¿Cómo son los sonidos de nuestro entorno? Física de las ondas complejas

En entradas anteriores analizábamos las propiedades básicas de los sonidos mas simples que existen, los tonos puros. Sin embargo, mencionábamos que estos sonidos son muy poco frecuentes en nuestro entorno acústico, por lo que carecen de valor descriptivo a la hora de conocer las características de sonidos mas complejos como el habla, la música o el ruido, a los cuales nos enfrentamos diariamente.

Los tonos puros se caracterizan por manifestarse en forma de onda simple de determinada amplitud y frecuencia. Los sonidos complejos por su parte, están formados por múltiples ondas simples de distintas frecuencia y amplitud, las cuales al combinarse resultan en la formación de una onda compleja.

Existen dos tipos de ondas complejas, las periódicas y las aperiódicas. Las ondas complejas periódicas se caracterizan por mostrar un patrón de repeticiones constantes e idénticas en el tiempo, es decir, mantienen constante su forma, periodo y amplitud en cada una de las repeticiones (ver Figura 1). Al igual que en el caso de las ondas simples, las ondas complejas periódicas están marcadas por su amplitud y frecuencia. Concretamente, la amplitud de la onda en cada instante de tiempo viene determinada por la amplitud de cada una de los ondas simples que la componen en ese momento. Por eso, suele indicarse que la amplitud de las ondas complejas periódicas es relativa y dependiente del momento. Por otro lado, la frecuencia de las ondas periódicas es múltiple y viene determinada por la frecuencia fundamental y los armónicos. La frecuencia fundamental se define como la frecuencia mas baja de la onda periódica compleja y los armónicos como la sucesión de frecuencias de las ondas simples restantes.(ver Figura 2).

Figura 1. Onda compleja periódica. Nótese el patrón regular de repetición.
Figura 2. Ondas simples de distinta frecuencia (ondas en color rojo, verde, marrón y azul) y onda compleja formada por la combinación de éstas (onda de color negro). En este caso, la frecuencia fundamental de la onda compleja vendría determinada por la onda de color rojo, ya que es la de frecuencia mas baja. Los armónicos, por su parte, vendrían determinados por el resto de ondas (ondas de color verde, marrón y azul, en ese orden)

A continuación, puede escuchar cuatro tonos puros (ondas simples) de 250Hz, 500Hz, 750Hz y 1000Hz. Después puede escuchar el sonido resultante de la combinación de los tres (onda compleja). En el caso de este sonido complejo, la frecuencia fundamental sería de 250Hz y el segundo, tercer y cuarto armónicos las frecuencias subsiguientes (500Hz, 750Hz y 1000Hz).

Tono puro de 250Hz
Tono puro de 500Hz
Tono puro de 750Hz
Tono puro de 1000Hz
Sonido complejo resultante de la combinación de tres tonos puros de 250Hz, 500Hz, 750Hz y 1000Hz

En el caso de las ondas complejas aperiódicas, éstas se caracterizan por su irregularidad. Es decir, están marcadas por la gran variación existente en su amplitud, duración y forma a la largo del tiempo. En las ondas complejas aperiódicas se producen todas las frecuencias de forma aleatoria, sin poder llegar a establecerse una relación entre ellas. Esto tiene como resultado que en ellas, la energía acústica no se concentre y aparezca dispersa (ver Figura 3).

Figura 3. Onda compleja aperiódica. Nótese su patrón irregular de repetición.

Como el lector ya se habrá podido imaginar, sonidos del entorno descifrables por el sistema auditivo del humano como la música o el habla toman la forma de ondas complejas periódicas, mientras que aquellos que no son descifrables por nuestro sistema auditivo como los ruidos, toman forma de ondas compleja aperiódicas. Debido que nuestro sistema auditivo es capaz de identificar y reconocer patrones regulares en el sonido, tenemos la habilidad de disfrutar de una buena pieza musical o comunicarnos entre nosotros. Sin embargo, por el mismo motivo nos resulta incómodo estar en un lugar con ruido de coches, maquinaria industrial o cualquier otro sonido de comportamiento irregular.

