El innovador proyecto titulado “AudioBrain: Software para el cribado de adultos en riesgo de deterioro cognitivo” promete transformar la forma en que se evalúa el riesgo de adquirir enfermedades cognitivas, aprovechando una medición rápida y no invasiva: las emisiones otoacústicas.
La investigación es liderada por el doctor Gonzalo Farías, académico del Departamento de Neurociencia de la Facultad de Medicina, neurólogo del Hospital Clínico de la Universidad de Chile (HCUCH) e investigador del Centro de Investigación Clínica Avanzada (CICA). Gracias a su innovadora propuesta, AudioBrain recientemente se adjudicó el fondo del Concurso Validación Tecnológica 2024 (CVTUCH 2024).
El CVTUCH 2024 es otorgado por la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo (VID) de la Universidad de Chile, a través de la Dirección de Innovación, el Proyecto InES I+D y el Programa Ciencia 2030. Su objetivo es fomentar el desarrollo de productos, procesos y servicios tecnológicos desde su concepción hasta su validación técnica y/o comercial, contribuyendo al desarrollo de tecnologías e innovaciones con impacto social y ambiental.
Así, este fondo ofrece financiamiento para apoyar actividades como el diseño, construcción y testeo de prototipos, estudios de escalamiento, pruebas de concepto adicionales, entre otros, para facilitar la transferencia tecnológica a la sociedad.
Este es el caso de AudioBrain, software desarrollado por un equipo multidisciplinario, compuesto por investigadores en neurología, otorrinolaringología, neuropsicología e ingeniería de la Universidad de Chile, dentro de los que se encuentran los doctores Paul Délano, Carolina Delgado, Cristina De Gatica, Ximena García, Vicente Medel, Carlos Navarro y Mauricio Cerda. El trabajo se ha realizado en colaboración con el Hospital Clínico de la Universidad de Chile (HCUCH) y la Corporación Alzheimer Chile.
Audición y deterioro cognitivo: una relación creciente
La relación entre la pérdida de audición y el riesgo de deterioro cognitivo ha sido ampliamente investigada a nivel mundial: “En los últimos años, se ha generado abundante evidencia que vincula la pérdida auditiva con un mayor riesgo de demencia. De hecho, se reconoce como uno de los principales factores de riesgo para desarrollar demencia en la adultez mayor”, señaló el doctor Gonzalo Farías.
El proyecto nació del interés genuino por explorar esta conexión: “Nuestro equipo comenzó a evaluar a pacientes mayores, midiendo tanto su audición como su desempeño cognitivo. A partir de esos datos, identificamos que una de las variables auditivas más comunes, las emisiones otoacústicas, aparecía constantemente alterada en los pacientes con mayor daño”, explicó el académico.
Por esta razón, el equipo de AudioBrain decidió evaluar las emisiones otoacústicas en adultos mayores para ampliar las herramientas diagnósticas disponibles: “Esta metodología usualmente no se usa en la población mayor, pero vimos su potencial para ofrecer información adicional sobre la relación entre la salud auditiva y la cognitiva”, resaltó el profesor Gonzalo Farías.
La investigación inicial fue financiada por un proyecto de ANID adjudicado en 2020 titulado FONDEF ID20I10371 “Test audiológico detecta en forma precoz la presencia de deterioro cognitivo en adultos mayores”: “Durante ese FONDEF, trabajamos con información obtenida de más de 200 voluntarios. Lo que hicimos fue tomar esta señal de sonido y procesarla para identificar los elementos más relevantes que permiten predecir el riesgo”, declaró el académico.
Para lograr esto, se compararon los datos recopilados de los voluntarios, con bases de datos nacionales e internacionales, tomando como referencia la normalidad auditiva en sujetos sanos.
El resultado fue un algoritmo que procesa la señal de una forma que actualmente se encuentra protegida por derechos de propiedad intelectual del proyecto: “Nuestro equipo colaboró con ingenieros para desarrollar un software capaz de analizar los datos obtenidos. Gracias a este avance, descubrimos que las emisiones otoacústicas están relacionadas con el envejecimiento cerebral. Al examinarlas, es posible predecir el deterioro de la memoria o la aparición de atrofia cerebral”, explicó el doctor.
