Music exposure, efferent system and speech-in-noise discrimination in young people

Abstract
Young people are exposed to noise that can cause difficulties in speech-in-noise discrimination. It is considered that the Medial Efferent System (MES) may have an antimasking function. The objective of the research was to analyze the relationship between general music exposure, MES, and speech-in-noise discrimination, in young university students from the city of Córdoba, Argentina. A descriptive cross-sectional correlational study was carried out. 33 young people between the ages of 18 and 25 years with normal hearing were included. Those exposed to occupational noise were excluded. To evaluate the general music exposure, the questionnaire "Sound exposure in recreational activities" was applied; speech-in-noise discrimination was assessed by self-report, and MES was studied by contralateral suppression of transient otoacoustic emissions. It was observed that of the total number of young people who presented a "High" general music exposure, 62.5% reported difficulties in speech-in-noise discrimination. While of the young people who presented a "Low-Medium" general music exposure, 53% reported difficulties in speech-in-noise discrimination. Regarding the amplitude in the conditions without and with contralateral acoustic stimulation and the suppression effect, a lower amplitude was observed in the young people who presented a "High" general music exposure. It is considered important to continue with the analysis of subclinical indicators such as speech-in-noise discrimination and the study of the SEM in young people exposed to noise.

Key words
young people, noise exposure, medial efferent system, speech-in-noise discrimination, harmful listening practices

Artículo completo
Introducción

Diariamente, las personas se exponen a situaciones en las que aparece el fenómeno de enmascaramiento, es decir la presencia de un ruido que dificulta o imposibilita la audición del habla.¹ Aguiar² demuestra que los sujetos con audición normal mantienen un elevado porcentaje de aciertos cuando la señal es mayor que el ruido; sin embargo, cuando el ruido supera en 5 dB a la señal, la discriminación del habla disminuye bruscamente.

Cada vez es mayor la preocupación por el aumento de la exposición a sonidos fuertes en situaciones de ocio. La Organización Mundial de la Salud (OMS) calcula que 1100 millones de jóvenes podrían estar en riesgo de sufrir pérdida de la audición debido a prácticas auditivas perjudiciales.³ Varios estudios han demostrado que los jóvenes están expuestos a niveles potencialmente peligrosos de ruido recreativo que puede llevar a una pérdida auditiva inducida por ruido.^4,5 Malagón y Risso⁶ expresan que la frecuente exposición sonora puede afectar de manera negativa la comunicación y, más específicamente, la conversación, ya que se crea una dificultad para percibir los fonemas presentes en las frecuencias afectadas, sobre todo cuando la situación presenta ruido de fondo.

Una de las estructuras más vulnerables al sobreestímulo de sonidos son las células ciliadas externas (CCE). El método más utilizado para evaluar el funcionamiento de estas células son las otoemisiones acústicas (OEA).⁷ Se ha postulado que el sistema eferente medial (SEM), un conjunto de vías nerviosas que descienden desde el tronco encefálico hacia las CCE, tiene un papel antienmascarante.⁸

En presencia de un ruido enmascarante, el agotamiento sináptico aumenta los umbrales de las fibras nerviosas auditivas y disminuye el nivel de entrada al que estas se saturan, lo que genera una reducción del rango dinámico.⁹ Esto se traduce perceptivamente en un enmascaramiento que aumenta los umbrales de detección y dificulta la discriminación de los sonidos del habla.¹⁰ El SEM, al activarse con la estimulación sonora, hiperpolariza las CCE, produciendo la inhibición de la amplificación coclear que generan estas células. Cuando esto se produce frente a un ruido de fondo, la inhibición generada por el SEM reduce la adaptación neuronal causada por el ruido, restaurando el rango dinámico y permitiendo así mayor detección de las señales enmascaradas.^11,12 Uno de los métodos no invasivos para estudiar el funcionamiento del SEM es la supresión contralateral de OEA transitorias (OEAT) en presencia de ruido contralateral.⁸

En diferentes estudios realizados en seres humanos, los resultados aún no son concluyentes respecto a la correlación entre el SEM y la discriminación del habla en ruido (DHR), mientras que en algunas investigaciones se han observado asociaciones significativas,^12,13 otros trabajos no han constatado esta relación.^14,15

Por lo mencionado anteriormente, se propone analizar la relación entre la exposición general a música (EGM), el SEM y la DHR, en jóvenes de entre 18 y 25 años, residentes en la ciudad de Córdoba, Argentina.

