UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II FACOLTÀ DI MEDICINA E CHIRURGIA CORSO DI LAUREA IN TECNICHE AUDIOPROTESICHE

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1 UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II FACOLTÀ DI MEDICINA E CHIRURGIA CORSO DI LAUREA IN TECNICHE AUDIOPROTESICHE Presidente: Prof. Elio Marciano TESI DI LAUREA Gli effetti della compressione non lineare e della trasposizione lineare in frequenza sulla percezione verbale nei bambini in età scolare RELATORE Ch.mo Prof Gennaro Auletta CANDIDATO Daniela Guidi Matr.585/099 ANNO ACCADEMICO 2011/ P a g i n a

2 INTRODUZIONE 1-2 bambini su 1000 nati sono affetti da deficit uditivo permanente. Per i bambini ricoverati nei reparti di patologia neonatale il rischio di un difetto audiologico raggiunge anche il 4-5 per 100 (De Michele, 2008). Si stima che ciò possa corrispondere, in Italia, a più di 900 nuovi casi di ipoacusie permanenti infantili ogni anno. Il deficit uditivo nei bambini può interferire con il normale sviluppo del linguaggio, l'istruzione e l'interazione sociale. Può produrre anche, in alcuni casi, effetti psicologici ed emotivi negativi. Una diagnosi precoce della perdita uditiva, tuttavia, può ridurre notevolmente queste conseguenze o addirittura comportarne un miglioramento significativo. I maggiori progressi si sono ottenuti con bambini ipoacusici su cui si è intervenuto nei primi 6 mesi di vita (Yoshinaga-Itano, Sedey, Coulter, e Mehl, 1998). Per questo motivo è stato realizzato un programma di screening in tutto il mondo che mira ad identificare, il più presto possibile, tutti quei bambini con problemi d udito al fine di garantire un precoce intervento audiologico, educativo e medico (EHDI, 2006). Per una stimolazione uditiva ottimale, l amplificazione acustica deve essere attuata immediatamente dopo la diagnosi ed una delle più grandi sfide da affrontare, quando si lavora con la popolazione pediatrica, è permettere ad essi l'accesso a tutti i suoni necessari per la produzione, la percezione e lo sviluppo del linguaggio. Ciò è particolarmente difficile quando la perdita uditiva è presente sulle alte frequenze, dove l amplificazione acustica convenzionale ha scarso successo per quattro principali motivi (Kuk, Keenan, Korhonen, e Lau, 2009): guadagno insufficiente, larghezza di banda limitata, feedback acustico e presenza di aree morte nella coclea. Per quanto riguarda quest ultima, infatti, gli apparecchi acustici non sono in grado di combattere una area morta, definita come regione in cui le cellule ciliate interne e/o i neuroni funzionanti sono pochissimi o addirittura inesistenti. Pertanto, una stimolazione acustica in queste aree, oltre a non poter migliorare le prestazioni, tenderà ad influenzare negativamente la qualità e la 5 P a g i n a

3 comprensione del parlato (Ching, Dillon e Bryne, 1988; Turner & Cummings, 1999; Moore, 2008). Per quanto riguarda gli altri tre limiti, la perdita d udito può essere così grave che la potenza massima del dispositivo acustico potrebbe non essere in grado di raggiungere un livello al quale possa essere percepito un beneficio; inoltre, i dispositivi di amplificazione, hanno un range frequenziale tra i 500 e 4000 Hz. Sopra questa frequenza la risposta cade in modo significativo e secondo alcuni studi, i bambini necessitano di una maggiore larghezza di banda, soprattutto per quel che riguarda le frequenze acute per la comprensione del discorso e l apprezzamento di suoni ambientali e musicali. Una mancata stimolazione di queste può, quindi, influenzare negativamente sulla capacità del bambino di riprodurre alcuni fonemi, per non parlare del ritardo nello sviluppo fonologico e morfologico (Stelmachowicz et al., 2001, 2002, 2004). L energia spettrale per molte consonanti è situata soprattutto nel campo delle frequenze acute (Widex, 2010). Fonemi come /s/, / /, / t /, / z /, / f / sono quindi difficili da discriminare quando la perdita d'udito è presente in quella regione. Sebbene questi suoni siano più morbidi di intensità, il loro contributo per la comprensione della voce è fondamentale. Sono stati numerosi i tentativi nell affrontare questo problema attraverso tecniche di abbassamento di frequenza, ma hanno avuto uno scarso successo per la scarsa qualità sonora riprodotta. Inoltre quando vengono applicati elevati livelli di guadagno, il feedback è una conseguenza comune ed anche con sofisticati sistemi di anti-feedback, l unica vera soluzione è quella di eliminare il guadagno sulle frequenze acute. L obiettivo primario di questo studio è quello di determinare se gli algoritmi della compressione non lineare e della trasposizione lineare in frequenza producono benefici sulla percezione verbale nei bambini in età scolare. 6 P a g i n a