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Científicos restauran de forma parcial actividad cerebral en cerdos muertos: Posibles implicaciones en las ciencias de la audición y el lenguaje

Las clínicas de logopedia tratan a menudo a pacientes con problemas de habla y lenguaje derivados de un derrame o contusión cerebral. Cuando se produce una falta de riego sanguíneo en un área determinada del cerebro la función cerebral cesa su actividad, produciéndose un deterioro celular y el colapsamiento neuronal en ese área. Si el área afectada está relacionada con la comprensión o producción del habla y/o el lenguaje, el paciente mostrará muy probablemente problemas en sus funciones lingüísticas. Debido a ello, un alto porcentaje de estos pacientes requieren de tratamiento logopédico.

Hasta el día de hoy, los científicos pensaban que el cese de la función cerebral en áreas cerebrales “muertas” eran irreversibles a menos que se restaurase el riego sanguíneo rápidamente en el área afectada. Sin embargo, los resultados de un estudio publicado en la prestigiosa revista Nature, podrían poner en duda esta afirmación. Más concretamente, los resultados del estudio podrían sentar las bases para que a largo plazo y con la investigación adecuada, se desarrollen tratamientos con los cuales pacientes con problemas de lenguaje derivados de derrames o contusiones cerebrales podrían verse altamente beneficiados.

En este estudio de ciencia básica, llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Yale (EEUU), se consiguió recuperar la actividad de ciertas células del cerebro de cerdos unas horas después de ser sacrificados. Para conseguir esta sorprendente regeneración de actividad cerebral post mortem, el equipo de investigación desarrolló la llamada técnica BrainEx. Con esta técnica, tras inyectar una solución química al cerebro de los cerdos muertos, los investigadores consiguieron llevar oxígeno de nuevo a tejidos cerebrales. Además, la técnica les permitió monitorizar el flujo sanguíneo en el cerebro a través de ultrasonidos.

” Los resultados del estudio podrían sentar las bases para que a largo plazo, se desarrollen tratamientos con los cuales pacientes con problemas de lenguaje derivados de derrames o contusiones cerebrales podrían verse altamente beneficiados”

La actividad cerebral de un grupo de cerdos tratado con la técnica BrainEx, fue comparada con la actividad cerebral de un grupo de cerdos que, tras ser sacrificados, no fueron tratados con ningún tipo de solución química (grupo control) y otro grupo que recibió una solución placebo (grupo placebo). Los resultados mostraron que células cerebrales (neuronas, astrocitos y núcleos celulares) solo mostraron señales de actividad en el grupo de cerdos que recibieron el tratamiento BrainEx (ver Figura 1). Concretamente, los vasos sanguíneos del cerebro de los cerdos del grupo experimental comenzaron a funcionar al recibir la solución química, sus células cerebrales recuperaron la actividad metabólica y ciertas neuronas recuperaron parcialmente su actividad eléctrica. Esto no ocurrió en los cerebros de los cerdos pertenecientes al grupo control y al grupo placebo.

Figura 1. Neuronas (en verde), astrocitos (en rojo) y núcleos celulares (azul) en los cerebros de cerdos. En la imagen de la izquierda vemos el tejido cerebral de cerdos del grupo control (no tratados); en la toma de la derecha vemos el tejido de cerdos del grupo experimental (tratados con la técnica BrainEx)

Estos sorprendentes hallazgos han tenido un gran impacto a nivel mediático debido a que abren debates metafísicos sobre la posibilidad de restaurar funciones cerebrales tras la muerte, así como sobre la ética de la ciencia y la medicina. De ahí que una gran cantidad de medios de información se hicieran eco de la noticia la semana pasada. Sin embargo, como decíamos al principio, para unos amantes de las ciencias de la audición y el lenguaje como nosotros, su mayor interés reside en su aplicabilidad clínica y en la línea de investigación que abre este trabajo, la cual con el tiempo podría posibilitar la restauración de actividad cerebral an áreas del lenguaje no operativas como consecuencia de un derrame o contusión. Millones de pacientes con problemas de lenguaje derivados de un cese de la función cerebral podrían verse beneficiados si se llegan desarrollar este tipo de tratamientos y se prueba que son efectivo en humanos.

