Relazione tra LS Chirp ABR e capacità di percepire il parlato nel rumore nella perdita uditiva nascosta

L'ipoacusia nascosta (HHL) è definita come la presenza di soglie audiometriche tonali normali accompagnate da difficoltà di ascolto auto-riferite, in particolare problemi nella comprensione del parlato in ambienti rumorosi. Recenti evidenze neurofisiologiche e istopatologiche suggeriscono che questa condizione è associata a sinaptopatia cocleare - perdita selettiva o disfunzione delle sinapsi tra le cellule ciliate interne e le fibre nervose uditive di tipo I a basso tasso di scarica spontanea (low-SR). Le fibre low-SR sono cruciali per la codifica dei segnali acustici soprasoglia e per preservare la percezione del parlato nel rumore. Il danno a queste fibre può verificarsi per esposizione al rumore, invecchiamento o altri fattori metabolici anche quando le cellule ciliate esterne rimangono intatte, lasciando così l'audiometria convenzionale entro limiti normali.

Il test dei Potenziali Uditivi del Tronco Encefalico (ABR) fornisce una misura oggettiva della sincronia neurale lungo la via uditiva. L'ampiezza e la latenza delle prime onde ABR, in particolare le Onde I, III e V, riflettono l'integrità temporale della trasmissione del nervo uditivo e del tronco encefalico. Tra queste, l'ampiezza dell'Onda I è considerata un marcatore periferico dell'attività delle fibre del nervo uditivo, mentre l'Onda V rappresenta l'output sommato dei nuclei del tronco encefalico superiore. Una riduzione dell'ampiezza dell'Onda I con conservazione dell'ampiezza dell'Onda V, o un rapporto I/V diminuito, è interpretato come una firma elettrofisiologica della sinaptopatia cocleare.

L'ABR tradizionale che utilizza stimoli click sincronizza le risposte neurali principalmente dalla regione cocleare basale. L'introduzione degli stimoli chirp mira a migliorare la sincronia neurale compensando i ritardi del tempo di propagazione cocleare. Lo stimolo CE-Chirp Level-Specific (LS) progettato da Claus Elberling e Don consente all'ampiezza dell'Onda V di rimanere robusta attraverso le intensità fornendo al contempo una temporizzazione frequenza-specifica. Tuttavia, a livelli elevati (80-100 dB nHL), le risposte LS CE-Chirp possono dimostrare funzioni di crescita e pattern di latenza alterati, potenzialmente rivelando sottili differenze nella codifica neurale soprasoglia rispetto ai click convenzionali.

Il presente studio adotta un disegno osservazionale, trasversale, correlazionale per investigare se gli indici elettrofisiologici derivati dall'ABR stimolato con LS CE-Chirp sono associati alle prestazioni comportamentali del parlato nel rumore in individui sospettati di HHL. I partecipanti con soglie tonali normali si sottoporranno sia all'ABR che al Hearing In Noise Test (HINT), consentendo l'esplorazione della relazione tra le misure di ampiezza e latenza delle onde ABR e il rapporto segnale-rumore critico (SNR-50) ottenuto comportamentalmente.

La giustificazione scientifica dello studio deriva dalla premessa che una ridotta output neurale dalle fibre uditive low-SR si manifesta come ampiezze più piccole dell'Onda I a livelli di stimolazione elevati, producendo rapporti I/V diminuiti e pendenze di crescita dell'ampiezza appiattite. Si prevede che questi pattern fisiologici siano paralleli a una peggiore percezione del parlato nel rumore, riflessa da valori SNR-50 elevati nell'HINT. Dimostrare una correlazione significativa tra i parametri ABR e gli esiti HINT supporterebbe quindi l'ipotesi che l'ABR LS CE-Chirp possa servire come marcatore oggettivo dei deficit di codifica uditiva soprasoglia nell'HHL.

I partecipanti saranno reclutati da cliniche audiologiche e laboratori di ricerca uditiva universitari. Tre sottogruppi saranno studiati:

1. Un gruppo di controllo con udito normale e nessun acufene o lamentele di ascolto;
2. Un gruppo con acufene con acufene soggettivo cronico (≥ 3 mesi) ma soglie uditive normali; e
3. Un gruppo con lamentele di parlato nel rumore che riporta difficoltà nella comprensione del parlato in rumore di fondo nonostante soglie normali e assenza di acufene.

I criteri di eleggibilità includono età 20-60 anni, soglie di conduzione aerea bilaterali ≤ 25 dB HL a 0.5-4 kHz, risultati di immittanza normali e MoCA ≥ 21. Saranno esclusi individui con perdita uditiva periferica o centrale, acufene somatosensoriale, disturbi neurologici o condizioni emotive/psichiatriche significative. Sono previsti approssimativamente 63 partecipanti (21 per gruppo), come determinato dall'analisi G*Power (dimensione dell'effetto 0.5, α = 0.05, potenza = 0.80). Lo stato di reclutamento è attivo.

