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Descubren los secretos del procesamiento cerebral del lenguaje

Una pequeña región del cerebro, clave para el habla humana


La aplicación de una técnica de registro de imágenes cerebrales ha revelado importantes secretos sobre la actividad neuronal que posibilita la capacidad del lenguaje en los humanos. Gracias a ella, se han podido registrar los procesos de la llamada área de Broca, mientras un grupo de pacientes hablaba y leía. Los registros han establecido que dicha área resulta clave para el lenguaje, puesto que es capaz de procesar la gramática, el léxico y la fonética en tan sólo unos milisegundos. El descubrimiento supone un avance en la comprensión de los procesos cognitivos complejos, y deja obsoletos modelos explicativos anteriores. Por Yaiza Martínez.


Yaiza Martínez
Escritora, periodista, y Directora de Tendencias21. Saber más del autor



Registros neuronales directos han revelado que tres aspectos fundamentales y diversos del lenguaje son registrados en una pequeña región del cerebro y en un breve periodo de tiempo. Fuente: Ned T. Sahin, PhD UCSD.
Registros neuronales directos han revelado que tres aspectos fundamentales y diversos del lenguaje son registrados en una pequeña región del cerebro y en un breve periodo de tiempo. Fuente: Ned T. Sahin, PhD UCSD.
Un estudio realizado por investigadores de la Escuela de Medicina San Diego, de la Universidad de California (UCSD), ha revelado que los distintos niveles del lenguaje son procesados por el cerebro de una forma distinta a lo que hasta ahora se había creído.

La investigación supone así un importante avance en la compresión del funcionamiento del cerebro humano, puesto que ha proporcionado una imagen de una claridad sin precedentes sobre el procesamiento del lenguaje.

Según explica el director de la investigación, Ned T. Sahin, del departamento de radiología de la UCSD en un comunicado emitido por dicha universidad, el estudio se ha centrado en dos misterios centrales del funcionamiento del cerebro: la manera en que se desarrollan los procesos cognitivos complejos (como el lenguaje); y la naturaleza de la que quizá sea la región más conocida de la corteza cerebral, el área de Broca.

Información detallada

Esta región del cerebro está involucrada en la producción del habla, en el procesamiento del lenguaje y en la comprensión. Se encuentra frente a la base de la corteza motora primaria izquierda, y es necesaria para la producción normal del habla.

Las lesiones en esta parte del cerebro provocarían la llamada “afasia de Broca”, que se caracteriza por una dificultad extrema en la articulación del lenguaje. El área de Broca se conecta con el área de Wernicke (la otra región considerada hasta el momento crucial para el lenguaje en los humanos) mediante un haz de fibras nerviosas (el arcuato).

El estudio realizado por los investigadores de la UCSD ha constatado que el área de Broca puede realizar tres procesos distintos en un periodo de tiempo de un cuarto de segundo, es decir, que esta pequeña región cerebral no realiza una única función cuando procesa el lenguaje.

Estos hallazgos se produjeron gracias a la colocación de electrodos en el cerebro de los pacientes, siguiendo una técnica denominada electrofisiología intracraneal (ICE por sus siglas en inglés).

Esta técnica, que permite a los cirujanos saber qué región del cerebro tratar para mitigar ataques, también ha suministrado información sobre las regiones sanas del cerebro necesarias para el lenguaje.

Tres procesos distintos

El registro de actividad neuronal se llevó a cabo mientras los pacientes repetían palabras o producían formas gramaticales (frases en distintos tiempos verbales, por ejemplo), esto es, realizaban tareas que los humanos desarrollamos sin esfuerzo cada vez que nos comunicamos.

La técnica de electrofisiología intracraneal permitió a los investigadores observar el procesamiento de los tres niveles del lenguaje (sonido, estructura y significado) a tiempo real, para determinar si las actividades neuronales correspondientes se producían en serie o paralelamente, en patrones locales o distribuidos.

De esta forma, se pudo establecer la actividad cerebral relacionada con el lenguaje con gran exactitud espacial, y con una exactitud temporal de milisegundos.

Según publican Sahin y sus colaboradores en un artículo aparecido en la revista Science, las pruebas realizadas dentro del área de Broca revelaron actividades neuronales distintas para el procesamiento del léxico o del significado de las palabras (de una duración de 200 milisegundos), de la gramática o estructura de la lengua (320 milisegundos), y de la fonética o sonidos lingüísticos (450 milisegundos).

Los patrones de todos estos procesos resultaron idénticos para sustantivos y verbos, y similares en todos los pacientes.

Área de Broca. Fuente: Wikimedia Commons.
Área de Broca. Fuente: Wikimedia Commons.
Dificultades y avances

Sahin explica que la primera evidencia de que algunas actividades mentales podían corresponderse con ciertas partes del cerebro se produjo cuando se comprobó que pacientes con lesiones en el área de Broca eran incapaces de hablar pero sí podían pensar.

