La cóclea —una estructura en forma de tubo enrollado en espiral situada en el oído interno—convierte las vibraciones del sonido en señales eléctricas (impulsos nerviosos), que son enviadas a una región del cerebro llamada corteza auditiva primaria, situada en el lóbulo temporal.

Durante décadas, los científicos creían que el análisis del habla en el córtex auditivo era similar a una cadena de montaje en una fábrica. En primer lugar, esta zona del cerebro procesaba la información acústica simple, como las frecuencias de los sonidos. A continuación, una región adyacente, denominada giro temporal superior (STG, por sus siglas en inglés), se encargaba de transformar los sonidos en palabras con significado.

El córtex auditivo primario está situado en lo más profundo de la hendidura que separa los lóbulos frontal y temporal del cerebro humano

Sin embargo, esta teoría no había sido demostrada, ya que requería observaciones neurofisiológicas muy detalladas de toda la corteza auditiva con una resolución espacio-temporal extremadamente alta. Esto supone un reto, ya que el córtex auditivo primario está situado en lo más profundo de la hendidura que separa los lóbulos frontal y temporal del cerebro humano.

Una investigación, liderada por la Universidad de California San Francisco (Estados Unidos), ha logrado estudiar estas regiones del cerebro y ha desvelado que el procesamiento de los sonidos y del lenguaje se produce al mismo tiempo. Los resultados, publicados en la revista Cell, contradicen el modelo tradicional, que sostenía que se trataba de una reacción en cadena.

“Nos adentramos en este estudio con la esperanza de encontrar pruebas de cómo ocurría la transformación de los sonidos en palabras”, indica Edward Chang, neurocientífico de la Universidad de California San Francisco (Estados Unidos).

Siete años de seguimiento a nueve personas

A lo largo de siete años, Chang y su equipo han estudiado a nueve participantes que tuvieron que someterse a cirugías cerebrales por diferentes motivos médicos, como la extirpación de un tumor o la localización de un foco de convulsiones.

Durante las operaciones, colocaron matrices de pequeños electrodos, que cubrían toda la corteza auditiva primaria de los pacientes, con el fin de recoger señales neuronales para el mapeo del lenguaje y las convulsiones.

“Este estudio es la primera vez que pudimos cubrir todas estas áreas simultáneamente desde la superficie del cerebro y estudiar la transformación de los sonidos en palabras”, afirma Chang. Los intentos anteriores de estudiar la actividad de estas zonas cerebrales implicaban la inserción de un cable, que solo podía revelar las señales en un número limitado de puntos.

Cuando reprodujeron frases cortas y oraciones para los pacientes, los investigadores esperaban encontrar un flujo de información desde el córtex auditivo primario hasta el STG adyacente, de manera que las dos regiones se activarían una tras otra.

Sin embargo, no fue eso lo que observaron: descubrieron que el STG respondía igual de rápido que la corteza auditoria primaria al ser estimulados por el sonido, lo que da a entender que ambas zonas interpretan la información al mismo tiempo.

“Sorprendentemente, el tiempo de las respuestas neuronales era igual de rápido en las dos áreas. Esto cambia la forma de pensar que teníamos hasta ahora sobre cómo se producía el procesamiento del lenguaje en el cerebro humano”, destaca el autor.

Percepción del lenguaje

Además, como parte del mapeo clínico del lenguaje, los científicos estimularon el córtex auditivo de los participantes con pequeñas corrientes eléctricas. Si el análisis del habla sigue una reacción en cadena, como sugiere el modelo tradicional, los estímulos distorsionarían probablemente la percepción del lenguaje de los pacientes.

La estimulación eléctrica en la corteza auditiva no altera la percepción del habla

No obstante, los resultados demuestran que, aunque los participantes experimentaron alucinaciones auditivas inducidas por los estímulos, siguen siendo capaces de oír y repetir claramente las palabras.

“Descubrimos que la estimulación eléctrica en la corteza auditiva no altera la percepción del habla. Además, un paciente, al que se le había extirpado completamente el córtex auditivo primario, tampoco tenía dificultad para percibir el lenguaje”, explica a SINC el neurocientífico.

En cambio, cuando se estimulaba el STG, los participantes informaban de que podían oír a la gente hablar, pero no podían distinguir las palabras. “De hecho, uno de los pacientes dijo que parecía que se intercambiaban las sílabas en las palabras”, afirma el experto.

Este estudio sugiere que el modelo tradicional, que se creía válido hasta ahora, está demasiado simplificado y probablemente sea incorrecto. Los autores especulan con la posibilidad de que el STG y la corteza auditiva primaria funcionen de forma independiente.

Futuras aplicaciones

Gracias a este estudio, se abren nuevas vías de investigación y tratamiento de la dislexia —un trastorno del aprendizaje que sufren los niños con dificultades para leer o escribir, debido a que no identifican correctamente los sonidos del lenguaje—, ya que permite comprender “qué áreas son esenciales para el procesamiento del habla”, indica Chang.

“Aunque se trata de un importante paso adelante, todavía no comprendemos bien este sistema auditivo paralelo. Los hallazgos sugieren que el enrutamiento de la información sonora podría ser muy diferente de lo que habíamos imaginado. Sin duda, plantea más preguntas que respuestas”, concluye el autor.

agosto 28/2021 (SINC)

Referencia:

Hamilton et al. “Parallel and distributed encoding of speech across human auditory cortex”. Cell 2021

Investigadores de la Universidad de Stanford, Estados Unidos, encontraron en un experimento con 17 voluntarios que áreas del cerebro relacionadas con la motricidad, la memoria, la planificación y la atención responden de forma sincronizada cuando se escucha una novedosa pieza musical.

