Study of the right ear advantage on gap detection tests
http://dx.doi.org/10.1590/S0034-72992008000200013
Estudo da vantagem da orelha direita em teste de detecção de gap
IDoutora em Ciências pela FMUSP, Docente do Curso de Fonoaudiologia da Universidade Guarulhos
IILivre-Docente, Docente do Curso de Fonoaudiologia da FMUSP
A habilidade auditiva de resolução temporal consiste no tempo mínimo requerido para segregar ou resolver eventos acústicos. Esta habilidade é fundamental para a compreensão da fala e pode ser avaliada por testes de detecção de gap. Alguns estudos apontam uma vantagem da orelha direita sobre a esquerda em tarefas de resolução temporal, já que existe um papel preferencial do hemisfério esquerdo na análise dos aspectos temporais do estímulo acústico.
OBJETIVO: Determinar se existem diferenças de resposta (limiares de detecção de gap e porcentagem de acertos) entre as orelhas direita e esquerda para um teste de detecção de gap. Forma de Estudo: Experimental.
MATERIAL E MÉTODO: O teste de detecção de gap foi aplicado em 100 indivíduos adultos, após a realização de outros testes audiológicos para descartar possíveis alterações auditivas e/ou do processamento auditivo.
RESULTADOS: Foram observados limiares de detecção de gap e porcentagens médias de acertos semelhantes para as orelhas direita e esquerda, independente da orelha de início do teste.
CONCLUSÃO: Não houve vantagem de uma orelha sobre a outra na tarefa de detecção de gap.
Palavras-chave: córtex auditivo, lateralidade, percepção auditiva.
O teste denominado detecção de gap é um método psicoacústico relativamente simples que mede a resolução temporal1-7. A habilidade auditiva de resolução temporal consiste no tempo mínimo requerido para segregar ou resolver eventos acústicos8,9.
No que se refere à localização do mecanismo fisiológico da resolução temporal, alguns autores sugeriram que as fibras do nervo auditivo teriam uma grande participação no processo5,10,11. Contudo, outros estudos revelaram que este processamento seria mais central12-26.
A resolução temporal depende da segregação de diferentes estímulos auditivos e o papel do início do estímulo e da precisão de codificação desta resposta é crucial19,24.
Os neurônios do córtex auditivo são particularmente sensíveis a estes estímulos iniciais transitórios, incluindo o início de eventos periódicos, a modulação incidente de outros sinais periódicos ou os eventos acústicos que ocorrem naturalmente nas vocalizações12.
Os neurônios do córtex auditivo primário respondem brevemente e transitoriamente ao início dos sons, independente da duração do sinal. São sensíveis à freqüência do som, bem como ao seu tempo de surgimento (ataque), o qual contribui significantemente para o espectro de curto-termo do início do sinal. A brevidade da resposta ao início do som é delineada pela resposta inibitória pós-início e pela adaptação neural15.
A precisão do primeiro disparo neural que responde ao início do som é proporcional à latência de resposta neural. Em um estudo com gatos, Phillips e Hall13 verificaram uma latência tão curta quanto 0,45 - 1,5ms para o primeiro disparo neural no córtex auditivo destes animais. Estes valores estão muito próximos aos observados no nervo coclear e núcleo coclear, indicando que a fidelidade temporal para respostas transitórias é preservada na via auditiva aferente até o córtex auditivo primário17,22.
Este grau de precisão no tempo de resposta dá suporte à resolução temporal nos limites da performance comportamental, sendo o córtex auditivo importante para esta tarefa. Além disso, este grau de precisão é capaz de representar o tempo de componentes foneticamente importantes dos sinais de fala13,16.
O córtex auditivo de humanos está localizado no lobo temporal. Ele é organizado com uma região central (core) de citoarquitetura koniocortical (células pequenas em todas as camadas; região altamente granular e altamente mielinizada), circundada por campos auditivos corticais menos granulares (belt). Esta região central constitui o córtex auditivo primário, que fica na região do giro transverso ou giro de Heschl, na face superior do lobo temporal27.
A região do giro de Heschl é altamente variável ao longo dos indivíduos e entre os dois hemisférios. Pode conter de um a três giros por hemisfério e o número de giros não é, necessariamente, igual em ambos os hemisférios28.
