Influencia de la estimulación sonora binaural en la generación de ondas cerebralesestudio electroencefalográfico

Laburpena

Introducción y objetivos. La audición binaural permite al sistema auditivo realizar un correcto análisis de la información que portan las ondas sonoras al posibilitar la comparación de la señal que llega a cada oído. La relación de ambos lados de la vía auditiva sucede casi desde el inicio de la misma, ya en el tronco cerebral, mediante decusaciones de fibras al lado contralateral de la vía auditiva. De esta manera, la estimulación sonora influye en la actividad del sistema nervioso y, posteriormente, en el comportamiento del individuo. De hecho, pequeñas diferencias interaurales de frecuencia en un sonido que estimule bilateralmente al individuo inducen una sensación auditiva rítmica con una frecuencia de batido igual a la diferencia de frecuencias interaurales de los sonidos estimulantes. Así el objetivo de esta Tesis Doctoral se enmarca en el estudio electroencefalográfico (EEG) de los efectos de la estimulación binaural con señales sonoras complejas sintetizadas con diferencias de frecuencias interaurales y en la localización en el cerebro de las áreas activadas tras la estimulación con estas señales complejas. Método. Para ello, se realizaron EEGs a 24 pacientes durante la estimulación auditiva con 4 tipos de sonidos y cada uno de ellos con 4 diferentes frecuencias interaurales. Tras el procesado de los EEGs, los datos obtenidos fueron analizados con un software específico de mapeo cerebral para analizar el registro de las fuentes de actividad. Resultados. Las ondas del EEG se activaron en la banda de frecuencia coincidente con la diferencia de frecuencia interaural de los sonidos estimulantes. Cada una de estas activaciones significativas de la actividad cerebral respecto al registro en reposo, reflejó que había varias áreas cerebrales activadas significativamente respecto al resto. De hecho, la banda theta del EEG, de frecuencia 3.5-7.5 Hz, fue la banda que más se activó tanto con estímulos complejos como con estímulos musicales. Conclusiones. La estimulación con señales complejas con diferencias interaurales de frecuencia inducen un aumento significativo de la actividad cerebral en las bandas, que contienen la diferencia interaural de frecuencia del sonido estimulante. ABSTRACT.Introduction and objectives. Binaural hearing allows the auditory system to carry out a correct analysis of the sound waves' information by the comparison of the signals that arrive to each ear. The relationship of both sides of the auditory pathway occurs almost from the beginning of the pathway, in the brainstem, by means of decussations of neural fibers to the contralateral side of the auditory pathway. So, the sound stimulation influences the activity of the nervous system and, later on, the individual's behaviour. In fact, small interaural differences in the frequency of a sound that reach to the auditory system bilaterally induce a rhythmic auditory sensation with a pulse frequency similar to the interaural difference of the frequencies of the stimulating sounds. The aim of present Doctoral Thesis focused on the electroencephalographic study (EEG) of the effects of the binaural stimulation with complex sounds synthesized with interaural differences of frequencies and in the localization in the brain of the activated areas after sound stimulation with these complex sounds. Method. For it, EEG was carried out to 24 patients during auditory stimulation with four types of sounds with four interaural differences of frequency each one. After EEG's processing, the obtained data were treated with specific software of cerebral mapping to analyze the activity brain sources. Results. The EEG waves were activated in frequency bands coincident with the interaural difference of frequency of the stimulating sounds. Each one of these significant activations of the cerebral activity compared with the recording in rest, showed that there were several brain areas activated significantly. In fact, the EEG's theta band, 3.5-7.5 Hz, was the most activated band with complex and musical stimuli. Conclusions. The stimulation with complex signals with interaural differences of frequency induces significant increases of the brain activity in the EEG bands that contain the interaural difference of frequency of the stimulating sound.