Tutti i partecipanti forniranno il consenso informato scritto. I test avverranno in una cabina fonoassorbente. La sequenza di valutazione include:

Montreal Cognitive Assessment (MoCA) per lo screening cognitivo;

Speech, Spatial and Qualities of Hearing Scale (SSQ) o il suo adattamento turco per la profilazione soggettiva della percezione del parlato;

Audiometria tonale per confermare le soglie normali;

Test Threshold Equalizing Noise (TEN) per lo screening delle regioni morte cocleari (misura di controllo, non analizzata);

Immittanza e riflessi acustici per confermare l'integrità dell'orecchio medio;

Registrazioni ABR con LS CE-Chirp e Click; e

Somministrazione HINT in condizioni di campo libero.

Le registrazioni ABR saranno ottenute monoauralmente utilizzando il sistema Neurosoft Neuro-MEP-4. Elettrodi di superficie monouso saranno applicati dopo la preparazione della pelle con gel Nuprep: attivo (Cz o Fz), riferimento (mastoide ipsilaterale A1/A2 o lobo dell'orecchio) e terra (FPz o AFz). L'impedenza degli elettrodi sarà mantenuta sotto 3 kΩ e bilanciata tra i canali. Cuffie insert saranno utilizzate per erogare stimoli a polarità alternata per minimizzare gli artefatti da microfono cocleare.

Sia per gli stimoli Click che LS CE-Chirp, le registrazioni saranno effettuate a 80, 90 e 100 dB nHL utilizzando una frequenza di ripetizione di 21.1 stimoli/s; ulteriori blocchi brevi potranno utilizzare 11.1 o 61.1 /s per esaminare l'adattamento neurale. Il filtro di registrazione sarà 100-3000 Hz (12 dB/ottava), il rifiuto degli artefatti ± 35-40 μV e la finestra di analisi 0-15 ms (pre-stimolo -2 ms). Ogni condizione comprenderà 2000-4000 sweep mediati due volte per replicabilità; le registrazioni con rumore residuo > 20 nV rms o discrepanza inter-replica > 15% saranno ripetute. Il ritardo del tubo della cuffia insert (≈ 0.9 ms) sarà compensato nei calcoli di latenza.

I picchi delle Onde I, III e V saranno identificati indipendentemente da due esaminatori in cieco. Le misure di ampiezza e latenza saranno estratte per ogni onda a ciascuna intensità, e saranno calcolati i rapporti di ampiezza V/I. Ci si aspetta che le risposte LS CE-Chirp mostrino ampiezze dell'Onda V maggiori a intensità più basse e potenziale saturazione dell'ampiezza a intensità più elevate, fornendo una base per valutare la sincronizzazione neurale soprasoglia.

L'HINT consisterà in 25 liste di frasi (10 frasi ciascuna, totale 250 frasi). Il parlato sarà presentato a livelli variabili mentre il rumore di fondo sarà mantenuto costante a 65 dB SPL. L'algoritmo adattativo regola il livello della frase in base all'accuratezza del partecipante, convergendo sul SNR critico (dB) dove il 50% delle frasi è ripetuto correttamente. Il test sarà condotto con il partecipante seduto a 1 metro dall'altoparlante a 0° di azimut in un ambiente di campo libero calibrato.

I dati dell'ABR e dell'HINT saranno collegati per l'analisi correlazionale. Per ogni partecipante, le metriche ABR dell'"orecchio migliore" (basate sull'ampiezza più alta dell'Onda I) saranno accoppiate con le prestazioni HINT binaurali per riflettere l'integrazione uditiva nel mondo reale.

Piano di Analisi dei Dati

I dati saranno analizzati utilizzando il Statistical Package for the Social Sciences (SPSS v27). La normalità delle distribuzioni variabili sarà verificata utilizzando il test di Kolmogorov-Smirnov. A seconda dei risultati, saranno applicate statistiche parametriche o non parametriche. Per i confronti tra gruppi, l'analisi della varianza unidirezionale (ANOVA) sarà utilizzata per variabili distribuite normalmente, e il test di Kruskal-Wallis sarà applicato per distribuzioni non normali. Quando saranno trovati effetti significativi, saranno condotti appropriati confronti post-hoc a coppie con correzioni di Bonferroni o Dunn.

Per le analisi di correlazione, il coefficiente di correlazione di Pearson sarà utilizzato per variabili distribuite normalmente e il rho di Spearman per distribuzioni non normali. Il focus analitico primario sarà la correlazione tra le ampiezze ABR LS CE-Chirp, le latenze e i rapporti di ampiezza V/I e il rapporto segnale-rumore critico HINT (SNR-50). Le analisi secondarie replicheranno queste correlazioni per i parametri ABR evocati da click. Le analisi esplorative valuteranno le funzioni di crescita dell'ampiezza dell'Onda I (μV/dB) e i cambiamenti del rapporto I/V attraverso i livelli di stimolo per valutarne il potenziale come marcatori fisiologici della sinaptopatia cocleare.

