La capacidad de anticipar el momento en el que sobrevendrá un sonido reposa sobre el sistema motor del cerebro. Imagen: Universidad McGill.
Ya sea bailando o llevando el compás de la música con el pie, todos somos capaces de constatar que las señales auditivas pueden provocar movimientos. Según un nuevo estudio, las señales motoras del cerebro mejoran la percepción del sonido, un efecto que se amplifica cuando el movimiento se sincroniza con el sonido.
Ya se sabe que el sistema motor del cuerpo, fruto de la integración de las informaciones sensitivas y motoras por el control del sistema nervioso central, está comunicado con las áreas sensoriales del cerebro. De hecho, rige los movimientos de los ojos y de otras partes del cuerpo para permitirnos orientar la mirada y el movimiento de los miembros en el espacio.
Sin embargo, al estar inmóviles nuestras orejas, el papel del sistema motor del cuerpo en la distinción de los sonidos no ha sido establecido claramente. Hasta ahora.
Benjamin Morillon, investigador de la Universidad McGill, se planteó un estudio para comprobar que las señales transmitidas por la corteza motora del cerebro podrían preparar a la corteza auditiva primaria a gestionar los estímulos sonoros y mejorar su capacidad de decodificar flujos sonoros complejos, como la palabra o la música.
Morillon y su equipo reunieron a 21 voluntarios que debían escuchar secuencias sonoras complejas e indicar si el tono de la melodía escuchada era más o menos elevado que el de la secuencia de referencia. Al mismo tiempo, los investigadores insertaron una melodía para distraer la atención de los participantes, con la finalidad de medir su capacidad de concentración en la melodía principal.
Dos etapas
El experimento se desarrolló en dos etapas: en la primera, los voluntarios escuchaban la melodía permaneciendo inmóviles. En la segunda, volvían a escucharla llevando el compás con el dedo sobre una almohadilla táctil.
Mientras llevaban el compás, los investigadores registraron sus oscilaciones cerebrales, que son las señales neuronales que usan las diferentes partes del cerebro para comunicarse entre sí, mediante magnetoencefalografía (MEG). Se trata de una técnica no invasiva que registra la actividad funcional cerebral mediante la captación de campos magnéticos, permitiendo investigar las relaciones entre las diferentes estructuras cerebrales y sus funciones.
Las imágenes obtenidas mediante MEG en secuencias de milisegundos revelaron una intensificación de las oscilaciones neuronales rápidas procedentes del corteza motora y dirigidas hacia las áreas auditivas del cerebro. Estas oscilaciones ocurrieron en anticipación de la aparición del siguiente sonido distintivo.
Este resultado pone de manifiesto que la corteza motora del cerebro es capaz de anticipar el momento en el que se producirá un sonido, así como de transmitir esta información a las áreas auditivas del cerebro con la finalidad de prepararlas para la correcta interpretación del sonido que se va a producir.
Uno de los aspectos más llamativos de este descubrimiento es la anticipación de sonidos de la melodía principal por la sincronización de las señales transmitidas por la corteza motora, incluso cuando los voluntarios estaban inmóviles en la primera fase del experimento.
El hecho de marcar el ritmo con el dedo ha dado un resultado todavía más concluyente sobre esto, confirmando que la corteza motora del cerebro contribuye de forma importante a la percepción auditiva.
Ya se sabe que el sistema motor del cuerpo, fruto de la integración de las informaciones sensitivas y motoras por el control del sistema nervioso central, está comunicado con las áreas sensoriales del cerebro. De hecho, rige los movimientos de los ojos y de otras partes del cuerpo para permitirnos orientar la mirada y el movimiento de los miembros en el espacio.
Sin embargo, al estar inmóviles nuestras orejas, el papel del sistema motor del cuerpo en la distinción de los sonidos no ha sido establecido claramente. Hasta ahora.
Benjamin Morillon, investigador de la Universidad McGill, se planteó un estudio para comprobar que las señales transmitidas por la corteza motora del cerebro podrían preparar a la corteza auditiva primaria a gestionar los estímulos sonoros y mejorar su capacidad de decodificar flujos sonoros complejos, como la palabra o la música.
Morillon y su equipo reunieron a 21 voluntarios que debían escuchar secuencias sonoras complejas e indicar si el tono de la melodía escuchada era más o menos elevado que el de la secuencia de referencia. Al mismo tiempo, los investigadores insertaron una melodía para distraer la atención de los participantes, con la finalidad de medir su capacidad de concentración en la melodía principal.