En los 150 años que siguieron a este descubrimiento, los progresos en la comprensión de la forma en que esta región del cerebro contribuye a la capacidad del lenguaje han sido decepcionantes.

Dado que el lenguaje complejo sólo se da en la especie humana, siempre ha resultado difícil investigar los mecanismos neuronales subyacentes a esta capacidad.

Los métodos de registro de imágenes cerebrales –como la exploración por resonancia magnética funcional o fMRI- suelen ser los únicos que pueden usarse con humanos, debido a que no resultan invasivos.

Sin embargo, con ellos sólo se puede medir la actividad cerebral de miles de millones de neuronas y durante largos periodos de tiempo.

Por eso, hasta ahora los científicos no habían podido determinar con detalle si los mecanismos del lenguaje representados por modelos computacionales coincidían con una actividad real en el cerebro, algo que la ICE sí ha permitido.

Danza neuronal en una sola región

Gracias a lo descubierto por Sahin y sus colaboradores, ahora se sabe que el área de Broca está compuesta por varias partes que se superponen para realizar diversos pasos de procesamiento en una coreografía que dura muy poco tiempo.

Esta “danza” no había podido ser descubierta hasta el momento por el grado de resolución de los métodos tecnológicos disponibles. Ésta es la primera vez que se utiliza la técnica ICE para documentar cómo el cerebro humano procesa la gramática y produce palabras.

Los hallazgos contradicen la común idea de que el área de Broca procesa el lenguaje expresivo (el habla) mientras que el área Wernicke (también situada en el cortex cerebral), se encarga de la recepción del lenguaje (lectura y comprensión).

En las pruebas, los participantes leyeron y hablaron, lo que reveló que todos los aspectos de la lengua son procesados por la misma región, el área de Broca. El modelo anterior sobre la actividad neuronal de procesamiento del lenguaje que implicaba las regiones de Broca y Wernicke queda, por tanto, obsoleto, afirma Sahin.


Viernes, 16 de Octubre 2009
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Nota



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1.Publicado por Alejandro Álvarez Silva el 16/10/2009 19:52
En la neurociencia se están produciendo avances vertiginosos que ni los propios especialistas pueden llegar a dominar con la suficiente celeridad, como consecuencia de una técnica que crece a pasos agigantados. El descubrimiento es importante y más cuando lo magnifican sus propios descubridores. Un saludo:
Alejandro Álvarez

2.Publicado por Manuel el 17/10/2009 07:25
INTERESANTE AVANCE NEUROLÒGICO QUE NOS DEMUESTRA QUE CIERTAS FUNCIONES ESTÀN FOCALIZADAS O CICUNSCRITAS EN CIERTAS REGIONES DEL CEREBRO ESPACIALMENTE IDENTIFICADAS, MAS SIN EMBARGO EL PROCESO NEURONAL DE LA INFORMACIÒN NO SOLO SE DA EN EL FLUJO LINEAL DE LAS SINAPSIS "DENDRITA-AXÒN", SINO QUE CABE LA POSIBILIDAD DE LA FORMACIÒN DE CAMPOS ELECTROMAGNÈTICOS QUE INTERVENGAN EN EL PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÒN Y LA MEMORIZACIÒN DE LOS PENSAMIENTOS. ...¿SERÀ?

3.Publicado por Chris. el 17/10/2009 13:43
Demasiado invasiva la técnica ICE, no obstante ha sido util el estudio. Ahora que la diana está identificada, toca continuar con MEG para próximos pasos con instrumentos de medición en tiempo-real.


4.Publicado por Ricardo Robles el 17/10/2009 19:06
Interesante. Desde el aspecto lingüístico, el estudio es muy prometedor para el análisis del aspecto cognitivo del lenguaje y su desarrollo práctico; supone mejoras en campos tan distantes como lo son la pedagogía, la fonoadiología hasta la producción de lenguaje en la inteligencia artificial. Sin embargo, en el artículo de Science, así como también en la presente publicación, no se distingue claramente entre léxico y semántica. Sucintamente, el léxico es lo relativo a las palabras de una lengua y su uso práctico, mientras que la semántica es lo relativo al sentido o significado del léxico, o palabras. Por ende, no queda claro si el resultado del estudio apunta a la selección de palabras o al procesamiento de su significado en el ejercicio neuronal del area de Broca. Espero que en estudios posteriores se indiquen estos procedimientos cognitivos del lenguaje de forma diferenciada.

5.Publicado por Disturbed el 19/10/2009 01:56
Leí por ahí que os resultados permiten establecer el periodo de comprensión, elección y vocalización de palabras por nuestro cerebro en seis décimas de segundo., pero en ¿qué nos beneficia este conocimiento específicamente?
Por otro lado, me parece bastante interesante que estemos avanzando en la comprensión de nuestro cerebro y los procesos cognitivos que se llevan a cabo y la manera en que lo hacen, seguramente con la nueva tecnología ampliaremos nuestro espectro respecto de lo que sabemos de nuestro mismo cerebro, nos queda mucho camino, pero no deja de ser un camino apasionante.