Como siempre insistimos en Auris Scientia otros estudios científicos tendrán que seguir esta línea de investigación y demostrar que esto es posible. Todavía queda un largo camino por recorrer. De momento nos quedamos con la importancia que puede llegar a tener la ciencia básica en el desarrollo de proyectos de investigación con una aplicación clínica. Pero sobre todo, con la curiosidad y la emoción de ver cómo se desarrolla este área de investigación prometedora para nuestro campo, la cual podría cambiar las perspectivas de tratamiento para nuestros pacientes con problemas de lenguaje derivados de un derrame o contusión cerebral.

Si estas interesado en indagar más sobre el estudio puedes leer sobre él aquí: https://www.nytimes.com/es/2019/04/18/muerte-cerebral-cerdos/

Cita del estudio original:

Vrselja, Z., Stefano, D.G., …., Waxman, G., & Sestan., N. (2019). Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem. Nature, 336-342

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Estudio reciente sobre criterios de implantación coclear

Pese a que existe evidencia que demuestra que la implantación coclear a temprana edad conlleva ventajas en el desarrollo de habilidades auditivas y del lenguaje, actualmente se desaconseja la implantación en bebés menores de 12 meses debido a los riesgos asociados a la operación. Sin embargo, un estudio publicado recientemente en el Journal of Otology & Neurotology, encontró que un grupo de niños que fue implantado antes de los 12 meses no solo obtuvo resultados significativamente mejores en lenguaje, habla, vocabulario, comprensión del habla y comunicación social, sino que además no mostró un índice mayor de complicaciones durante el operatorio que otro grupo en el que los niños fueron implantado después de los 12 meses.

Teniendo en cuenta que existen ventajas asociadas al desarrollo del lenguaje cuando la implantación coclear se produce antes de 12 meses de edad y que además no se produce un mayor número de complicaciones durante el operatorio, los autores del estudio sugirieron que los criterios de implantación deberían ser revisados y actualizados. De esta manera, se garantizaría que todos los niños candidatos a implante coclear pudieran disfrutar de los beneficios que conlleva la implantación anterior a los 12 meses.

Enlace al artículo original:  bit.ly/2K3fQu6

Cita del estudio original

Hoff, S., Ryan, M., Thomas, D., Tournis, E., Kenny, H., Hajduk, J., & Young, N. M. (2019). Safety and Effectiveness of Cochlear Implantation of Young Children, Including Those With Complicating Conditions. Otology & Neurotology40(4), 454-463.

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¿Contribuye la pérdida auditiva al deterioro cognitivo en pacientes adultos mayores? La evidencia científica responde

Por Megan Fitzhugh


Megan Fitzhugh es una estudiante de doctorado de quinto año (se gradúa muy pronto) del programa de neurociencias de Arizona State University (EEUU). Su tesis examinó cómo la pérdida auditiva, el rendimiento cognitivo, y las redes funcionales del cerebro contribuyen a las dificultades de comprensión oral del lenguaje en adultos mayores. Megan comenzará su post doctorado en el departamento de gerontología en University of Southern California en otoño de 2019 donde investigará biomarcadores modificables de la enfermedad de Alzheimer.

La pérdida de audición relacionada con la edad y con el deterioro cognitivo tienen una alta prevalencia en adultos mayores. A los 50 años, aproximadamente el 15% de los adultos en los Estados Unidos tienen como mínimo una pérdida auditiva leve (Agrawal et al., 2008). Esta tasa de pérdida de audición relacionada con la edad se duplica cada década, de manera que a los 70 años aproximadamente, el 60% de los adultos tienen algún tipo de pérdida auditiva (Lin et al., 2011). Se han reportado proporciones similares de adultos mayores con pérdida auditiva en países europeos (Roth et al., 2011). Se sabe que las funciones cognitivas de los adultos mayores muestran deterioros a partir de los 65 años, lo que ocasiona dificultades en ciertos parámetros de la memoria o la atención, así como un procesamiento mental más lento (Grady, 2012). Las últimas décadas han producido una gran cantidad de estudios científicos que han caracterizado tanto el envejecimiento cognitivo como los mecanismos neurobiológicos que de manera potencial subyacen a los cambios en el cerebro provocados por la edad. Sin embargo, la gran mayoría de estos estudios no han considerado de qué manera la pérdida auditiva puede contribuir al envejecimiento cognitivo. Dada la co-ocurrencia de la pérdida auditiva relacionada con la edad y el deterioro de las funciones cognitivas, muchos científicos se han preguntado si existe una conexión subyacente entre estos dos eventos.

