A lo largo de 5 entregas iremos desgranando los entresijos de la compleja relación entre vibración y audición. Junto con la última entrega se colgará el texto completo en PDF para facilitar su acceso y consulta.La primera entrega está disponible en Vibración y audición: accesibilidad a flor de piel (I). Vía aérea y vía ósea.
Cuando aprendemos los sentidos y sus funciones suele hacerse desde una perspectiva un tanto reduccionista y simplificada. Nos centramos en los cinco sentidos aristotélicos: vista, oído, tacto, gusto y olfato, y como elementos discretos, aislados entre sí.
La realidad es mucho más compleja. Hay más sentidos (1) que los cinco clásicos aunque su número exacto todavía es un tema en discusión y los avances en neurociencia nos están ofreciendo nuevos descubrimientos cada día. El sentido del equilibrio, la propiocepción (capacidad para sentir la posición de los músculos y la posición relativa de las distintas partes corporales), la nocicepción (o percepción del dolor) y la termorrecepción (percepción de la temperatura) son algunos de ellos.
Cuando hablamos del sentido del tacto a menudo nos referimos a la percepción vibro-táctil y a la termorrecepción fundamentalmente. Sin embargo lo que comúnmente llamamos tacto es un proceso complejo en el que intervienen varios receptores y áreas cerebrales.
De entre todas las áreas implicadas en la percepción táctil, “la fisiología de la sensibilidad vibratoria es compleja e intervienen en ella distintos receptores en diferentes partes del organismo. Está relativamente mal estudiada y es poco comprendida por los clínicos. (Malamud-Kessler et al, 2014)” (2). Os recomiendo encarecidamente este trabajo de Malamud-Kessler y otros, que bajo el título “Fisiología de la vibración” hace un extensivo y didáctico repaso por el conocimiento actual en la materia.
Para complicar aun más las cosas los sentidos no funcionan, por lo general, de modo aislado, sino que tienden a complementarse (o a interferir, en algunos casos) los unos con los otros. Que el olfato y el gusto son dos sentidos que trabajan conjuntamente a la hora de disfrutar (o no) de un alimento, es algo que todos tenemos más o menos claro. Cuando tenemos la nariz muy taponada muchos alimentos nos “saben a nada”. En muchos casos un estímulo visual (como el clásico GIF de las torres eléctricas saltando a la comba (3) puede generar estímulos auditivos. La psicología básica y los estudios de neurociencia nos han aportado a lo largo de los años numerosos ejemplos de este tipo de interacciones e incluso procesos de integración y sustitución sensorial.
Uno de los neurocientíficos que más has trabajado en este campo es Paul Bach-y-Rita. Sus trabajos sobre plasticidad sensorial son un referente indiscutible. Bach-y-Rita centró sus investigaciones en la sustitución de la visión por estímulos vibrotáctiles con notable éxito. De estos trabajos se deriva uno de los dispositivos más increíbles del mercado: Brainport. De un modo muy esquemático podemos decir que Brainport es una parrilla de electroestimuladores de aspecto y tamaño similar a una piruleta conectado a una cámara de vídeo y a un procesador. Este último toma la imagen de la cámara y la convierte en un patrón de 0 y 1 para generar una imagen pixelada en blanco y negro. Cada punto negro es un electroestimulador activado. La “piruleta” se pone sobre la lengua, que tiene una gran sensibilidad. A las pocas horas de entrenamiento el cerebro es capaz de interpretar ese patrón de cosquilleos en la lengua como una imagen visual con la que manejarse. Suena a ciencia ficción pero no lo es y podéis ver multitud de vídeos del dispositivo en funcionamiento.
Si os apetece probar la sensación os animo a jugar con algún conocido a un juego que yo he conocido siempre como “ratonerías”. El compañero traza sobre nuestra espalda (por aquello de ser un lienzo grande, aunque no sea una zona particularmente sensible) una letra o dibujo y nosotros adivinamos cuál es. “Vemos” el dibujo a través del tacto. El principio es el mismo aunque la ejecución del Brainport tenga mucha ingeniería y neurociencia detrás.
Esta revisión de Bach-y-Rita y Kercel (2003) (5) permite profundizar más en el apasionante y prometedor ámbito de la sustitución sensorial mediante interfaces humano-maquina que nos acercan a la mitología de Daredevil, un superhéroe más humano de lo que creemos.
Dejando a un lado los procesos de integración de la información sensorial, ¿cómo percibimos las sensaciones vibro-táctiles en primera instancia? Vamos a seguir el trabajo “Fisiología de la vibración” que acabamos de citar para aprender un poco más sobre este proceso.
A la hora de percibir las vibraciones nuestra piel dispone de diferentes receptores mecánicos (mecanorreceptores cutáneos), cada uno adaptado a diferentes estímulos tanto por su tipología como por su duración. Los principales son los corpúsculos de Meissner, los corpúsculos de Pacini y los discos de Merkel.
