Descubiertas las pautas eléctricas cerebrales que producen el lenguaje

Un equipo de científicos del Instituto Nacional de la Salud y de la Investigación Médica de Francia (el INSERM ha conseguido avanzar en la comprensión de los mecanismos cerebrales que nos permiten articular y comprender el lenguaje, gracias a la combinación de dos técnicas de análisis del cerebro: los electroencefalogramas (registros gráficos de la actividad eléctrica del cerebro) y la resonancia magnética funcional, que permite la detección e identificación de áreas del cerebro en activo.

Según explica el INSERM en un comunicado, el registro simultáneo llevado a cabo con ambas tecnologías ha permitido a los investigadores sugerir las bases fisiológicas que explicarían la especialización del cerebro en la decodificación y producción de palabras, aportando asimismo nuevas pistas para entender las principales patologías de la comunicación humana, como el autismo infantil o la dislexia.

Esta investigación ha reunido, además de a científicos de la unidad del Inserm « Action, Neuroimagerie, Modélisation », de la Escuela Normal Superior de París, a investigadores daneses y alemanes. Sus resultados han aparecido publicados en la revista Neuron.

Diferencias fisiológicas

El cerebro humano tiene la particularidad de estar dividido en dos partes que funcionan de manera distinta en lo que se refiere al procesamiento del lenguaje. Por ejemplo, el hemisferio derecho se encarga de la decodificación y la producción de las palabras, mientras que el izquierdo procesa el reconocimiento de la voz de nuestros interlocutores, explican los científicos.

Nuestro cerebro, al igual que el de muchas otras especies animales, presenta asimismo una corteza auditiva izquierda más desarrollada que la corteza auditiva derecha, y su contenido celular es ligeramente distinto.

Esta asimetría estructural podría ser el origen de la especialización del hemisferio izquierdo en la decodificación de la palabra, especialización que se habría reforzado durante el proceso evolutivo por una utilización conjunta de la vocalización y de la gesticulación manual con la mano derecha, que depende de regiones cerebrales próximas a esta corteza auditiva izquierda.

Y distinción en la actividad eléctrica neuronal

Los científicos, empleando las tecnologías antes mencionadas, han demostrado que la corteza auditiva izquierda y la derecha presentan además una actividad eléctrica neuronal distinta, a partir de la medición de la actividad cerebral de 20 voluntarios en estado de reposo, sin estímulos externos.

En los registros realizados, la corteza izquierda presentó una actividad eléctrica oscilatoria espontánea de una frecuencia de alrededor de 40 Hz, frente a la actividad registrada en la corteza auditiva derecha, mucho menor, de 4 Hz. Un hercio representa un ciclo por cada segundo, entendiendo ciclo como la repetición de un evento.

Estas oscilaciones espontáneas, modulando de manera global y regular la respuesta individual de las neuronas de la corteza auditiva, podrían actuar como un mecanismo de registro de las señales auditivas. Así, la corteza auditiva izquierda cribaría la información auditiva más rápidamente que la corteza derecha, lo que la haría más sensible a las variaciones rápidas de la palabra, permitiéndole distinguir los diferentes sonidos del lenguaje o fonemas.

La corteza derecha sería menos sensible a estos fonemas, pero más sensible a las regularidades acústicas de la voz y a las variaciones lentas de la palabra, importantes para reconocer al interlocutor y la entonación de las conversaciones, explican los científicos.

Concordancia con la corteza motora

De la misma forma, en la corteza motora los investigadores observaron oscilaciones rápidas (de 40 Hz) al nivel de las regiones que controlan los movimientos de la lengua; y oscilaciones lentas (de 4 Hz) en los niveles de las regiones que controlan los movimientos de la mandíbula. Los movimientos de la lengua contribuyen a la producción de la mayoría de los fonemas, mientras que los de la mandíbula determinan los ritmos lentos de la palabra y de la voz.

Esta segunda disociación reveló una concordancia entre las propiedades oscilatorias de las cortezas sensoriales y aquéllas de las cortezas motoras implicadas en la función del lenguaje. Estos datos sugerirían que las cortezas auditivas y motoras han interactuado en el curso de la evolución para optimizar la sinergia entre los mecanismos de escucha y de producción de la palabra humana.

Ambos resultados permiten sugerir una base fisiológica cerebral que habría propiciado la especialización del hemisferio izquierdo del cerebro en la decodificación y la producción de la palabra, noción conocida desde el siglo XIX. Permiten asimismo afrontar la investigación de las perturbaciones de las propiedades oscilatorias de las regiones cerebrales del lenguaje en las grandes patologías de la comunicación humana.

Lenguaje y cerebro

Desde el siglo XIX, los especialistas han intentado comprender cómo nuestro cerebro produce y comprende el lenguaje, una función cerebral altamente compleja que emerge de la interacción entre el desarrollo biológico del cerebro y el medio social.

Así, se ha llegado a la conclusión de que, en el cerebro, el procesamiento del lenguaje se produce en múltiples áreas interrelacionadas que trabajan de forma coordinada para la emisión, la comprensión y la integración de mensajes lingüísticos.

En la distribución neuroanatómica del lenguaje determinada por los modelos clásicos del habla de los científicos Carl Wernicke y Ludwig Lichtheim, se establecieron dos áreas esenciales en el procesamiento del lenguaje: el área de Wernicke (situada en la región posterior del lóbulo temporal izquierdo y que descodifica la información auditiva del lenguaje) y el área de Broca (sección del cerebro humano involucrada en la producción del habla, el procesamiento del lenguaje y la comprensión).

Además, en las últimas décadas, el desarrollo de las técnicas de neuroimagen cerebral, como las utilizadas en el presente estudio, han permitido explorar la organización funcional del lenguaje en nuestro cerebro en directo, es decir, en vivo.