Affrontare la perdita dell’udito nascosta con i gemelli digitali
Quasi 60 milioni di europei convivono con una perdita dell’udito, che diventa più diffusa con l’avanzare dell’età. In genere la diagnosi avviene tramite un test che identifica i suoni più deboli percepibili a diversi toni. Tuttavia, anche chi ottiene risultati nella norma può avere difficoltà a comprendere il parlato in ambienti rumorosi, come ad esempio i ristoranti affollati. Si ritiene che questa «perdita dell’udito nascosta» sia causata da un danno alla connessione tra le cellule ciliate e il nervo uditivo, nota come sinaptopatia cocleare (CS). «Nel 2009, i ricercatori di Harvard hanno scoperto che il primo aspetto della perdita dell’udito non è la perdita delle cellule ciliate nell’orecchio interno, ma piuttosto una diminuzione del numero di sinapsi», spiega Sarah Verhulst, coordinatrice del progetto EarDiTech(si apre in una nuova finestra), presso la Università di Gand(si apre in una nuova finestra) in Belgio. «Ciò significa che le cellule ciliate possono essere ancora intatte, ma i segnali che inviano al cervello non sono chiari come dovrebbero».
Test diagnostico CS non invasivo
Attualmente non esiste una diagnosi clinica per la CS né alcuna terapia. Per ovviare a questa situazione, la ricercatrice si è impegnata a trovare modi per diagnosticare meglio questa patologia. Prima del progetto EarDiTech, il suo team aveva sviluppato con successo il test CochSyn, un prototipo diagnostico non invasivo per identificare la CS. Si tratta di un modello di elaborazione del segnale digitale del sistema uditivo – in pratica un gemello digitale – che replica la normale funzione uditiva «in silico». Modificando questo modello per simulare una compromissione dell’udito, il team è riuscito a individuare un suono specifico in grado di rivelare la funzione delle sinapsi. «Questo suono specifico è molto efficace nel stimolare contemporaneamente tutte le sinapsi disponibili», afferma l’autrice. «Quando riproduciamo quel suono, le risposte EEG (registrazioni dell’attività elettrica del cervello) sono molto intense quando sono presenti molte sinapsi funzionali. Man mano che le persone iniziano a perdere sinapsi, anche il segnale EEG inizia a diminuire».
Applicabilità in contesti clinici reali
Il progetto EarDiTech si basa su lavori precedenti finanziati dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra) attraverso il progetto CochSyn. Grazie al supporto del Consiglio europeo per l’innovazione(si apre in una nuova finestra), il progetto EarDiTech ha permesso a Verhulst e al suo team di portare questo test diagnostico fuori dal laboratorio e in contesti clinici, supportando la strategia dell’UE per l’era digitale nel dare a persone e imprese gli strumenti necessari per sfruttare una nuova generazione di tecnologie digitali(si apre in una nuova finestra) con una intelligenza artificiale antropocentrica(si apre in una nuova finestra). Le sperimentazioni cliniche hanno fornito prove preziose dei benefici per i pazienti, nonché dell’applicabilità del test in contesti clinici reali. «Queste sperimentazioni cliniche ci hanno permesso di raccogliere risultati e di costruire un solido business case», osserva. I risultati sono stati pubblicati e lo stimolo sonoro è stato brevettato. I prossimi passi includono la costituzione di una società spin-off per portare sul mercato questa innovazione diagnostica. Oltre alla diagnostica, EarDiTech ha voluto proporre anche soluzioni per migliorare la vita dei pazienti. «L’obiettivo in questo caso non era solo diagnosticare, ma aiutare attivamente le persone con perdita dell’udito non diagnosticata a sentire meglio», aggiunge. Sono stati utilizzati modelli digitali per rappresentare i pazienti, ai quali è stato affidato il compito di elaborare il parlato utilizzando tecniche avanzate di apprendimento automatico. Ciò ha permesso di creare algoritmi di elaborazione audio personalizzati e unici. Questi algoritmi saranno infine utilizzati in apparecchi acustici personalizzati di nuova generazione per compensare individualmente la CS. I prossimi passi includono l’avvio di collaborazioni con esperti di hardware e il collaudo della tecnologia nel settore ad alte prestazioni dei dispositivi acustici. «Attualmente stiamo conducendo trattative con partner nel settore degli apparecchi acustici e dei chip audio», afferma Verhulst. «Speriamo di poter definire una strategia di licenze per portare questa innovazione sul mercato».