El intrincado proceso de hablar para el cerebro

Alejandra Alonso | On 18, jun 2013

Muchos no nos ponemos a pensar en todo lo que tiene que suceder en nuestro cerebro para que podamos emitir una simple palabra. Pero el Dr. Edward Chang no es una de esas personas: “Hemos descubierto los mecanismos básicos de cómo el cerebro controla la compleja constelación de los movimientos del tracto vocal  requeridos para producir el discurso,” dice el, quién es el  autor principal del estudio, además de jefe de neurocirugía de epilepsia y dolor en el centro médico de la Universidad de California San Francisco (UCSF).

Antecedentes

Trabajos previos en pacientes epilépticos ya habían establecido que la región cerebral era importante para el discurso, pero la estimulación eléctrica de pequeñas áreas hizo un poco más que producir tics de la boca y la lengua, sugiriendo que la producción del discurso requería un interjuego más intrincado entre un set más amplio de redes nerviosas.

Participantes

Luego de que tres pacientes que se sometían a cirugías por epilepsia, aceptaran participar en el estudio, Chang y sus colegas implantaron matrices de electrodos en la superficie de sus cerebros, específicamente en una región de la que se sabe que está involucrada en el discurso, la corteza sensoriomotora ventral.

El estudio

Los pacientes necesitaban tener puestos los electrodos por cuestiones propias de la operación,  localizar la fuente de sus convulsiones incontrolables, pero se aprovechó la oportunidad y la cooperación de los pacientes durante todo su tratamiento.

Para conocer más sobre estas conexiones, los investigadores de la UCSF grabaron la actividad cerebral que ocurría mientras los participantes pronunciaban sílabas cortas como “ba”, “ga” o “da”.

Resultados

“Al mirar simultáneamente a muchos electrodos sobre [todas las regiones involucradas en el] discurso, se encontró que los sonidos del discurso generaba patrones complejos de actividad cerebral que cambian con el tiempo,” explica Chang.

Los científicos habían hipotetizado que cada sonido del discurso tendría una región cerebral correspondiente dedicada a producirlo, pero lo que encontraron los obligó a replantearse esto. “Parece que incluso sonidos simples como ba o da, requieren coordinación neuronal precisa. Es casi como si fueran músicos individuales trabajando juntos para crear una sinfonía,” dice Chang.

“Nuestros resultados demuestran que el ‘código neuronal’ para la producción del discurso no está basado en diferentes áreas cerebrales para sonidos individuales del discurso, sino en cambio en patrones de actividad neuronal entre regiones cerebrales adyacentes que representan los articuladores del discurso (labios, lengua, mandíbula y laringe) que son usados para producir ese sonido,” dice el Dr. Kristopher Bouchard, también de UCSF, quien colaboró con Chang en el estudio.

La investigación también explica porqué los tics de la lengua son tan difíciles y porque algunos errores verbales son más comunes que otros. “Encontramos que la forma en que se generan las consonantes y las vocales desde la corteza del habla son muy diferentes una de la otra. En algunos tipos de ‘resbalones de la lengua’, podría explicar porque es más común sustituir consonantes entre ellas, y lo mismo para las vocales, pero raramente entre estas dos categorías,” dice Bouchard.

Implicaciones

Aunque los patrones tienen un alcance amplio en el cerebro, es bueno saber que, en la mayoría de los pacientes, estos eran los mismos. Y esto es beneficioso ya que podría ser posible la realización de una ‘traducción’ de las señales de un cerebro a otro y así llegar a la creación de programas de computadora que permitan generar discurso en personas paralizadas, a pesar de que de igual manera sería necesario realizar ajustes de acuerdo a cada persona.

“La disposición del mapa del tracto vocal en el cerebro era en gran parte igual. Pero definitivamente habían diferencias individuales que se podían observar a un nivel más detallista.”  Chang.

Además, ello significa que también podría ser posible descifrar lo que va a decir un individuo a través de una simple medición y estudio de su actividad cerebral, una posibilidad muy interesante que podría ayudar a pacientes cuyas habilidades vocales están obstaculizadas o paralizadas, pero cuyas funciones cerebrales son normales.

“Nuestros hallazgos sugieren que esto podría de hecho hacerse desde este tipo de grabado cerebral,” dice Chang.

Investigaciones futuras

Los participantes del estudio eran todos ingleses nativos, y los investigadores planean ampliar su investigación incluyendo a personas que hablan otros idiomas para ver si los patrones de señalización varían del de los sonidos del inglés.

Entender la complejidad de como se ve el discurso en el cerebro podría ser un paso importante en la generación de mejores tratamientos para los trastornos del habla también.

Fotografía por viejozapato en Flickr

Fuente: Healthland