Cuando participamos de una conversación, el cerebro realiza una serie de procesos, activando distintos circuitos, que permiten las respuestas habladas, las cuales son planificadas antes del final del turno del interlocutor, y suceden en una fracción de segundo. Recientemente, investigadores encontraron que distintas áreas del cerebro están activas durante la planificación del habla para intercambios verbales de una fracción de segundo, incluidas regiones que no estaban previamente vinculadas a esta función (Castellucci et al., 2022).
Por qué es importante
Estos hallazgos pueden guiar el diseño de nuevas terapias que ayudaran a las personas que tienen problemas para usar la voz, incluidos aquellos con apraxia, problemas para planificar los movimientos del habla, y afasia, dificultad para procesar el lenguaje, que puede acompañar a condiciones como el autismo, o como resultado de un trauma causado por un derrame cerebral.
Qué metodología usaron
Para arribar a estos hallazgos, el equipo de investigadores se valió de la tecnología de electrocorticografía (ECoG), que supera las barreras de resolución y velocidad que tienen los electroencefalogramas y las resonancias magnéticas funcionales.
En la electrocorticografía, se colocan electrodos directamente en la superficie del cerebro. Las mediciones ECoG rápidas y precisas revelaron que el cerebro logra una conversación natural al combinar la percepción de lo que se escucha, la planificación de una respuesta y la producción de los sonidos (articulación) que forman las palabras. Esta investigación captó, por primera vez, la actividad cerebral durante la fase de planificación de respuesta entre los interlocutores, el área más difícil de estudiar.
Los científicos colocaron electrodos en las superficies cerebrales de los pacientes durante las cirugías que se estaban realizando para extirpar un tumor o tejido cerebral que causaba ataques epilépticos. En ambos casos, los cirujanos colocan a los pacientes solo bajo anestesia local inicialmente para que puedan determinar las regiones del cerebro que están activas mientras los pacientes hablan, evitando así daños en los centros del habla del paciente.
Los investigadores colocaron conjuntos de electrodos ECoG en los hemisferios cerebrales izquierdos donde predomina el lenguaje de ocho pacientes voluntarios. A continuación, midieron las respuestas de planificación utilizando un paradigma desarrollado por otro laboratorio llamado tarea de información crítica (IC), que fue diseñado para controlar el momento de la planificación. En cada bloque de preguntas, una palabra clave cambiante, el IC, determina cuándo comienza la planificación de la respuesta para que se pueda rastrear la actividad cerebral en esa ventana de tiempo.
“¿Qué palabra común es lo opuesto a suave?”
“¿Qué palabra común es lo opuesto a caliente?”
Qué encontraron
Al cambiar la redacción de cada pregunta para presentar la información clave anterior o posterior necesaria para comenzar a planificar una respuesta, los investigadores pudieron distinguir la actividad cerebral relacionada con la planificación de la percepción y la producción. Es importante destacar que la mayoría de las respuestas corticales estaban relacionadas con solo uno de estos tres procesos del habla, lo que demuestra que las redes estaban en gran medida separadas para cada función.
Además, los investigadores encontraron que el 95,5 por ciento de los electrodos de planificación estaban agrupados en una región espacialmente distinta del cerebro, con la mayoría de los electrodos de planificación centrados en la circunvolución frontal inferior caudal (cIFG) y la circunvolución frontal media caudal (cMFG). Si bien se sabe desde hace mucho tiempo que cIFG, comúnmente conocida como “región de Broca”, es importante para el lenguaje, no se había establecido previamente un papel para cMFG.
Además, el equipo descubrió que la red de planificación identificada con la tarea de IC también está activa cuando los pacientes se preparan para hablar durante conversaciones naturales sin guión. Después de que los pacientes terminaron de responder las preguntas estructuradas, los investigadores los involucraron en varios minutos de conversación informal de ida y vuelta, durante los cuales aparecieron los mismos patrones relacionados con la percepción, la planificación y el habla en la actividad cerebral del paciente.
Este estudio proporciona una primera descripción de los mecanismos cerebrales específicos que generan el lenguaje cuando hablamos en contextos naturales y cotidianos, señalaron los autores, y resaltaron que el mapeo del cerebro que encontraron usando tareas simples y controladas se mantuvo en las pruebas del comportamiento humano natural.
Referencia bibliográfica: Castellucci, G. A., Kovach, C. K., Howard, M. A., 3rd, Greenlee, J. D. W., & Long, M. A. (2022). A speech planning network for interactive language use. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-021-04270-z
Fuente: Science Daily
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