Emisiones otoacústicas: utilizando una prueba que ya existe
De acuerdo a la biblioteca virtual “Síntesis de Conocimientos” del Departamento de Educación en Ciencias de la Salud de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile, las emisiones otoacústicas corresponden a un sonido generado por las células ciliadas de la cóclea, que reaccionan contrayéndose en respuesta a estímulos sonoros externos. Estas emisiones viajan de regreso hacia el oído externo, donde se registran con un micrófono, permitiendo evaluar la función auditiva de manera detallada.
La prueba de emisiones otacústicas es objetiva, rápida y precisa, y actualmente se utiliza para detectar posibles problemas auditivos en recién nacidos. El examen consiste en insertar un pequeño dispositivo en el canal auditivo, bastante similar a los termómetros digitales de oído: “Este aparato tiene una especie de audífono con forma de oliva, que se inserta en el conducto auditivo y produce un sonido, para luego registrar con un micrófono la respuesta que se genera desde el oído del paciente”, explicó el doctor Farías.
La medición dura solo unos segundos, no es invasiva ni causa dolor, y es bastante precisa para evaluar la audición: “No es un dispositivo grande, se puede llevar en el bolsillo, lo que facilita su uso en pruebas ambulatorias. Además, puede conectarse a una computadora, o emplearlo de forma manual”, añadió.
El profesor Farías indicó que la ventaja de esta prueba es que “a diferencia de la audiometría —que es la prueba que se usa habitualmente en adultos—, el examen de emisiones otoacústicas no requiere una sala insonorizada, personal especializado ni la colaboración constante del paciente, lo que reduce la subjetividad del examen”.
Además, agregó, “la limitada disponibilidad de cámaras insonorizadas dificulta el acceso a las audiometrías. En contraste, nuestra prueba es rápida, sencilla, no invasiva y portátil, lo que permite realizarla en cualquier lugar y repetirla tantas veces como sea necesario, sumado a que presenta un costo significativamente menor”, destacó.
El aparato utilizado para el examen es de uso clínico común y está disponible en la gran mayoría de los centros asistenciales del país: “Lo que nosotros aportamos, más allá del dispositivo y del hardware que ya existe, es un software que procesa la información obtenida con la prueba de emisiones otoacústicas y proporciona un resultado que indica el riesgo de que la persona padezca deterioro cognitivo o daño cerebral relacionado con la edad”, argumentó el académico.
Pero ¿Cómo se relacionan las emisiones otoacústicas y la pérdida de audición con el deterioro cognitivo? La respuesta del doctor Farías fue que “aún no lo sabemos con certeza. Existen diversas teorías. Una opción es que los mismos procesos que dañan el cerebro con la edad también afecten al oído”, comenzó explicando. “La audición involucra el nervio auditivo y los núcleos cocleares, ubicados en el tronco encefálico, estructuras neurológicas muy próximas. Por lo tanto, es posible que procesos como la acumulación de proteínas anormales o el estrés oxidativo afecten tanto al cerebro como a las estructuras auditivas”, agregó.
Otra de las teorías sugiere que la relación se orienta hacia la falta de estímulos auditivos, lo que conlleva disminución de la actividad social: “Al perder la audición, las personas experimentan mayor aislamiento social, y por consiguiente, una disminución considerable en la estimulación auditiva. En esencia, el perder un sentido puede impactar negativamente al sistema nervioso”, postuló.
El doctor Gonzalo Farías cree que probablemente “ambas teorías sean complementarias. Sin embargo, aún queda mucho por entender sobre la fisiopatología de este fenómeno, y es un área de investigación que nos interesa como grupo, aunque sigue sin resolverse completamente”, declaró el profesor.
A pesar de esta incertidumbre, “nuestro enfoque es aprovechar la información disponible para un propósito práctico: predecir el riesgo de demencia en una persona, incluso sin conocer a fondo la naturaleza exacta de la relación entre audición y cognición”, aseveró.