Varios estudios a gran escala revelan que los adultos mayores con pérdida auditiva son aproximadamente dos veces más propensos a desarrollar deterioro cognitivo, demencia e incluso enfermedad de Alzheimer en comparación con aquellos con audición normal (Loughrey et al., 2017; Quaranta et al., 2014). Actualmente, se desconoce si la pérdida de audición relacionada con la edad y el deterioro cognitivo tienen una etiología común o si una desencadena la otra (ver Wayne y Johnsrude, 2015 para una revisión).

“Actualmente se desconoce si la pérdida de audición relacionada con la edad y el deterioro cognitivo tienen una etiología común o si una desencadena la otra”

La teoría de la “causa común” relaciona la pérdida de audición y el deterioro cognitivo, sugiriendo que la neurodegeneración generalizada afecta partes del cerebro que son críticas para el procesamiento auditivo y cognitivo (Baltes y Lindenberger, 1997). La solidez de esta teoría reside en que se ha observado también una relación entre el deterioro cognitivo y el empeoramiento en el procesamiento de otras modalidades sensoriales, como la visión, el olfato y el equilibrio (Wayne y Johnsrude, 2015). Sin embargo, un estudio longitudinal de gran escala realizado por Lindenberger y Ghisletta (2009) reveló que la relación entre el deterioro cognitivo y el empeoramiento en el procesamiento de estas modalidades sensoriales no era tan fuerte como habían descrito otros estudios transversales previos. Los autores, en cambio, sugirieron una posible relación recíproca entre los declives cognitivos y sensoriales (un modelo similar es propuesto por Wayne y Johnsrude).

Otro estudio demostró que la pérdida auditiva contribuye al deterioro cognitivo mas allá de los cambios en las funciones cognitivas relacionados con la edad (Humes et al., 2013). Estos hallazgos apuntan a una segunda teoría de la pérdida de audición y el deterioro cognitivo, denominada hipótesis de “deprivación sensorial”. Esta teoría sugiere que la pérdida de audición relacionada con la edad ocurre antes del deterioro cognitivo y que la reorganización cortical debida a la pérdida auditiva afecta a las funciones cognitivas (Lin et al., 2013). Algunos estudios han encontrado que los pacientes mayores con pérdida auditiva muestran atrofia cerebral en las regiones auditivas corticales y un aumento concomitante de las regiones cerebrales del lóbulo frontal en respuesta a estímulos auditivos. Esto probablemente refleje un mayor esfuerzo mental, lo cual apoya la hipótesis de la deprivación sensorial (para una revisión de este tema, ver Cardin, 2016).

“No sabemos si la pérdida auditiva contribuye directamente al deterioro cognitivo o si la pérdida de audición es, en cambio, un indicador de envejecimiento cognitivo y cerebral relacionado con la edad”

Dada la gran prevalencia de la pérdida auditiva en adultos mayores y su impacto en la comunicación y la vida diaria, los científicos y los clínicos desean saber si la pérdida auditiva relacionada con la edad contribuye al deterioro cognitivo. Actualmente, no tenemos una respuesta. Tenemos pruebas que sugieren que las personas con pérdida auditiva tienen un mayor riesgo de padecer deterioro cognitivo o demencia. También tenemos pruebas que apuntan a que la pérdida auditiva produce cambios tanto en la estructura como en la función cerebral de adultos mayores. Sin embargo, no sabemos si, o en qué medida, la pérdida auditiva contribuye directamente al deterioro cognitivo o si la pérdida de audición es, en cambio, un indicador de envejecimiento cognitivo y cerebral relacionado con la edad en general. Si se demostrase que la pérdida de audición contribuye al deterioro cognitivo (es decir, se probase la hipótesis de la deprivación sensorial), el uso de audífonos podría ofrecerse más tempranamente para combatir también el deterioro cognitivo. Actualmente no está claro si los audífonos proporcionan un beneficio cognitivo ya que hay estudios a favor y en contra de esta afirmación (por ejemplo, Lin et al., 2013 y Dawes et al., 2015, respectivamente). Alternativamente, si la pérdida de audición se deriva de la teoría de la “causa común”, las intervenciones dirigidas a la salud cognitiva (por ejemplo, el entrenamiento cognitivo o el ejercicio cardiovascular) podrían contrarrestar o retrasar la aparición de disminuciones sensoriales, entre ellas la pérdida auditiva. Se necesitan más estudios para determinar qué teoría explica mejor este vínculo entre el deterioro cognitivo y sensorial de manera que se puedan adoptar terapias audiológicas o cognitivo-conductuales que tengan como objetivo mejorar la comunicación y la calidad de vida de los adultos mayores.