La hipótesis que se planteó fue que los jóvenes con alta EGM presentarían mayor dificultad en la DHR y un funcionamiento menos eficiente del SEM. Además, se consideró que aquellos con mayor dificultad en DHR, podrían presentar un funcionamiento menos eficiente del SEM.


Metodología

La presente investigación corresponde a un estudio de tipo descriptivo, correlacional y transversal. Los datos utilizados fueron recolectados en el Centro de Investigación y Transferencia en Acústica (CINTRA), Unidad Ejecutora del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN). La investigación se enmarca dentro de un proyecto aprobado por el Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba bajo la resolución N° 25/2019. Contó con la aprobación del Comité Institucional de Evaluación Ética de Investigaciones en Ciencias de la Salud del Hospital Nacional de Clínicas.

La población de estudio pertenece a una base de datos extraída de la línea específica de investigación del SEM y sus diversas aplicaciones clínicas, en el marco del Programa de Conservación y Promoción de la Audición de la ciudad de Córdoba, Argentina, llevada a cabo en el CINTRA, durante los años 2015 y 2016. La población de estudio estaba compuesta por 100 jóvenes universitarios voluntarios con edades de entre 18 y 25 años, a los cuales se les solicitó su autorización mediante un consentimiento informado.
Para este trabajo, los criterios de inclusión fueron: estudiantes universitarios con edades entre 18 y 25 años, consentimiento informado firmado, reposo auditivo de ocho horas, audiometría convencional, impedanciometría y otoemisiones dentro de los parámetros normales. Se excluyeron aquellas personas que se exponían a ruidos provenientes de ambientes laborales (call center y fábricas, entre otros), que presentaban afecciones auditivas en el momento de la prueba o que tenían datos faltantes. Del total de la población de estudio se excluyó a 67 participantes, por lo que la muestra quedó conformada por 33 jóvenes universitarios (66 oídos).


Instrumentos y técnicas

Se utilizó el cuestionario de “estado auditivo”, ad hoc, para conocer los antecedentes otológicos, las enfermedades neurológicas y los agentes ototóxicos, entre otros aspectos.

Con el fin de analizar la variable de DHR, se consideró la respuesta a la pregunta “¿Con qué frecuencia tenés dificultades para entender cuando te hablan en ambientes ruidosos?”. Las respuestas fueron recategorizadas en “Sin dificultad” (englobando las opciones “Nunca” y “Casi nunca”) y “Con dificultad” (agrupando las opciones “Algunas veces” y “Siempre”).
Para la medición de la EGM se utilizó un autoinforme a través del cuestionario sobre “Exposición sonora en actividades recreativas”.^16,17 El cuestionario estaba conformado por 46 preguntas para conocer la conducta de los jóvenes frente a la escucha de música y los niveles sonoros de exposición durante la participación en actividades de ocio. Se obtenía un puntaje final que determinaba su EGM, clasificándose en: Baja, Media, Alta o Muy alta. Estas se recategorizaron en “Baja-Media” (integrando las dos primeras opciones) y “Alta” (conformada por las dos últimas opciones).

Los estudios auditivos fueron llevados a cabo en una cabina audiométrica sonoamortiguada móvil. Las técnicas y los instrumentos utilizados para la audiometría, la impedanciometría y la supresión contralateral de OEAT pueden encontrarse en detalle en trabajos previos del equipo de investigación.^18,19 Respecto del efecto de supresión, se consideró presente cuando el resultado fue mayor de 0 dB SPL.