O córtex auditivo primário fica, aproximadamente, na metade do primeiro giro ou na metade do primeiro giro e parte do segundo giro; ele cobre, aproximadamente, os dois terços centrais do giro de Heschl25,28-30.
Muitos estudos evidenciaram a assimetria existente entre os giros de Heschl direito e esquerdo. O giro esquerdo é maior que o direito e, assim, o córtex auditivo primário esquerdo também é maior que o direito. Este aumento de volume no lado esquerdo é causado por um volume maior de substância cinzenta e de substância branca deste mesmo lado28,31,32.
O maior substrato neural (mais neurônios e mais interconexões intra e interhemisféricas) nestas estruturas anatômicas do hemisfério esquerdo provê a base para um melhor desenvolvimento de linguagem que as áreas menores do lado direito32.
A especialização do hemisfério esquerdo para a fala pode estar relacionada com a identificação de parâmetros acústicos específicos para a discriminação dos sons de fala. A capacidade de codificar e analisar aspectos temporais da informação acústica pode ter relação com a contribuição do hemisfério esquerdo para as funções de linguagem28.
Numerosos achados indicaram o papel preferencial do hemisfério esquerdo na análise dos aspectos temporais do estímulo acústico e é possível que as diferenças estruturais observadas entre os dois hemisférios delineiem esta capacidade diferencial28,33.
O trabalho de Zatorre e Belin33 investigou as diferenças funcionais entre os hemisférios direito e esquerdo, no que se refere ao córtex auditivo. Métodos de neuroimagem evidenciaram uma maior ativação do giro de Heschl em ambos os hemisférios, mas com maior resposta do lado esquerdo para tarefas temporais, enquanto mudanças espectrais causaram uma maior ativação do giro temporal superior em ambos os lados, com maior resposta do lado direito. Estas diferenças foram explicadas por meio de diferenças anatômicas. A maior mielinização do hemisfério esquerdo permite uma condução mais rápida, tornando este hemisfério mais sensível para mudanças acústicas rápidas. Ao mesmo tempo, um espaçamento maior das colunas corticais e conexões altamente intrínsecas no hemisfério esquerdo permitiriam uma integração ao longo das áreas organizadas tonotopicamente, levando a uma resolução espectral mais pobre. O inverso se aplica ao hemisfério direito, uma vez que os padrões estruturais favoreceriam uma alta resolução de freqüência, mas uma transmissão mais lenta.
Utilizando um teste de detecção de gap, Brown e Nicholls34 avaliaram a resolução temporal em adultos, bem como a assimetria perceptual entre as orelhas. O estímulo acústico foi composto por ruído de banda larga (74 dB NPS) de duração de 300ms. Quatro diferentes intervalos de gap foram inseridos: 2, 4, 6 e 8ms. Os autores encontraram respostas mais rápidas e acuradas na orelha direita (hemisfério esquerdo) do que na orelha esquerda.
Um estudo de Sulakhe et al.35 obteve resultados semelhantes. Foram usados dois tipos de ruído (branco e de banda estreita). A duração do estímulo foi de 300ms e os gaps de 3, 4 ou 5ms. Os autores observaram assimetria hemisférica com vantagem da orelha direita para o ruído branco e simetria hemisférica para ruído de banda estreita. A explicação para estes achados foi que as diferenças obtidas (simetria versus assimetria) seriam atribuídas aos parâmetros diversos dos estímulos empregados.
No entanto, outros autores não verificaram presença de assimetria perceptual entre as orelhas direita e esquerda, ou seja, não observaram vantagem da orelha direita sobre a esquerda em tarefas de processamento auditivo temporal/ resolução temporal36-38.
Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi determinar se existem diferenças de resposta (limiares de detecção de gap e porcentagem de acertos) entre as orelhas direita e esquerda para um teste de detecção de gap.
O estudo foi aprovado pela Comissão de Ética para Análise de Projetos de Pesquisa (CAPPesq) (Nº protocolo 113/02 de 13/03/2002).
Foram avaliados 100 indivíduos adultos (de 18 a 31 anos), sendo 50 do gênero masculino (média de 24,72 anos) e 50 do gênero feminino (média de 23,77 anos). No que se refere à idade mínima, o sujeito mais novo do grupo masculino tinha 18 anos e do grupo feminino, 18,16 anos. Já a idade máxima foi de 31,5 anos para o grupo masculino e 31,83 anos para o grupo feminino (p=0,176).
