Un equipo internacional de científicos ha descubierto que el ritmo de los impulsos neuronales que transmiten los mensajes auditivos es esencial para la comprensión de la palabra. Ese ritmo es el que provoca la sincronización neuronal necesaria para la comprensión del discurso. Los resultados se publican en Current Biology.
La palabra se caracteriza por una serie de sonidos y silencios que tienen un ritmo específico. Este ritmo se convierte en impulsos eléctricos transmitidos al cerebro a través del nervio auditivo.
A este fenómeno se le conoce como rítmica de la actividad cerebral, que si bien es conocida su relación con la motricidad, su función en la comprensión de la palabra era hasta ahora desconocida. La nueva investigación arroja luz sobre esta laguna.
Esta función de la rítmica cerebral con la comprensión de la palabra se ha descubierto mediante un experimento que pretendía hacer comprensible un discurso ininteligible mediante estimulación eléctrica transcraneal. Se trata de un procedimiento que, a través de unas corrientes eléctricas muy bajas, consigue estimular ciertas partes específicas del cerebro.
Los investigadores seleccionaron a 22 personas con perfecta audición y les aplicaron electrodos sobre las regiones del cerebro responsables de la audición. De esta forma adquirieron la capacidad de estimular a voluntad las neuronas de estas regiones cerebrales.
Durante el experimento, los voluntarios tenían que reconocer una serie de palabras al mismo tiempo que recibían la estimulación craneal. En una primera fase, los sujetos escucharon una frase aparentemente distorsionada y difícil de entender. Sin embargo, cuando la estimulación eléctrica transcraneal contenía la información rítmica de la frase distorsionada, su comprensión mejoraba considerablemente.
En una segunda fase, los voluntarios escucharon simultáneamente una voz de mujer y otra de hombre y debían concentrarse en la voz masculina. Cuando la estimulación eléctrica cerebral coincidía con la frecuencia de la voz masculina, el oyente comprendía mejor lo que quería decir, a pesar de la interferencia de la voz femenina.
La palabra se caracteriza por una serie de sonidos y silencios que tienen un ritmo específico. Este ritmo se convierte en impulsos eléctricos transmitidos al cerebro a través del nervio auditivo.
A este fenómeno se le conoce como rítmica de la actividad cerebral, que si bien es conocida su relación con la motricidad, su función en la comprensión de la palabra era hasta ahora desconocida. La nueva investigación arroja luz sobre esta laguna.
Esta función de la rítmica cerebral con la comprensión de la palabra se ha descubierto mediante un experimento que pretendía hacer comprensible un discurso ininteligible mediante estimulación eléctrica transcraneal. Se trata de un procedimiento que, a través de unas corrientes eléctricas muy bajas, consigue estimular ciertas partes específicas del cerebro.
Los investigadores seleccionaron a 22 personas con perfecta audición y les aplicaron electrodos sobre las regiones del cerebro responsables de la audición. De esta forma adquirieron la capacidad de estimular a voluntad las neuronas de estas regiones cerebrales.
Durante el experimento, los voluntarios tenían que reconocer una serie de palabras al mismo tiempo que recibían la estimulación craneal. En una primera fase, los sujetos escucharon una frase aparentemente distorsionada y difícil de entender. Sin embargo, cuando la estimulación eléctrica transcraneal contenía la información rítmica de la frase distorsionada, su comprensión mejoraba considerablemente.
En una segunda fase, los voluntarios escucharon simultáneamente una voz de mujer y otra de hombre y debían concentrarse en la voz masculina. Cuando la estimulación eléctrica cerebral coincidía con la frecuencia de la voz masculina, el oyente comprendía mejor lo que quería decir, a pesar de la interferencia de la voz femenina.
Cuestión de ritmo
Para los investigadores, estos resultados demuestran que la comprensión de una palabra depende en gran parte del ritmo de la actividad cerebral y que si las neuronas de la audición van a un ritmo diferente, la capacidad de entender a otra persona disminuye.
"Las neuronas en el cerebro responden a los estímulos eléctricos del exterior", explica el investigador principal y neurocientífico, Lars Riecke, en TWnl. "Si ofreces una onda sinusoidal eléctrica a través del cráneo, ves la sensibilidad de las neuronas debajo del cráneo con la misma frecuencia que el cambio de onda. En resumen, la onda eléctrica modula el procesamiento normal de la señal neuronal. Usamos este efecto para ofrecer, en lugar de una onda sinusoidal, una onda eléctrica compleja que corresponde a la señal que el oído envía al cerebro”.
"Esperamos poder mejorar los audífonos con esta técnica. Esto puede ayudar a las personas a distinguir mejor el sonido de la palabra en un ambiente ruidoso. Hay dos opciones para esto: reforzar la comprensión del habla mediante estimulación eléctrica o, con la misma técnica, suprimir el ruido ambiental", añade Riecke.
La técnica necesita todavía ser mejorada para ser aplicada, señalan los investigadores, así como que no será útil para sordos, si bien puede ser valer para demorar o prevenir un implante coclear (un transductor que transforma las señales acústicas en señales eléctricas que estimulan el nervio auditivo) en personas con problemas de audición.
El descubrimiento puede ayudar asimismo a personas con dislexia, una dificultad de aprendizaje que afecta a la lectoescritura.
Para los investigadores, estos resultados demuestran que la comprensión de una palabra depende en gran parte del ritmo de la actividad cerebral y que si las neuronas de la audición van a un ritmo diferente, la capacidad de entender a otra persona disminuye.
"Las neuronas en el cerebro responden a los estímulos eléctricos del exterior", explica el investigador principal y neurocientífico, Lars Riecke, en TWnl. "Si ofreces una onda sinusoidal eléctrica a través del cráneo, ves la sensibilidad de las neuronas debajo del cráneo con la misma frecuencia que el cambio de onda. En resumen, la onda eléctrica modula el procesamiento normal de la señal neuronal. Usamos este efecto para ofrecer, en lugar de una onda sinusoidal, una onda eléctrica compleja que corresponde a la señal que el oído envía al cerebro”.
"Esperamos poder mejorar los audífonos con esta técnica. Esto puede ayudar a las personas a distinguir mejor el sonido de la palabra en un ambiente ruidoso. Hay dos opciones para esto: reforzar la comprensión del habla mediante estimulación eléctrica o, con la misma técnica, suprimir el ruido ambiental", añade Riecke.
La técnica necesita todavía ser mejorada para ser aplicada, señalan los investigadores, así como que no será útil para sordos, si bien puede ser valer para demorar o prevenir un implante coclear (un transductor que transforma las señales acústicas en señales eléctricas que estimulan el nervio auditivo) en personas con problemas de audición.
El descubrimiento puede ayudar asimismo a personas con dislexia, una dificultad de aprendizaje que afecta a la lectoescritura.
Referencia
Neural Entrainment to Speech Modulates Speech Intelligibility. Lars Riecke et alia. Current Biology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.11.033
Neural Entrainment to Speech Modulates Speech Intelligibility. Lars Riecke et alia. Current Biology. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2017.11.033