Análisis de datos

Se realizó la prueba de la t para muestras apareadas para analizar las diferencias de OEAT sin ruido y con ruido; la prueba de la t para muestras independientes para analizar diferencias en el efecto de supresión según grupos de DHR y EGM, y la prueba de chi al cuadrado para analizar la asociación de la DHR y la EGM. En el análisis de OEAT y efecto de supresión, se consideró como unidad de estudio al oído, es decir que en los análisis de los resultados no se diferenciaron oído izquierdo y derecho, ya que al aplicar la prueba de la t para muestras independientes no se observaron diferencias estadísticamente significativas entre ambos oídos.
En todos los análisis se consideró un nivel de significación del 5% (p < 0.05). Se utilizó el programa estadístico InfoStat.²⁰


Resultados

Al evaluar la variable de EGM, de los 33 jóvenes (66 oídos), el 52% conformaron la categoría “Baja-Media” de la variable EGM y el 48% la categoría “Alta”. En cuanto a la variable de DHR, el 58% integró la categoría “Con dificultad” y el 42% restante, “Sin dificultad”.
El resultado de los 66 oídos con respecto a la amplitud de las OEAT demostró valores positivos en todas las frecuencias evaluadas, con la frecuencia de 1500 Hz como la de mayor amplitud y la frecuencia de 4000 Hz la de menor amplitud.

En la Figura 1 se puede observar la amplitud de las OEAT sin estimulación acústica contralateral (EAC) y con EAC en cada una de las frecuencias evaluadas. Las OEAT sin EAC presentaron una amplitud más elevada en todas las frecuencias evaluadas. Al aplicar la prueba de la t se observaron diferencias significativas para las frecuencias de 1500 Hz (p = 0.0018), de 2000 Hz (p < 0.0001) y de 3000 Hz (p < 0.0001).





En las Figuras 2 y 3 se observa que la amplitud de las OEAT sin EAC y con EAC se encuentra descendida en cada una de las frecuencias evaluadas en el grupo con EGM “Alta, en comparación con el grupo con EGM “Baja-Media”. No se observaron diferencias significativas.










En relación con los valores promedios de la resta entre las OEAT sin EAC y con EAC, es decir el efecto supresor, todos los valores fueron positivos. El mayor efecto supresor se encontró en la frecuencia de 2000 Hz, con 0.41 dB, y el menor efecto supresor se registró en la frecuencia de 4000 Hz, con 0.11 dB. En las frecuencias de 1000, 1500 y 3000 Hz se obtuvieron efectos supresores de 0.21, 0.24 y 0.31 dB, respectivamente.

En la Tabla 1 se muestra la distribución de las variables DHR y EGM. Se observa que quienes tenían una EGM “Alta” presentaban, en un 62.5% de los casos, DHR “Con dificultad”, mientras que en la categoría “Baja-Media”, el 53% de los participantes presentó DHR “Con dificultad”. Al aplicar la prueba de chi al cuadrado no se observaron asociaciones significativas.






En la Figura 4 se observa la media del efecto de supresión de las OEAT por frecuencia, teniendo en cuenta los grupos de EGM. Las personas que conformaron la categoría “Baja-Media” de EGM presentaron mayor efecto de supresión en tres de las cinco frecuencias evaluadas (1500, 2000 y 4000 Hz). El grupo de jóvenes con un nivel de EGM “Alta”, además de presentar amplitudes más bajas en dichas frecuencias en comparación con el grupo de EGM “Media-Baja”, no tuvo un efecto de supresión en la frecuencia de 4000 Hz. Al aplicar la prueba de la t se encontraron diferencias estadísticamente significativas en la frecuencia de 3000 Hz (p = 0.0013).





En la Figura 5 se muestra la media del efecto de supresión de las OEAT por frecuencia según grupos de DHR. Se observa que los jóvenes que conformaron la categoría de DHR “Con dificultad” presentaron amplitudes promedio superiores en tres de las cinco frecuencias evaluadas (1000, 1500 y 3000 Hz), en comparación con los jóvenes de la categoría “Sin dificultad”. Al aplicar la prueba de la t no se registraron diferencias significativas.






