Una nueva investigación muestra cómo el cerebro procesa el lenguaje
Los avances en las imágenes cerebrales realizados en los últimos 10 años han revelado que las tareas cognitivas altamente complejas, como el procesamiento del lenguaje, dependen no solo de regiones particulares de la corteza cerebral, sino también de las vías de las fibras de la materia blanca que las conectan.
"Con esta nueva tecnología, los científicos comenzaron a darse cuenta de que en la red del lenguaje, hay muchas más vías de conexión de las que pensamos originalmente", dijo Stephen Wilson, quien recientemente se unió al departamento de ciencias del habla, lenguaje y audición de la Universidad de Arizona como un profesor asistente.
"Es probable que tengan diferentes funciones porque el cerebro no es solo un conglomerado homogéneo de células, sino que no ha habido mucha evidencia sobre qué tipo de información se transporta en las diferentes vías".
Trabajando en colaboración con sus colegas de la Universidad de Airzona, el departamento de neurología de la Universidad de California, San Francisco, y el Instituto Científico y el Hospital Universitario San Raffaele en Milán, Italia, Wilson descubrió que las vías de conexión no solo son importantes para procesamiento del lenguaje, pero se especializan en diferentes tareas.
Dos áreas del cerebro llamadas región de Broca y región de Wernicke sirven como los principales centros informáticos subyacentes al procesamiento del lenguaje, con densos haces de fibras nerviosas que las unen. Pero si bien se sabía que Broca y Wernicke están conectados por dos vías de materia blanca, una superior y otra inferior, la mayoría de las investigaciones se han centrado en las células nerviosas agrupadas dentro de las dos regiones de procesamiento del lenguaje.
Al trabajar con pacientes que padecían deficiencias en el lenguaje debido a una variedad de enfermedades neurodegenerativas, los investigadores utilizaron pruebas de imágenes cerebrales y del lenguaje para determinar los roles que desempeñan las dos vías. Sus hallazgos aparecen en una edición reciente de la revista científica Neuron.
"Si tienes daño en la vía inferior, tienes daño en el léxico y la semántica", dijo Wilson. “Olvidas el nombre de las cosas, olvidas el significado de las palabras. Pero, sorprendentemente, eres muy bueno construyendo oraciones ".
“Con el daño en la vía superior, ocurre lo contrario: los pacientes nombran las cosas bastante bien, conocen las palabras, pueden entenderlas, pueden recordarlas, pero cuando se trata de descubrir el significado de una oración compleja, son va a fallar ".
El estudio marca la primera vez que se ha demostrado que los tractos superior e inferior desempeñan funciones funcionales distintas en el procesamiento del lenguaje, escriben los autores.
A diferencia de muchos otros estudios que investigan los trastornos adquiridos del lenguaje, que se denominan afasias y generalmente son causados por daño cerebral, el equipo de Wilson tuvo la oportunidad de estudiar a pacientes con grados muy específicos y variables de daño cerebral.
"La mayoría de las afasias son causadas por accidentes cerebrovasculares, y la mayoría de los accidentes cerebrovasculares que afectan las regiones del lenguaje probablemente afectarían ambas vías", dijo Wilson. "Por el contrario, los pacientes con afasias progresivas con los que trabajamos tenían enfermedades neurodegenerativas muy raras y muy específicas que se dirigen selectivamente a diferentes regiones del cerebro, lo que nos permite separar las contribuciones de las dos vías".
Para averiguar cuál de los dos haces de fibras nerviosas hace qué en el procesamiento del lenguaje, el equipo combinó la tecnología de imágenes cerebrales por resonancia magnética para visualizar áreas dañadas y tareas de evaluación del lenguaje que prueban la capacidad de los participantes para comprender y producir oraciones.
“Les daríamos a los participantes del estudio un escenario breve y les pedimos que lo completen con lo que surge naturalmente”, dijo Wilson. “Por ejemplo, si te dijera: 'Un hombre caminaba por las vías del tren. No oyó venir el tren. ¿Qué le pasó al hombre? '' Por lo general, dirías: `` Lo atropelló el tren '' o algo por el estilo. Pero un paciente con daño en la vía superior podría decir algo como "tren, hombre, golpe". Descubrimos que la vía inferior tiene una función completamente diferente, que está en el significado de palabras simples ".
Para probar la comprensión del significado de una oración, los investigadores le presentaron al paciente una oración como "La niña que empuja al niño es verde", y luego preguntaron cuál de las dos imágenes representaba ese escenario con precisión.
“Una imagen mostraría a una niña verde empujando a un niño, y la otra mostraría a una niña empujando a un niño verde”, dijo Wilson. “Los colores serán los mismos, los agentes serán los mismos y la acción será la misma. La única diferencia es, ¿a qué actor se aplica el color? "
"Aquellos que solo tienen un daño menor en la vía lo hacen muy bien en esto, lo que muestra que el daño en esa vía no interfiere con su capacidad para usar las palabras pequeñas funcionales o las terminaciones funcionales de las palabras para descubrir las relaciones entre las palabras en un frase."
Wilson dijo que la mayoría de los estudios anteriores que relacionan la neurodegeneración de regiones específicas con déficits cognitivos se han centrado en el daño a la materia gris, en lugar de la materia blanca que conecta las regiones entre sí.
“Nuestro estudio muestra que los déficits en la capacidad de procesar oraciones están por encima y más allá de cualquier cosa que pudiera explicarse únicamente por la pérdida de materia gris”, agregó Wilson. "Es el primer estudio que muestra que el daño a una vía principal más que a la otra vía principal está asociado con un déficit específico en un aspecto del lenguaje".
Fuente: Universidad de Arizona
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