Referencias

Cardin, V. (2016). Effects of Aging and Adult-Onset Hearing Loss on Cortical Auditory Regions. Frontiers in Neuroscience, 10. https://doi.org/10.3389/fnins.2016.00199

Dawes, P., Emsley, R., Cruickshanks, K. J., Moore, D. R., Fortnum, H., Edmondson-Jones, M., McCormack, A., & Munro, K. J. (2015). Hearing Loss and Cognition: The Role of Hearing Aids, Social Isolation and Depression. PLOS ONE, 10(3), e0119616. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0119616

Grady, C. (2012). The cognitive neuroscience of ageing. Nature Reviews Neuroscience, 13(7), 491–505. https://doi.org/10.1038/nrn3256

Humes, L. E., Busey, T. A., Craig, J., & Kewley-Port, D. (2013). Are age-related changes in cognitive function driven by age-related changes in sensory processing? Attention, Perception, & Psychophysics, 75(3), 508–524. https://doi.org/10.3758/s13414-012-0406-9

Lin, F. R., Metter, E. J., O’Brien, R. J., Resnick, S. M., Zonderman, A. B., & Ferrucci, L. (2011). Hearing Loss and Incident Dementia. Archives of Neurology, 68(2), 214–220. https://doi.org/10.1001/archneurol.2010.362

Lin, F. R., Yaffe, K., Xia, J., Xue, Q.-L., Harris, T. B., Purchase-Helzner, E., Satterfield, S., Ayonayon, H. N., Ferrucci, L., Simonsick, E. M., & Group for the Health ABC Study. (2013). Hearing Loss and Cognitive Decline in Older Adults. JAMA Internal Medicine, 173(4), 293–299. https://doi.org/10.1001/jamainternmed.2013.1868

Lindenberger, U., & Ghisletta, P. (2009). Cognitive and sensory declines in old age: Gauging the evidence for a common cause. Psychology and Aging, 24(1), 1–16. https://doi.org/10.1037/a0014986

Loughrey, D. G., Kelly, M. E., Kelley, G. A., Brennan, S., & Lawlor, B. A. (2017). Association of Age-Related Hearing Loss With Cognitive Function, Cognitive Impairment, and Dementia: A Systematic Review and Meta-analysis. JAMA Otolaryngology–Head & Neck Surgery. https://doi.org/10.1001/jamaoto.2017.2513

Quaranta, N., Coppola, F., Casulli, M., Barulli, O., Lanza, F., Tortelli, R., Capozzo, R., Leo, A., Tursi, M., Grasso, A., Solfrizzi, V., Sobbà, C., & Logroscino, G. (2014). The Prevalence of Peripheral and Central Hearing Impairment and Its Relation to Cognition in Older Adults. Audiology and Neurotology, 19(Suppl. 1), 10–14. https://doi.org/10.1159/000371597

Roth, T. N., Hanebuth, D., & Probst, R. (2011). Prevalence of age-related hearing loss in Europe: a review. European Archives of Oto-Rhino-Laryngology, 268(8), 1101–1107.

Wayne, R. V., & Johnsrude, I. S. (2015). A review of causal mechanisms underlying the link between age-related hearing loss and cognitive decline. Ageing Research Reviews, 23, 154–166. https://doi.org/10.1016/j.arr.2015.06.002

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Efecto Haas o efecto de precendencia

El efecto de precedencia o efecto de Haas es un fenómeno psico-acústico descrito por el doctor Helmut Haas en 1949, el cual se produce como resultado de la audición binaural. Este efecto genera que cuando un sonido es seguido por otro de similares características con un retraso de aproximadamente 50 milisegundos o menos, el sistema auditivo los fusiona y los interpreta como un único sonido que ha sido refractado en el entorno, dando prioridad para localizar el sonido al primer estímulo que llegó al sistema.