A amostra não foi dividida com base na destreza manual, uma vez que existe prevalência de, aproximadamente, 90% de indivíduos destros na população. Além disso, sabe-se que 95% dos destros possui especialização hemisférica esquerda para a linguagem, assim como 70% dos canhotos39. Desta forma, mesmo que existissem na amostra indivíduos com especialização hemisférica direita, este número não seria suficiente para contaminar os resultados.
Todos os participantes foram informados sobre o caráter voluntário da investigação, sobre os objetivos da pesquisa, sobre os exames que seriam feitos e sobre a ausência de quaisquer riscos à saúde, durante os procedimentos, bem como sobre a divulgação dos resultados da pesquisa no meio científico. Caso concordassem com os itens expostos acima, deveriam, então, assinar o termo de consentimento para participação no estudo.
Após o consentimento para participar da pesquisa, foram realizados os seguintes procedimentos com todos os indivíduos: anamnese, audiometria tonal limiar, imitanciometria e teste dicótico de dígitos (como triagem básica do processamento auditivo40). Todos os sujeitos apresentaram limiares auditivos menores do que 20 dBNA em todas as freqüências avaliadas (0,25 a 8 KHz)41; curva timpanométrica tipo A e presença de reflexos acústicos ipsi e contralaterais42,43; acertos maiores ou iguais a 95% em cada orelha, no teste dicótico de dígitos44.
Em seguida, foi realizado o teste GIN, desenvolvido por Musiek em 200338,45. O teste foi aplicado por meio do audiômetro Interacoustic AC 40 acoplado a um CD player Sony, em cabina acústica, numa intensidade de 50 dB NS (de acordo com a média dos limiares auditivos em 500, 1000 e 2000 Hz de cada orelha). A condição de apresentação do teste foi sempre monoaural.
O teste GIN é composto por vários segmentos de ruído branco de 6 segundos, os quais contêm de 0 a 3 intervalos de silêncio (gaps) cada. Cada segmento de ruído é separado de outro por 5 segundos de silêncio (intervalo entre os estímulos) e as durações dos gaps apresentados são 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15 e 20ms. Tanto a duração quanto a localização dos gaps dentro dos segmentos de ruído são pseudo-randomizados em relação à sua ocorrência. Existem dez itens para prática, que precedem o início dos itens para o teste. Cada um dos gaps de durações diferentes aparece por seis vezes em cada faixa-teste. O teste todo é composto por quatro faixas-teste38.
Cada orelha é avaliada separadamente e por duas vezes (duas faixas-teste aplicadas na orelha direita e duas na orelha esquerda). Para cada uma das faixas-teste, duas medidas são determinadas: limiar de detecção de gap (menor gap percebido pelo paciente, em pelo menos 50% das vezes em que foi apresentado, ou seja, três vezes, uma vez que cada gap aparece seis vezes em cada faixa-teste); e porcentagem de acertos por faixa-teste, ou seja, calcula-se quantos gaps, no geral, foram detectados.
A fim de descartar uma possível influência relacionada à orelha testada, os sujeitos foram divididos da seguinte forma: 50% realizaram o GIN iniciado pela orelha direita (25 sujeitos do gênero feminino e 25 do gênero masculino); e 50% realizaram o GIN iniciado pela orelha esquerda (25 sujeitos do gênero feminino e 25 do gênero masculino).
Serão apresentados os resultados referentes às orelhas direita e esquerda dos 100 sujeitos, independente da orelha de início do teste. Como cada orelha foi avaliada por duas vezes, serão exibidas as 400 amostras coletadas, ou seja, 200 de orelha direita e 200 de orelha esquerda (Figura 1 A e B).
Nota-se, com base na Figura 1 A e B, que os limiares de detecção de gap foram muito semelhantes para ambas as orelhas. Além disso, observa-se que a maioria dos limiares apresentados ficou em torno de 4ms para ambas as orelhas.
Estes resultados ficam mais evidentes quando se aplica a análise estatística - ANOVA (Tabela 1).
O mesmo padrão foi observado para a porcentagem de acertos, ou seja, semelhança dos resultados para orelha direita e esquerda (Figura 2 A e B; Tabela 2).