Dos etapas
El experimento se desarrolló en dos etapas: en la primera, los voluntarios escuchaban la melodía permaneciendo inmóviles. En la segunda, volvían a escucharla llevando el compás con el dedo sobre una almohadilla táctil.
Mientras llevaban el compás, los investigadores registraron sus oscilaciones cerebrales, que son las señales neuronales que usan las diferentes partes del cerebro para comunicarse entre sí, mediante magnetoencefalografía (MEG). Se trata de una técnica no invasiva que registra la actividad funcional cerebral mediante la captación de campos magnéticos, permitiendo investigar las relaciones entre las diferentes estructuras cerebrales y sus funciones.
Las imágenes obtenidas mediante MEG en secuencias de milisegundos revelaron una intensificación de las oscilaciones neuronales rápidas procedentes del corteza motora y dirigidas hacia las áreas auditivas del cerebro. Estas oscilaciones ocurrieron en anticipación de la aparición del siguiente sonido distintivo.
Este resultado pone de manifiesto que la corteza motora del cerebro es capaz de anticipar el momento en el que se producirá un sonido, así como de transmitir esta información a las áreas auditivas del cerebro con la finalidad de prepararlas para la correcta interpretación del sonido que se va a producir.
Uno de los aspectos más llamativos de este descubrimiento es la anticipación de sonidos de la melodía principal por la sincronización de las señales transmitidas por la corteza motora, incluso cuando los voluntarios estaban inmóviles en la primera fase del experimento.
El hecho de marcar el ritmo con el dedo ha dado un resultado todavía más concluyente sobre esto, confirmando que la corteza motora del cerebro contribuye de forma importante a la percepción auditiva.
Oir en el bullicio
Este fenómeno puede observarse cuando intentamos escuchar a alguien en medio de un bullicio, explica Morillon en un comunicado.
En la vida cotidiana, muchos mecanismos nos ayudan a concentrarnos en un interlocutor cuando hay ruido ambiente, por ejemplo prestando atención al timbre y tonalidad de su voz, volvernos físicamente hacia él, observar sus labios e incluso utilizar el principio de una frase para adivinar el resto, o estar atento al ritmo de la palabra. Este es el mecanismo que hemos aislado en el marco de nuestro estudio para ilustrar cómo funciona en el cerebro, señala Morillon.
Una mejor comprensión del vínculo entre el movimiento y el tratamiento auditivo podría ayudar a desarrollar mejores tratamientos para los trastornos auditivos o del habla, según esta investigación.
Este descubrimiento tiene incidencias en la investigación clínica sobre las estrategias de readaptación, especialmente en los niños disléxicos y los pacientes con discapacidad auditiva, añade Morillon.
Aprendiendo a utilizar mejor el sistema motor, especialmente aprendiendo a sincronizar su movimiento con el ritmo de la palabra del interlocutor, se podría mejorar la comprensión de la palabra, concluye el investigador.
Este fenómeno puede observarse cuando intentamos escuchar a alguien en medio de un bullicio, explica Morillon en un comunicado.
En la vida cotidiana, muchos mecanismos nos ayudan a concentrarnos en un interlocutor cuando hay ruido ambiente, por ejemplo prestando atención al timbre y tonalidad de su voz, volvernos físicamente hacia él, observar sus labios e incluso utilizar el principio de una frase para adivinar el resto, o estar atento al ritmo de la palabra. Este es el mecanismo que hemos aislado en el marco de nuestro estudio para ilustrar cómo funciona en el cerebro, señala Morillon.
Una mejor comprensión del vínculo entre el movimiento y el tratamiento auditivo podría ayudar a desarrollar mejores tratamientos para los trastornos auditivos o del habla, según esta investigación.
Este descubrimiento tiene incidencias en la investigación clínica sobre las estrategias de readaptación, especialmente en los niños disléxicos y los pacientes con discapacidad auditiva, añade Morillon.
Aprendiendo a utilizar mejor el sistema motor, especialmente aprendiendo a sincronizar su movimiento con el ritmo de la palabra del interlocutor, se podría mejorar la comprensión de la palabra, concluye el investigador.
Referencia
Motor origin of temporal predictions in auditory attention. PNAS 2017 ; published ahead of print October 2, 2017, doi:10.1073/pnas.1705373114
Motor origin of temporal predictions in auditory attention. PNAS 2017 ; published ahead of print October 2, 2017, doi:10.1073/pnas.1705373114