Esta característica de nuestro sistema auditivo es vital para localizar o dar direccionalidad a la fuente de sonido en ambientes en los que existe reverberación. Si el sistema auditivo no diese prioridad al primer estímulo auditivo que llega al sistema e integrase los subsiguientes estímulos que llegan al sistema dentro de la ventana temporal de 50 milisegundos, nos sería imposible localizar una fuente de sonido en una habitación donde el sonido ha sido refractado en múltiples ocasiones en sus paredes y ha llegado a nosotros múltiples veces en un espacio muy corto de tiempo tras esas refracciones. El efecto de precedencia podría suponer una ventaja evolutiva, ya que permitiría al humano identificar con precisión y rapidez una fuente de sonido potencialmente peligrosa (por ejemplo el rugido de un depredador), sin tener que decidir en un corto espacio de tiempo de donde procede un sonido que llega al sistema auditivo en múltiples ocasiones como consecuencia de la refracción en el entorno (por ejemplo árboles, rocas o suelo).

Además, el efecto Haas también establece que cuando un mismo sonido llega al sistema con un diferencia de entre los 50 y los 100 milisegundos, se percibirán reflexiones que darán sensación de dimensión y profundidad sonora. Cuando la diferencia va mas allá de los 100 milisegundos éstas se percibirán como ecos. Esto tiene una aplicación directa en técnicas de grabación de audio y sistemas de altavoces estéreo, los cuales pueden jugar con pequeñas modificaciones temporales en distintos canales de audio, para generar sensaciones de direccionalidad, dimensionalidad y profundidad sonora.

En el siguiente vídeo podéis ver un pequeño ejemplo de una grabación donde se emplea el efecto de precedencia para alterar la percepción del origen de la fuente sonora. Podemos ver como simplemente retrasando o adelantando una de las pistas de audio permite generar la ilusión auditiva de que el sonido proviene del auricular izquierdo o del derecho. Cuando esta técnica se optimiza se pueden llegar a crear los efectos de audio denominados de tres y ocho dimensiones.

[PONTE AURICULARES PARA ESCUCHAR EL VÍDEO]

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¿Qué es un tono puro? Física de las ondas simples o sinusoidales

El sonido se propaga transportando energía de un punto a otro a través de la materia, ya sea ésta sólida, líquida o gaseosa (aire). En el caso de la materia gaseosa, el sonido produce presiones en el aire, las cuales comprimen y descomprimen moléculas adyacentes presentes en el aire de forma lineal. De esta manera el sonido consigue propagarse (ver figura 1). Es importante resaltar que durante la propagación del sonido, las moléculas no se mueven de un lugar a otro, es decir, hay transmisión de energía pero no traslado de materia.

Figura 1. Propagación del sonido en el aire. El diapasón genera la compresión y distensión de las moléculas del aire

Teniendo en cuenta cómo se propaga, podemos entonces representar el sonido gráficamente como la evolución temporal de la presión de las moléculas del aire (compresión y distensión). En esta gráfica, la presión sonora se representa en el eje de ordenadas y el tiempo en el eje de abscisas. Momentos en el tiempo de alta presión del aire corresponderán a valores positivos en el eje de ordenadas de la gráfica y periodos de baja presión del aire tomarán valores negativos en el eje de ordenadas de la gráfica. Como podemos ver en la figura 2 esta representación gráfica toma la forma de una onda.

Figura 2. Representación de una onda sonora como resultado de la comprensión y distensión de moléculas del aire.