Na Figura 3, somente foram considerados os acertos em cada orelha para os intervalos de gap de 2 a 8ms. Pode-se notar que as porcentagens de acertos para estes intervalos de gap são semelhantes nas duas orelhas, não havendo prevalência de mais acertos em uma ou em outra orelha. A porcentagem de acertos para o intervalo de gap de 2ms ficou próxima a 4%. Para 3ms, esta porcentagem já ficou em torno de 20%. Em 4ms, os acertos aumentaram consideravelmente, chegando ao redor de 70%. Para intervalos de gap de 5 e 6ms, a porcentagem de acertos ultrapassou 90%, chegando em 100% para intervalos de gap de 8ms ou mais.
Com base nos resultados apresentados, pôde-se observar ausência de vantagem de uma orelha sobre a outra em todas as análises feitas (limiares de gap, porcentagem de acertos ou porcentagem de acertos por intervalo de gap).
Estes resultados não concordam com outros estudos da literatura, que apontam uma vantagem da orelha direita (hemisfério esquerdo) em tarefas de resolução temporal34,35. No entanto, concordam com os trabalhos de Efron et al.36, Baker et al.37 e Musiek et al.38, que não reportaram assimetria perceptual entre as orelhas para procedimentos de detecção de gap. Além disso, Baran e Musiek46 ressaltaram que testes monóticos são úteis para detectar alterações na via auditiva, mas não para localizar, uma vez que há a participação das vias ipsi e contralaterais, resultando em desempenho semelhante das orelhas direita e esquerda, nestes testes.
Muitos autores sugeriram o papel preferencial do hemisfério esquerdo na análise dos aspectos temporais do estímulo acústico28,33.
O presente estudo não constatou vantagem de nenhuma orelha (ou nenhum hemisfério) na tarefa de detecção de gap. Entretanto, algumas considerações devem ser feitas.
Os trabalhos de Brown e Nicholls34 e de Sulakhe et al.35 reportaram vantagem da orelha direita sobre a esquerda, enquanto os trabalhos de Efron et al.36, Baker et al.37 e Musiek et al.38 não encontraram assimetria entre as orelhas.
Brown e Nicholls34 e Sulakhe et al.35 utilizaram como forma de análise o tempo de reação à presença do gap. Além disso, o primeiro estudo avaliou a taxa de falso-alarme e o segundo, a porcentagem de acertos. O tempo de reação não foi testado no presente estudo e nem nos estudos de Efron et al.36 e Baker et al.37 e este fato pode explicar, em parte, a diferença entre os achados. Se o hemisfério esquerdo possui maior substrato neural32, então pode-se esperar que a resolução temporal seja mais rápida na orelha direita, como verificado pelos autores citados.
A forma de resposta utilizada nos referidos estudos foi o procedimento "sim ou não", enquanto Efron et al.36 e Baker et al.37 usaram o procedimento 2AFC (two-alternative forced-choice, ou escolha forçada entre dois estímulos), além de parâmetros de análise diferentes, a função psicométrica (porcentagem de acertos por intervalo de gap), que também foi empregada no presente estudo.
Talvez os limiares de gap e a porcentagem de acertos mascarem a vantagem da orelha direita sobre a esquerda e esta característica fique mais evidente na análise do tempo de reação.
Em resumo, os diferentes parâmetros aplicados em todas estas investigações, incluindo a atual, podem explicar os achados diversos sobre a assimetria perceptual entre orelhas direita e esquerda para a resolução temporal. Porém, isto não significa que não haja vantagem do hemisfério esquerdo para tarefas deste tipo, mas sim que alguns procedimentos são insuficientes para avaliar esta diferença. Além disso, deve-se considerar que, em situações de avaliação monótica, as vias ipsi e contralaterais são ativadas e, portanto, não deve existir vantagem de nenhuma orelha.
É importante comentar também que outras áreas corticais, além do córtex auditivo primário, podem participar do processamento auditivo de estímulos rápidos e, sem investigações mais detalhadas sobre o assunto, conclusões mais definitivas não podem ser feitas47,48.
Não houve diferença entre as orelhas direita e esquerda, com relação aos limiares de detecção de gap e à porcentagem de acertos, para este teste de detecção de gap (GIN - Gaps In Noise).
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Este artigo foi submetido no SGP (Sistema de Gestão de Publicações) da RBORL em 27 de dezembro de 2006. cod.3570