Respuesta fetal a elementos musicales de la voz materna

Abstract

La respuesta fetal a la voz materna y a los distintos estímulos auditivos externos ha supuesto un fascinante campo de estudio a lo largo de los años. Gracias a diversos trabajos, en la actualidad sabemos que los fetos son capaces de percibir la voz materna con tan solo 16 semanas de gestación. Sin embargo, la percepción que el feto tiene sobre los distintos elementos musicales de la voz de su madre, como el timbre, el tempo o el tono aún está por dilucidar. Los objetivos de la presente tesis doctoral son: diseñar una metodología de estimulación musical fetal vía intravaginal basada en la voz materna, establecer un procedimiento cuantitativo para valorar la respuesta fetal por ecografía 4D y analizar la respuesta motora fetal ante la estimulación musical basada en la voz materna. Para ello se realizó un estudio en 15 gestantes en el segundo trimestre, a las que se les realizó una grabación de su voz, a partir de la cual se crearon 110 estímulos musicales distintos, alterando las distintas características prosódicas de la voz materna: según la organización del sonido (habituación, referencia, orden y caos), según la velocidad de reproducción (lento, normal y rápido) y según sus características prosódicas (melodía, armonía, dinámica y timbre). Posteriormente, se procedió a la estimulación musical fetal. Los estímulos sonoros se reprodujeron a través de un dispositivo de reproducción intravaginal, y se monitorizó la respuesta fetal mediante ecografía 4D en forma de movimientos o expresiones faciales. Éstos fueron recogidos cuantitativamente en una tabla, otorgando una puntuación de 0 (no hay movimiento) a 3 (máximo movimiento). Este análisis se llevó a cabo por tres observadoras distintas, para realizar así mismo un estudio de concordancia interobservador y objetivar la reproducibilidad del experimento. Para estudiar la asociación entre los distintos estímulos musicales y los movimientos fetales se utilizaron modelos de regresión ordinal mixtos ajustados mediante inferencia bayesiana y para analizar la concordancia interobservador se realizaron dos análisis complementarios: el primero para contrastar las diferencias dos a dos entre las tres observadoras y el segundo para caracterizar las diferencias de concordancia interobservador entre las distintas variables de movimiento. Los resultados de la concordancia interobservador evidenciaron una variabilidad baja en los movimientos protrusión de la lengua, deglución, llanto chupeteo, sonrisa, bostezo, fruncimiento de ceño, parpadeo, movimiento de los dedos, apertura de boca y mueca. En cambio, las variables movimiento de brazos, manos, piernas y cabeza presentaron un mayor número de diferencias y éstas fueron de mayor magnitud. En cuanto a la respuesta fetal ante los distintos estímulos musicales, las variables “caos” y “velocidad rápido” fueron las que produjeron cambios en el comportamiento fetal con mayor frecuencia, produciéndose una disminución de los movimientos fetales en la mayoría de los casos. El resto de variables, a pesar de producir efectos en el comportamiento fetal con >90% de probabilidad de efecto (probabilidad elevada de que se produzca ese suceso) en muchos casos, no siguieron un patrón claro de conducta fetal.

Como conclusiones, se ha diseñado un protocolo de estudio metodológicamente correcto, con una buena concordancia interobservador, en el que se ha objetivado una disminución general de movimientos y expresiones faciales fetales ante los estímulos “caos” y “velocidad rápido”, basados en alteraciones prosódicas de la voz materna, hecho que interpretamos como una muestra de atención fetal ante un estímulo novedoso. A pesar de ello, con la metodología empleada y la complejidad de los estímulos sonoros resulta muy difícil correlacionar la respuesta de un movimiento fetal concreto con cada elemento musical, aspecto que tendrá que seguir siendo objeto de investigación en un futuro.

The fetal response to the maternal voice and different external auditory stimuli has been a fascinating field of study over the years. Through different studies, we currently know that fetuses can perceive the mother's voice as early as 16 weeks of gestation. However, the specific perception of the different musical elements in the mother's voice by the fetus, such as timbre, tempo, or pitch, remains to be elucidated. This doctoral thesis aims to design a methodology for intravaginal fetal musical stimulation based on the maternal voice, establish a quantitative procedure to assess the fetal response by 4D ultrasound and analyze the fetal motor response to musical stimulation based on the maternal voice. To investigate this, a study was conducted involving 15 pregnant women in the second trimester. Each participant provided a recording of their voice made, from which 110 different musical stimuli were created by altering the different prosodic characteristics of the maternal voice. These stimuli were categorized according to the organization of sound (habituation, reference, order, and chaos), the speed of reproduction (slow, normal and fast) and the prosodic characteristics (melody, harmony, dynamics, and timbre). Subsequently, fetal musical stimulation was performed. Using an intravaginal playback device to deliver the sound stimuli. Fetal responses were monitored using 4D ultrasound capturing movements or facial expressions. These responses were quantified in a table with a scoring system ranging from 0 (no movement) to 3 (maximum movement). The analysis was carried out by three different observers to assess interobserver agreement and ensure the experiment's reproducibility. To study the association between the different musical stimuli and fetal movements, mixed ordinal regression models adjusted by Bayesian inference were used. To analyze the interobserver agreement, two complementary analyses were conducted: the first to compare pairwise differences between the three observers and the second to characterize the differences in interobserver agreement across the different movement variables.

The results of interobserver agreement analysis showed low variability in movements such as tongue protrusion, swallowing, crying, sucking, smiling, yawning, frowning, blinking, finger movement, mouth opening, and grimacing. In contrast, greater variability and more significant differences were observed in the movements of the arms, hands, legs, and head. Regarding the fetal response to the different musical stimuli, the variables "“chaos” and “fast speed” most frequently produced changes in fetal behavior typically resulting in a decrease in fetal movements in most cases. Although, other variables had a high probability (>90%) of influencing fetal behavior, they did not produce a consistent pattern of response. In conclusion, a methodologically robust study protocol was designed, demostrating good interobserver agreement. The study showed a general decrease in fetal movements and facial expressions in response to the “chaos” and “fast speed” stimuli based on prosodic alterations of the maternal voice. This response is interpreted as a sign of fetal attention to a novel stimulus. However, due to complexity of the sound stimuli and the methodology used, it is challenging to correlate specific fetal movements with individual musical elements, warrating further research in this area.