Los denominados sonidos simples, también conocidos como tonos puros, son sonidos que aunque no suelen estar presentes en nuestro entorno nos sirven como base para conocer los aspectos fundamentales de la física acústica y para comprender la formación y percepción de sonidos complejos. Los sonidos simples se caracterizan por su armonía y regularidad. En ellos, la presión acústica varía en posición y tiempo de forma sinusoidal. Es decir, las compresiones y distensiones del aire son regulares y periódicas. El número de comprensiones y distensiones periódicas en el aire por segundo es lo que en física se conoce como ciclos por segundo o hercios (Hz). El número de ciclos por segundo determina una de las características principales de las ondas simples o sinusoidales, su frecuencia. Cuanto mayor es el número de ciclos por segundo (expresado en hercios) mayor es la frecuencia de la onda sinusoidal. Esto se relaciona directamente con el periodo, el cual es otra de la características que define a una onda simple. El periodo hace referencia al espacio de tiempo necesario para que se produzca un ciclo completo de la onda. Es decir, cuanto menor es el periodo mayores son el número de ciclos por segundo de la onda y por la tanto mayor es su frecuencia. En la figura 3 pueden observar tres ondas simples de distinta frecuencia y periodo.

Figura 3. Representación de tres ondas simples o sinusoidales de frecuencias de 500Hz, 1000Hz (1KHz) y 2000Hz (2KHz). Nótese como a medida que aumenta la frecuencia se requiere de menos tiempo para que la onda complete un ciclo completo (periodo) , es decir el número de ciclos por segundo es mayor.

En términos perceptivos, las frecuencias altas se corresponden con la percepción de sonidos mas agudos, mientras que frecuencias mas bajas se corresponden con la percepción de sonidos mas graves. En los siguientes audios puede escuchar los tonos puros que corresponden a las ondas simples o sinusoidales representadas en la figura 3.

Tono puro de 500Hz
Tono puro de 1000Hz (1KHz)
Tono puro de 2000Hz (2KHz)

Otras características de las ondas simples o sinusoidales, son la amplitud y la fase. La amplitud hace referencia al tamaño de cada ciclo, y está directamente relacionada con la intensidad del sonido. Un sonido será percibido como mas intenso si la amplitud aumenta y como mas suave si la amplitud disminuye. La fase indica la alineación del tiempo en relación al punto cero de referencia de la gráfica. Esto se entiende bien si miramos a la figura 4 donde dos ondas sinusoidales de la misma frecuencia, amplitud y periodo pero con distinta fase están representadas.

Figura 4. Dos ondas sinusoidales iguales en frecuencia, periodo y amplitud pero distinta fase.

Una vez conocidas sus características principales, podemos detallar la función que se utiliza para expresar un onda simple o sinusoidal. Siendo A la amplitud, t el tiempo y f la frecuencia la ecuación es la siguiente:

Para finalizar os dejamos un vídeo donde se explica de forma sencilla y algo mas detallada las características de las ondas simples o sinusoidales.


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Reciente publicación universidad de Granada

Como ya hemos discutido anteriormente en el blog, el interés que está despertando la música como método terapéutico en distintas poblaciones es creciente. Esta vez, un reciente meta-análisis llevado a cabo por un equipo de investigadores de la universidad de Granada (España) y publicado en la revista PLOS One, ha concluido que existe suficiente evidencia científica como para creer que tocar un instrumento o cantar podría prevenir el deterioro cognitivo en personas mayores. Este estudio ejemplifica por un lado que las ciencias de la audición y el lenguaje tienen cabida en la investigación que se lleva a cabo en países de habla hispana, y por otro, la importancia que tienen las revisiones sistemáticas y meta-análisis en la creación de conocimiento científico.

En nuestra práctica clínica debemos buscar siempre este tipo de evidencia científica sólida en las que poder basar nuestras recomendaciones terapéuticas. De este modo, evitaremos ofrecer por desconocimiento a nuestros pacientes prácticas pseudo-científicas no sostenidas por la evidencia empírica. Gracias al estudio de estos investigadores granadinos, aquellos que traten con personas mayores quizás puedan sugerir la música como un método potencialmente beneficioso a la hora de evitar el deterioro cognitivo con la tranquilidad que aporta saber que existe suficiente evidencia científica como para recomendar su uso.

Artículo original

Román-Caballero, R., Arnedo, M., Triviño, M., & Lupiáñez, J. (2018). Musical practice as an enhancer of cognitive function in healthy aging-A systematic review and meta-analysis. PloSone, 13(11), e0207957.