El trabajo citado hace una revisión extensiva de los mismos por si alguien quiere profundizar. Aquí nos quedaremos con los elementos más relevantes para el caso que nos ocupa. Los receptores no se distribuyen de modo homogéneo por todo el cuerpo, por eso hay zonas más sensibles a ciertas frecuencias vibratorias que otras. Los corpúsculos de Meissner nos informan sobre tacto y posición e identifican frecuencias bajas (de 20 a 50 Hz). Por su parte los discos de Merkel nos informan sobre tacto y presión e identifican frecuencias realmente bajas (5 a 15 Hz, esto es por debajo del umbral de audición). Y los corpúsculos de Pacini tienen una función mucho más relevante en la identificación de la vibración, identificando frecuencias entre los 60 y los 400 Hz. Las puntas de los dedos son uno de los lugares en los que más y mejor sensibilidad se tiene de la sensación vibro-táctil, aunque todo el cuerpo es susceptible de su reconocimiento y procesado. Los umbrales de detección de la vibración no dependen sólo de la frecuencia vibratoria si no de su interacción con el volumen y del lugar sobre el que se aplica la vibración. Tampoco podemos olvidar que nuestro cuerpo es un todo y que la vibración se transmite en sólidos y líquidos. Una vibración aplicada sobre un hueso puede viajar a través del sistema esquelético, resonar en el cráneo y activar la audición por vía ósea. Por ello muchas veces es complicado separar audición de percepción vibro-táctil.
Para complicar aún más las cosas, nuestra área cerebral dedicada a la interpretación de la vibración es capaz de distinguir tonalidades de modo análogo a la corteza auditiva. Es el sistema que utiliza la percusionista y compositora Evelyn Glennie (6), con sordera profunda desde la infancia, quien toca y compone música afinada (sobre todo para marimbas y vibráfonos). Toca su instrumento descalza sobre una tarima de madera.
Por si todo esto fuera poco, sabemos que la corteza auditiva propiamente dicha se activa no solo con estímulos auditivos sino también con estímulos visuales (7) (y en especial durante la lectura labial) (8). En personas sordas, además, el procesado de la vibración implica no solo al área encargada de la vibración si no también a la corteza auditiva (9). Esto supone que a la hora de interpretar la información recibida en forma de vibración las personas con sordera lo hacen como vibración y como sonido en sí mismo.
Para saber más:
1.- Sobre los sentidos: https://es.wikipedia.org/wiki/Sentido_(percepción)#cite_note-6
2.- Sobre la fisiología de la vibración: Malamud-Kessler C, Estañol-Vidal B, Ayala-Anaya S, Sentíes-Madrid H, Hernández-Camacho MA (2014) Fisiología de la vibración. Rev Mex Neuroci 2014; 15 (3). Disponible en https://www.medigraphic.com/pdfs/revmexneu/rmn-2014/rmn143f.pdf
3.- Este GIF no tiene sonido pero puede que lo escuches. https://verne.elpais.com/verne/2017/12/04/articulo/1512384533_030660.html
4.- Vídeos sobre BrainPort: https://www.youtube.com/watch?v=xOhcy5Vov9k y https://www.youtube.com/watch?v=xNkw28fz9u0
5.- Sobre sustitución sensorial: Bach-y-Rita, P. & Kercel, S.W. (2003) Sensory substitution and the human–machine interface TRENDS in Cognitive Sciences Vol.7 No.12 December, 541 Disponible en http://hci.ucsd.edu/234/234ExtraReading/BachYRitaKercel2003SensorySubstitution.pdf
6.- Sobre Evelyn Glennie: Puedes aprender más sobre ella y su forma de escuchar con todo el cuerpo en este ensayo sobre la cuestión https://www.evelyn.co.uk/hearing-essay/ que ella misma firma o en esta charla TED (con subtítulos en español) https://www.ted.com/talks/evelyn_glennie_shows_how_to_listen?language=es
7.- Activación de la corteza auditiva mediante estímulos visuales: https://www.researchgate.net/profile/Ione_Fine2/publication/11649663_Visual_stimuli_activate_auditory_cortex_in_the_deaf_Nature_Neuroscience_412_1171-1173/links/542005310cf203f155c2998e.pdf
8.- Activación de la corteza auditiva durante la lectura labial: https://www.researchgate.net/profile/Ruth_Campbell2/publication/14107138_Activation_of_auditory_cortex_during_silent_lipreading_Science_2765312_593-596/links/0fcfd508eb1430db8b000000/Activation-of-auditory-cortex-during-silent-lipreading-Science-2765312-593-596.pdf
9.- Sobre la activación de la corteza auditiva en la interpretación de la vibración en personas sordas: http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/1678419.stm