Eso es lo que hace AudioBrain, herramienta que no solo permite predecir el envejecimiento cerebral, sino que también estima el riesgo de deterioro cognitivo, medido a través de evaluaciones neuropsicológicas: “Nuestro prototipo ofrece una forma de identificar quiénes tienen mayor riesgo, lo que permite diseñar tratamientos más personalizados”, comentó el académico.
Actualmente, “AudioBrain es capaz de predecir con más de un 80% de precisión qué pacientes están en riesgo y cuáles no”, afirmó el doctor Farías.
El proyecto actual
Con los fondos otorgados por el CVTUCH 2024, el proyecto se encuentra en etapa de desarrollo. “Hasta ahora, nuestro software ha sido aplicado de forma piloto, y hemos notado que, en ocasiones, la información que entrega la prueba, es decir, el predictor de riesgo, no se comprende completamente, lo que dificulta la interpretación de los resultados por parte del personal de salud”, señaló el doctor Gonzalo Farías.
En ese contexto, “el objetivo de este financiamiento es realizar pruebas en terreno con personal de salud que utilice el software, evalúe la tecnología y aporte sugerencias para su mejora”, explicó el académico. “Eventualmente, aplicaremos estas mejoras para que la herramienta final sea lo más utilizable y optimizada posible para su uso en entornos de atención ambulatoria”, agregó.
Estas evaluaciones en terreno se están realizando en el Hospital Clínico de la Universidad de Chile (HCUCH), y en la Corporación Alzheimer Chile: “En general, los pacientes atendidos son adultos mayores de 50 años, ya que a partir de esa edad, las personas muestran mayor interés en realizar este tipo de mediciones para detectar de forma temprana si tienen riesgo de presentar problemas cognitivos o cerebrales en el futuro”.
El doctor Farías también aclaró que los resultados entregados por AudioBrain no pretenden en ningún sentido ser un diagnóstico: “El software genera una evaluación del riesgo, indicando si este es alto o bajo. En caso de ser alto, será un profesional de salud quien interprete los resultados y, probablemente, solicite exploraciones complementarias para determinar el riesgo real”, puntualizó.
De esto último proviene beneficio principal de esta herramienta: “En etapas iniciales o presintomáticas, es más factible implementar cambios ambientales o de estilo de vida que ayuden a frenar la progresión del deterioro cognitivo. Además, si se identifica de manera temprana la pérdida auditiva, podemos proporcionar tratamientos adecuados —como audífonos—, corrigiendo así un factor de riesgo clave y reduciendo la probabilidad de aparición de la enfermedad”, concluyó el profesor Farías.
El sentido de la investigación
El doctor Gonzalo Farías explicó que “desde el punto de vista práctico, nuestro objetivo es enfocar recursos, tanto económicos como de salud, para ayudar a las personas a disminuir su riesgo. En el contexto de la economía de salud, donde los recursos son siempre limitados, queremos guiar al sistema sanitario sobre qué pacientes deben ser explorados o evaluados en mayor detalle”.
En ese sentido, añadió: “Queremos que los recursos se dirijan a quienes realmente presentan problemas significativos, ya que las quejas de memoria son muy frecuentes en adultos y adultos mayores. La idea es discriminar cuáles de estas quejas requieren mayor atención y cuáles no, identificando los casos que necesitan una evaluación más profunda”.
El profesor Farías subrayó que “nuestro objetivo final es generar una herramienta que pueda ser instalada, aplicada y utilizada en los sistemas de salud, para así influir directamente en el bienestar de las personas. Queremos transferir esta tecnología a la sociedad, no solo quedarnos con el conocimiento”.
Los próximos pasos para AudioBrain incluyen “evaluar la tecnología en atención primaria, en un entorno ambulatorio, para probar su desempeño y analizar la aceptación tanto de los profesionales de salud como de los pacientes. También nos interesa conocer la opinión de los usuarios sobre la aplicación de esta tecnología, con el fin de desarrollar un software listo para su distribución y uso en ambientes clínicos”, señaló el doctor Farías.
Además, el equipo está evaluando una nueva opción: “Estamos considerando si continuamos con el software como una herramienta independiente o si trabajamos junto con un hardware, como un dispositivo que mida las emisiones otoacústicas y ejecute todas las funciones en un solo equipo”, concluyó.