Para acceder a un artículo resumido de estudio pincha aquí

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Revisión sistemática y meta-análisis

El conocimiento científico se genera a través de la constante aportación de evidencia científica proveniente de múltiples estudios revisados por pares. En el área de la salud, cuando los científicos se proponen conocer la efectividad de una determinada intervención o tratamiento (por ejemplo los posibles beneficios del uso del micrófono remoto en niños con pérdida auditiva) un solo estudio no podrá aportar la suficiente evidencia como para saber si el tratamiento es efectivo o no. Será la aportación de evidencia de múltiples estudios lo que permitirá a los científicos conocer la efectividad del tratamiento.

Pues bien, existen dos instrumentos que permiten a los científicos analizar cuantitativamente los datos obtenidos en múltiples estudios. Estos son, las revisiones sistemáticas y los meta-análisis. La revisión sistemática, es un artículo de síntesis de la evidencia disponible acerca de un determinado tema en el que se analiza exhaustivamente aspectos tanto cualitativos como cuantitativos de múltiples estudios, los cuales comparten la misma pregunta de investigación. El objetivo de las revisiones sistemáticas es resumir la información existente acerca de la pregunta de investigación en cuestión. Los científicos, después de realizar una búsqueda de los artículos de interés, los analizan y comparan con el resto de artículos.

Por su parte, el meta-análisis es un conjunto de herramientas estadísticas que se utilizan en revisiones sistemáticas de carácter cuantitativo con el objetivo de resumir los datos de los estudios analizados. Estas herramientas estadísticas sirven para estimar lo que se denomina el índice de tamaño del efecto de cada estudio. Si todos los estudios de manera consistente muestran un gran tamaño del efecto, entonces la evidencia acerca de un determinado tratamiento se considerará sólida y su uso quedará avalado por la comunidad científica. Si por el contrario el tamaño del efecto es débil y/o variable entre los estudios, la evidencia se considerará inconsistente y la efectividad del tratamiento se pondrá en entredicho.

Las revisiones sistemáticas y meta-análisis son herramientas indispensables en la creación de conocimiento científico en el área de la salud y mas concretamente en la determinación de si una intervención o tratamiento muestra la suficiente evidencia como para ser implementada. Por ello, cuando queramos evaluar si una nueva estrategia de intervención que llega a nuestras manos esta avalada por la ciencia, lo primero que debemos hacer es buscar revisiones sistemáticas y meta-análisis que garanticen la existencia de suficiente evidencia científica como para implementarlas en nuestra práctica clínica. De esta manera evitaremos utilizar las llamadas pseudo-terapias con nuestros pacientes, las cuales pueden desprestigiar nuestra práctica profesional y sobre todo suponer un gasto innecesario e inútil a nuestros pacientes.

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Estreno película: “Me llamo Gennet”

“Me llamo Gennet” es una película que narra la historia de la primera persona sordo-ciega con un título universitario en España y en Europa. La película, que se estrena en los cines el próximo 5 de abril, cuenta de primera mano esta espectacular historia donde Gennet representa su propio papel .

Más información aquí. 

Día mundial del autismo

Ayer día 2 de abril, se celebró el día mundial del autismo. En Auris Scientia, aunque con un día de retraso, queremos unirnos a la reivindicación de la necesidad de concienciación sobre este trastorno de la comunicación así como el fomento de la investigación en este área.

El autismo, o trastorno del espectro autista (TEA), hace referencia a un amplio abanico de afecciones caracterizadas por desafíos en el desarrollo de la comunicación, habilidades sociales y comportamientos repetitivos. Según los Centros para el Control de Enfermedades, aproximadamente el 1% de la población se ve afectado por algún tipo de trastorno del espectro autista.

Además, la pérdida de audición y el TEA se ven muchas veces relacionados. En primer lugar porque según fuentes del Gallaudet Research Institute, 1 de cada 80 niños con autismo padece de pérdida de audición. Y en segundo lugar, porque los síntomas del autismo y la pérdida de audición son tan similares en edades tempranas, que en ocasiones se pueden producir diagnósticos equivocados en una en otra dirección. Esto es algo que debemos tener siempre presente en la clínica cuando evaluemos a un niño que muestra dificultades en su desarrollo de la comunicación.

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