Discusión

Uno de los objetivos de la investigación fue evaluar la EGM; los resultados reflejaron una diferencia mínima entre las categorías, la más prevalente de las cuales fue la categoría de exposición “Baja-Media”, con un 52% de participantes, en comparación con la categoría “Alta”, con un 48%. En el estudio realizado por Hinalaf y col.²¹ con adolescentes, se obtuvieron menores valores de exposición, con un 59% una EGM “Baja-Media” y un 41% de EGM “Alta”.

Respecto de la percepción subjetiva de los jóvenes sobre su DHR, el 58% indicó presentar dificultad para realizar esta tarea. En el estudio realizado por Hospers y col.²² se analizó el Inventario de Ámsterdam para Discapacidad y Rendimiento Auditivo, y se encontró la mayor dificultad en la dimensión de DHR. Estos autores mencionan que comprender el habla en ruido es una situación auditiva difícil, tanto para los adultos con audición normal como para los que presentan pérdida auditiva.

En la presente investigación se utilizaron las OEAT, ya que están presentes en prácticamente todos los individuos con audición normal (98%), por lo que su ausencia se puede considerar como un indicador de alteración auditiva.²³ Los resultados de las amplitudes por frecuencia de las OEAT en los 66 oídos reflejaron que la frecuencia de 1500 Hz fue la de mayor amplitud, seguida por un descenso de las frecuencias posteriores, lo que revela que la frecuencia de 4000 Hz fue la de menor amplitud. Maya González y col.²⁴ mencionan que el área que se afecta con mayor facilidad por la exposición al ruido se localiza a unos 10 mm de la ventana oval, donde se encuentra la región de la frecuencia de 4000 Hz.
Al comparar la amplitud de las OEAT entre los grupos con EGM “Baja-Media” y con EGM “Alta”, se observaron valores menores de amplitud en todas las frecuencias en el grupo de EGM Alta, tanto en la condición sin EAC como en la condición con EAC. Sin embargo, esta diferencia descriptiva no fue estadísticamente significativa. Resultados similares se obtuvieron en el trabajo de Hinalaf y col.,²¹ en el que se compararon las amplitudes totales de las OEAT en el grupo con exposición media y el grupo con exposición alta, en cada condición (sin EAC y con EAC), y si bien no se observaron diferencias significativas, se obtuvieron valores menores de amplitud en el grupo de exposición alta. Keppler y col.²⁵ estudiaron a usuarios de reproductores personales de música y encontraron una correlación en la que niveles de escucha de mayor intensidad se relacionaron con mayores daños temporales observados en audiometría, OEAT y productos de distorsión.
Diferentes investigaciones mencionan que al aplicar EAC es esperable una reducción de la amplitud de las OEAT, ya que el SEM genera un control eferente en las CCE.¹⁵ En la presente investigación, cuando se comparó la amplitud de las OEAT sin EAC y con EAC, se observaron diferencias estadísticamente significativas paras las frecuencias de 1500, 2000 y 3000 Hz. En nuestro estudio se consideró presente el efecto de supresión cuando los valores eran mayores de 0 dB.^26,27 Tomando en cuenta el valor promedio, en todas las frecuencias evaluadas estuvo presente el efecto de supresión. La frecuencia de 2000 Hz fue la que presentó mayor efecto de supresión (0.41 dB), mientras que la frecuencia de 4000 Hz tuvo menor efecto de supresión (0.11 dB). Guinan²⁸ expresa que el mayor efecto de supresión se produce en las zonas más apicales de la cóclea, ubicación asociada con las frecuencias más bajas.

