Construído primeiro modelo digital completo do ouvido humano

Ilustrações descrevendo os dados do modelo digital.
[Imagem: Ondrej Tichacek et al. - 10.1016/j.heares.2023.108900]

Modelo computacional do ouvido

Uma equipe de cientistas da Áustria e da República Tcheca conseguiu elaborar um modelo computadorizado completo do ouvido humano.

Também conhecido como "gêmeo digital", o modelo pode ser usado para simular a audição dos mamíferos, sobretudo dos humanos, desde o ouvido externo até o nervo auditivo.

É muito difícil obter experimentalmente dados do ouvido individual porque a realização de medições invasivas nem sempre é viável, o que faz com que os cientistas até agora venham se valendo de modelos animais. Mas os ouvidos das cobaias não são ouvidos humanos, e diferenças mínimas do modelo experimental podem impedir a detecção ou a abordagem de condições delicadas, como o zumbido no ouvido, por exemplo.

Assim, o modelo digital não só ajudará a melhorar e ajustar melhor os dispositivos de compensação para pessoas com deficiência auditiva, incluindo os implantes cocleares, como também facilitará futuras pesquisas sobre o ouvido humano - é bom lembrar que, apesar de ser estudada há séculos, só no ano passado os cientistas descobriram que nossa audição não funciona exatamente como a ciência pensava.

Estudar a saúde e a doença

O modelo digital do sistema auditivo periférico mapeia detalhadamente como o som é convertido em vibrações mecânicas no ouvido médio e interno. Em seguida, ele simula como essas vibrações desencadeiam sinais elétricos nas células ciliadas externas e internas da cóclea e como esses sinais são transformados, através da ação de neurotransmissores, em impulsos elétricos no nervo coclear. Esses sinais são então transferidos para o sistema nervoso central.

Implementado na linguagem de programação e no ambiente de computação numérica MATLAB, o modelo computacional do ouvido já está disponível para a comunidade científica. Isto significa que ele pode ser utilizado por qualquer profissional interessado em modelar diferentes tipos de distúrbios auditivos, ou em buscar formas de melhor compensá-los com aparelhos auditivos ou implantes cocleares.

Como foi construído com base nos mais recentes conhecimentos da fisiologia e dos princípios moleculares da audição, o sistema permitirá investigar distúrbios auditivos em geral, independentemente de serem causados por fatores genéticos ou externos e permitirá que os especialistas aprendam mais sobre os mecanismos detalhados das diversas formas de deficiência auditiva, abrindo caminho para melhorar os aparelhos auditivos e os implantes cocleares.