4 CAPITOLO 1 LA COMUNICAZIONE AUDIOVERBALE 1.1 La plasticità del sistema uditivo La plasticità è una caratteristica delle strutture neurali e può essere definita come un complesso di variazioni nelle proprietà funzionali dei neuroni, principalmente dipendenti dal rimodellamento sinaptico. Il sistema uditivo è caratterizzato da una plasticità evolutiva che in parte è conseguente all uso della funzione (maturazione), e da una plasticità di tipo adattivo, osservabile in conseguenza di un danneggiamento. In entrambi i casi, i fenomeni di plasticità si rivelano più evidenti, durante le fasi dello sviluppo piuttosto che nell età adulta. Le conoscenze sulla plasticità cerebrale dimostrano una importante ricaduta su tutti gli interventi di terapia e riabilitazione della sordità (protesi acustiche, impianti cocleari, otochirurgia ecc.) perché permettono di individuare i tempi ottimali in cui applicare determinati interventi. 1.2 Maturazione della percezione uditiva La maturazione dei substrati neurali del sistema uditivo, procede in direzione caudo-cefalica, a partire dai primi mesi di vita fetale. I processi di maturazione comportano il completamento della mielinizzazione, l ontogenesi dei complessi nucleari, l organizzazione delle aree corticali, la messa a punto dei meccanismi di trasmissione sinaptica: attraverso essi, ed in presenza della specifica stimolazione sensoriale, si accrescerebbe il numero di unità neurali che permettono i processi di trasferimento, ordinamento ed analisi dell attività neuro elettrica. Studi hanno dimostrato che le vie uditive a livello del tronco, si possono considerare mature tra i 12 e 18 mesi dalla nascita. Le risposte evocate di origine corticale, tendono a raggiungere i parametri propri dell adulto ad un età attorno ai anni. La maturazione delle vie uditive avviene in età diverse, le prestazioni della coclea (risposta meccanica e trasduzione neurale) sono complete alla nascita, ma la maturazione corticale avviene solo dopo e 7 P a g i n a

5 permette la percezione dei pattern uditivi tipici del linguaggio da cui dipende l acquisizione di specifiche abilità semantiche (lessico) e sintattiche (linguaggio connesso). 1.3 Soglia uditiva ed altre abilità uditive Nel primo mese di vita la soglia elettrofisiologica ai transitori (TEOAE) risulta elevata mediamente di db rispetto all adulto per un innalzamento di soglia nel campo di frequenze fra 1 e 4 khz dovuto ad un incompleta maturità della periferia uditiva (coclea, orecchio medio ed esterno). Le risposte comportamentali hanno confermato che fino ad un anno di età vi può essere una elevazione di soglia di db, più riscontrabile nelle frequenze gravi, questa soglia tende a migliorare però fra i 5 e 13 anni. Un abilità importante, per l apprendimento del linguaggio, è rappresentata dalla capacità di identificare un segnale rispetto ad un sottofondo di rumore. Bambini di 6 mesi richiedono un rapporto s/r più favorevole di 7-8 db per rispondere ad un tono test mascherato da rumore, rispetto ad un bambino di 12 mesi. 8 P a g i n a