6.Publicado por Alberto Rodriguez-Sedano el 19/10/2009 09:19
Todo esto es interesante, pero el lenguaje es más que actividad cerebral; el lenguaje es, además, relaciones de significados con los que trata el cerebro. Visto así, el lenguaje es un juego que necesita de unas disposiciones asentadas con anterioridad a su uso; el lenguaje funciona mayormente porque tiene toda una expectativa objetiva que la hace significar. Por mucho que la neurociencia logre formalizar la actividad cerebral la deja retrasada respecto a su significado; se hace formal e insignificante; y el lenguaje es una actividad creativa que, en este sentido, sí necesita de una comprensión más profunda que la de su solo cerebro.

La expectativa innata del lenguaje a significar no es una actividad hacia sí misma, del cerebro con sus áreas involucradas, sino, más bien, del cerebro hacia lo que sustenta la significación. Con hacer una historia de lo que significa se ve lo poco que cuentan los cerebros en esa interacción, y lo que queda, después de la supresión de los cerebros, es lo que significa. El tiempo del cerebro, dicho así, es el tiempo de la relación en la que se involucra.

He insistido varias veces en el psicologismo al que conduce la ideología de la materialización cerebral que se supone superadora del de la acción cerebral (su trascendencia). Lo cerebral es un finalismo insuficiente; es el cerebro consigo mismo como legislador de una actividad que se pretende en una primacía causal.

Por otro lado, no digo que el cerebro no signifique por sí solo; sí significa, pero no por sí solo; estaría vacío y encerrado en sí mismo. Toda explicación por sí mismo no vale para nada más que repetir la ideología que lleva presupuesta. Lo que significa y trasciende su acción no se reduce al tiempo del cerebro.

7.Publicado por Gerardo el 26/08/2010 06:29
me parece interesante hago un trabajo sobre el ares de broca y la información que sale en todas partes es que el ares de broca y Wernicke están relacionadas y al parecer este estudio dice que no pero me parece mas interesante saber por que cuando un tartamudo canta no tartamudea quistas teniendo claro esto se pueden tener mas avances y la disléxia.

8.Publicado por Josué el 01/07/2011 07:31
Otros estudios neurológicos y neuropsicológicos has establecido que el lenguaje no es un proceso con la localización cerebral tan rígida como propone este estudio. El lenguaje es una función psicológica muy compleja, resultado del trabajo concertado de diferentes regiones cerebrales, no sólo del área de Broca.

No dijo que el área de Broca no sea importante en el proceso, pero no es la única. Recomiendo a los lectores que hagan una lectura más profunda y más académica al respecto. Pueden buscar textos de A.R. Luria, un neuropsicólogo soviético cuyos aportes a la neurociencia han sido enormes; incluso puede hablarse de antes y después de Luria en el estudio de los procesos psicológicos y su organización cerebral.
Soy estudiante de Psicología y he leído a Luria de primera mano. También he comparado su propuesta con investigaciones de neuroimagen realizadas últimamente. Diferentes tipos de tomografías han comprobado de manera suficiente que la propuesta de la "localización dinámica" del autor soviético está en lo cierto.

No retrocedamos. No pensemos que un proceso tan complejo, que incluso puede llegar a regir nuestra conciencia, se reduce a una porción tan pequeña del cerebro humano. Es más complejo que eso. Atrevámonos a profundizar.

9.Publicado por Chris el 01/07/2011 21:08
Sin duda, es impensable que el lenguaje solamente se localice en una pequeña región cerebral. Parece ser que ambos conjuntos de estudios tendrían su respectiva razón, solo que la han abordado desde perspectivas distintas.
La diana localizada en una pequeña región se podría interpretar como un canal obligado del complejo circuito del lenguaje, y tal vez no sea el único de esas características.

10.Publicado por ALEJANDRO SORDO el 11/01/2012 19:12
tengo un hijo que sufrió de un paro cardiaco hace 4 anos apenas esta empezando a decir su nombre lentamente, entiende y sigue todas las ordenes que se le imparten, quisiera saber donde le puedo aplicar un electrofisiologia intercraneal ice en mexico o en estados unidos?

11.Publicado por Orval Rivas el 02/07/2012 20:11
Interesante columna del artículo. ¿ Existirá alguna posibilidad de conseguirlo sin suscripción?

12.Publicado por Dalila Flores el 15/09/2012 04:03
En un niño con autismo, seria recomendable un ICE ?, estos ñiños generalmente, tienen problemas de lenguaje y comprensión .....seria interesante , me interesa mucho su opinión .



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