Se pudo observar que, del total de jóvenes que conformaron la categoría “Alta” de EGM, el 62.5% presentó DHR “Con dificultad”, mientras que en la categoría “Baja-Media” el 53% de los participantes presentó DHR “Con dificultad”. Sin embargo, no se registraron asociaciones significativas. En el estudio de Kumar y Deepashree²⁹ se evaluaron usuarios y no usuarios de reproductores personales de música de entre 15 y 30 años. El grupo que utilizaba reproductores personales de música a niveles superiores a 80 dB LAeq tenía puntuaciones de identificación de sílabas significativamente más bajos que aquellos que escuchaban a menos de 80 dB LAeq y que los que no usaban reproductores personales de música. En otras investigaciones^30,31 se compararon grupos de exposición a ruido y grupos control, y se encontraron diferencias en la prueba de DHR y no en las pruebas audiométricas, es decir que se puede considerar que la DHR se afectaría en instancias iniciales sin que la audiometría presente cambios.
La medición del efecto de supresión, a través de las OEAT con EAC, se considera de gran eficiencia para el análisis de los daños cocleares sutiles de las CCE.³² Para analizar si la alta exposición a ruido afectaba el funcionamiento de estas células, se comparó la amplitud del efecto de supresión entre los grupos de EGM. Como resultado, se pudo observar que los jóvenes que conformaban la categoría “Baja-Media” presentaron un efecto de supresión levemente mayor en tres de las cinco frecuencias evaluadas (1500, 2000 y 4000 Hz). El grupo de jóvenes con un nivel de exposición “Alta”, además de presentar amplitudes más bajas en dichas frecuencias, no tuvo un efecto de supresión en la frecuencia de 4000 Hz. Muñiz³³ explica que las células ciliadas más susceptibles a la acción nociva del ruido son las encargadas de percibir las frecuencias de entre 3000 Hz y 6000 Hz, particularmente la zona de la membrana basilar destinada a percibir la frecuencia de 4000 Hz.

El SEM produce una inhibición de la amplificación coclear que generan las CCE. Cuando esta inhibición se produce frente a un ruido de fondo, reduce la adaptación neuronal causada por el ruido y restaura el rango dinámico. Se considera que esto permite mayor detección de las señales enmascaradas.^11,12,34 Se observó que los jóvenes que expresaron tener una DHR “Con dificultad” tuvieron amplitudes levemente mayores del efecto de supresión en tres de las cinco frecuencias evaluadas (1000, 1500 y 3000 Hz). Otsuka y col.¹¹ estudiaron la relación entre la actividad del SEM y la DHR en jóvenes de 21 a 32 años. No se limitaron a analizar solamente la fuerza del SEM, sino que también investigaron otros parámetros como la pendiente de la función de crecimiento, y el umbral y la velocidad de activación. En sus resultados encontraron que el umbral y la velocidad de activación contribuían significativamente a la DHR. Los oyentes con mayor sensibilidad y rapidez del SEM presentaron mejor DHR. Esto indicaría que un SEM más fuerte no es necesariamente más beneficioso para el procesamiento del habla. Los autores mencionan que el SEM, al reducir la adaptación de las fibras del nervio auditivo para inhibir el ruido de fondo, también reduce el número de descargas del nervio auditivo que responden a la señal objetivo. Es decir que un SEM demasiado fuerte podría degradar la codificación neuronal de la información temporal de la señal objetivo.³⁵ Esto podría explicar por qué en nuestra investigación se observaron mayores supresiones en más cantidad de frecuencias en el grupo “Con dificultad” de DHR. Sería interesante, en investigaciones futuras, analizar más parámetros del SEM y no solo la magnitud o la fuerza de la supresión.


Conclusión

Si bien no se encontró asociación significativa entre la DHR y la EGM, la mayor proporción de jóvenes con autoinforme de DHR “Sin dificultad” presentó una EGM “Baja-Media”. Por otro lado, en los jóvenes con mayor EGM se observó, de manera descriptiva, menor amplitud de las OEAT y del efecto de supresión que en el grupo con EGM “Baja-Media”. A su vez, en el grupo con EGM “Alta”, la frecuencia de 4000 Hz no presentó efecto supresor promedio. No se encontraron diferencias en la actividad del SEM según el autoinforme de DHR. Sería interesante, en investigaciones futuras, analizar las variables teniendo en cuenta pruebas audiológicas de DHR y otros parámetros del SEM como pendiente, umbral y velocidad. Se considera importante continuar con el análisis de indicadores subclínicos como son la DHR y el estudio del SEM en jóvenes expuestos a ruido.

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