Le dimensioni dell'effetto (r di Cohen o η² parziale) e gli intervalli di confidenza al 95% accompagneranno tutti i risultati chiave. Il livello alfa sarà fissato a 0.05. I valori anomali oltre ± 3 DS saranno verificati e, se necessario, analizzati utilizzando stimatori robusti. La forza della correlazione sarà interpretata secondo le convenzioni di Cohen (0.1 = piccola, 0.3 = media, 0.5 = grande).

Considerazioni Etiche e Gestione dei Dati

Tutte le procedure conformano ai principi della Dichiarazione di Helsinki e alle linee guida etiche nazionali per la ricerca clinica non interventistica. La partecipazione è volontaria e il consenso informato scritto sarà ottenuto prima della raccolta dati. A ogni partecipante sarà assegnato un codice numerico univoco; le informazioni identificative saranno memorizzate separatamente dai dati di ricerca e accessibili solo al ricercatore principale. I dati saranno cifrati e memorizzati su unità istituzionali protette da password. I partecipanti potranno ritirarsi in qualsiasi momento senza penalità. Eventi avversi o disagi significativi non sono previsti, poiché ABR e HINT sono valutazioni audiologiche non invasive con rischio minimo.

Controllo Qualità e Affidabilità

Per garantire l'integrità dei dati, le registrazioni ABR saranno controllate per riproducibilità raccogliendo due medie indipendenti per condizione. Le registrazioni con rumore residuo maggiore di 20 nV o scarsa correlazione inter-replica (ICC < 0.80) saranno escluse. L'identificazione delle onde sarà eseguita da due esaminatori addestrati in cieco rispetto allo status del gruppo. Sarà calcolata l'affidabilità inter-osservatore per la marcatura di ampiezza e latenza. Tutte le procedure HINT seguiranno istruzioni standardizzate con le stesse condizioni ambientali e attrezzature calibrate durante tutto lo studio.

Risultati Attesi e Significato

Lo studio dovrebbe dimostrare associazioni misurabili tra le metriche soprasoglia dei potenziali uditivi del tronco encefalico e le prestazioni comportamentali del parlato nel rumore. Si ipotizza che gli individui con sospetta ipoacusia nascosta - in particolare quelli nel gruppo con lamentele di parlato nel rumore - mostrino ampiezze dell'Onda I ridotte, rapporti I/V più bassi e pendenze di crescita dell'ampiezza più piatte rispetto ai partecipanti di controllo. Queste caratteristiche fisiologiche sono predette per correlare con prestazioni HINT peggiori (valori SNR-50 più alti).

La conferma di queste ipotesi supporterebbe l'uso dell'ABR LS CE-Chirp come strumento oggettivo non invasivo per identificare i deficit di codifica neurale alla base dell'HHL. L'integrazione degli esiti elettrofisiologici e comportamentali potrebbe affinare i criteri diagnostici per i pazienti che riportano "Posso sentire ma non capire", nonostante audiogrammi normali. Inoltre, i risultati potrebbero informare futuri trial di intervento mirati a migliorare la sincronia neurale o protocolli di training uditivo per individui con difficoltà uditive subcliniche.

Limitazioni dello Studio

Il disegno osservazionale trasversale preclude l'inferenza causale; tuttavia, è appropriato per la generazione di ipotesi e l'instaurazione di associazioni fisiologico-comportamentali. L'assenza di misurazioni delle emissioni otoacustiche è una potenziale limitazione, ma lo status dell'orecchio medio, il test TEN e le soglie audiometriche normali minimizzano la probabilità di disfunzioni non rilevate delle cellule ciliate esterne. I numeri dei partecipanti sono basati su calcoli di potenza per dimensioni dell'effetto medie; è raccomandata la replica con coorti più ampie.

Piano di Disseminazione

I risultati dello studio saranno presentati a conferenze di audiologia e neuroscienze e sottoposti a riviste peer-reviewed indicizzate nello Science Citation Index Expanded (SCIE). I dataset de-identificati potranno essere condivisi su richiesta ragionevole dopo la pubblicazione, in accordo con le politiche di condivisione dei dati istituzionali.

Conclusione

Questo studio osservazionale in reclutamento esplora come i parametri ABR evocati da LS CE-Chirp e Click si relazionano alla comprensione del parlato nel rumore in individui con sospetta ipoacusia nascosta. Combinando metriche oggettive della risposta neurale con valutazioni soggettive e comportamentali, la ricerca mira a colmare il divario tra l'evidenza fisiologica della sinaptopatia cocleare e le lamentele funzionali di ascolto. Il risultato atteso è un framework migliorato per la rilevazione precoce dell'HHL e una differenziazione più precisa dei contributi periferici versus centrali ai deficit del parlato nel rumore.