Despertó particular interés entre los expertos lo que sucede con la zona cerebral relacionada con el movimiento, incluso cuando los participantes estaban acostados en un escáner.

Pese a encontrarse imposibilitados de moverse, esa parte del cerebro se activó con las nuevas tonadas, lo que significa que el cuerpo responde de forma natural a estimulaciones con movimientos que acompañan a la música, indicaron los científicos en la revista European Journal of Neuroscience (doi: 10.1111/ejn.12173).

De acuerdo con los especialistas, las causas de esto posiblemente se encuentre en los orígenes de la evolución, en la forma en que están conectadas las distintas zonas del cerebro.

«Desde sus orígenes la música ha sido usada en un contexto social que involucra el canto y el baile. Por lo tanto, el movimiento tiene un aspecto social», señaló Vinod Menon, uno de los autores del estudio.

Añadió que es necesario realizar nuevas pesquisas para determinar si el cerebro de una persona con autismo responde de la misma forma a la estimulación musical que la de un adulto normal.

Los resultados del estudio desarrollado por los científicos de Stanford coinciden con uno anterior hecho por colegas canadienses.

Durante esa investigación previa descubrieron que el área del cerebro asociada con la recompensa se estimula al escuchar una tonada por primera vez.
abril 19/2013 (PL)

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2013 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Abrams DA, Ryali S, Chen T, Chordia P, Khouzam A, Levitin DJ, Menon V.Inter-subject synchronization of brain responses during natural music listening.Eur J Neurosci. 2013 Abr 11.

Durante mucho tiempo, se creyó que el área de Wernicke, que lleva el nombre  del neurólogo alemán que la definió a finales de los años 1800, se localizaba  en la parte posterior de la corteza cerebral, detrás de la corteza auditiva,  que procesa los sonidos.

Pero un estudio científico del Centro Médico de la Universidad de  Georgetown, en Washington, que tomó en cuenta más de 100 resonancias  magnéticas, mostró que el área de Wernicke está tres centímetros más cerca de  la parte frontal del cerebro y que se encuentra delante de la corteza auditiva,  y no detrás como se creía.

«Los libros de texto deben ser actualizados», dijo el profesor de  neurociencias Josef Rauschecker, principal autor del estudio, que fue publicado  en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences ( doi: 10.1073/pnas.1113427109).

Rauschecker y sus colegas basaron su investigación en 115 estudios previos  que investigaron la percepción del habla y usaron ya sea imágenes de resonancia  magnética (IMR) o tomografías por emisión de positrones (PET por su sigla en  inglés).

Un análisis de las imágenes cerebrales del estudio arrojó la nueva  localización del el área de Wernicke, dando una nueva perspectiva para tratar a  los pacientes que sufren de daño cerebral o embolia.

«Si un paciente no puede hablar o entender el lenguaje, ahora tenemos una  buena pista sobre el lugar en el que el daño se produjo», dijo Rauschecker.

El descubrimiento aporta además inquietantes interrogantes sobre los  origenes del lenguaje de los humanos y los primates, cuya zona cerebral de  procesamiento del lenguaje se sitúa en la misma zona que la nueva área de  Wernicke de los humanos.

«Estos hallazgos sugieren que la arquitectura y el procesamiento entre las  dos especies es más similar de lo que la gente creía», dijo Rauschecker.

Otro de los principales autores del estudio, Iain DeWitt, un candidato a  doctorado del Programa Interdisciplinario de Neurociencias de la Universidad de  Georgetown, dijo que el estudio confirma lo que otros han hallado desde que fue  posible realizar imágenes cerebrales a principios de los años 90.

«La mayoría de los expertos en imágenes cerebrales se rehusaban a  contradecir un siglo de conocimientos con base en lo que entonces era una  metodología relativamente nueva», dijo.

«El objetivo de nuestro estudio es impulsar la reconciliación entre la  información (disponible) y la teoría», concluyó.
Enero 30/2012 WASHINGTON,   (AFP) –

Nota: Los lectores del dominio *sld.cu acceden al texto completo a través de Hinari.

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2011 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Iain DeWitt, Josef P. Rauschecker.Phoneme and word recognition in the auditory ventral stream. Publicado en  PNAS Febrero 1, 2012

El trabajo de los expertos de la Universidad de  Milán-Bicocca y el Centro Nacional de Investigaciones italiano  explica asimismo por qué ver los labios favorece la comprensión  del lenguaje, y los motivos por los cuales es tan desconcertante  la falta de sincronización entre imagen y sonido.

La estrecha asociación de las informaciones visuales y las  auditivas con las que frecuentemente están unidas «se basa en  las neuronas-espejo audiovisuales», comentó Alice Mado  Proverbio, docente de Psicobiologia de la Universidad  de Milán-Bicocca.

«Esto permite a nuestro cerebro, por ejemplo, recuperar la  imagen de un gato al escuchar su maullido, o la voz de una  persona al mirar su foto», precisó.

Gracias a una técnica particular llamada Low resolution  electromagnetic tomography (Loreta), los investigadores lograron  reconstruir imágenes tridimensionales que muestran en qué orden  se activan las distintas áreas cerebrales, mientras una persona  inmóvil observa fotografías.

«Los datos indican de qué manera el cerebro puede extraer  informaciones asociadas a los sonidos», explicó Alberto Zani,  del Centro Nacional de Investigaciones de Milán.

«Una décima de segundo después de la presentación de la  imagen, la corteza temporal se activa del mismo modo que con los sonidos percibidos realmente o con las alucinaciones auditivas»,  agregó.

Los resultados de la investigación ayudan a entender por qué  la visión de los labios favorece la comprensión del lenguaje,  algo que no ocurre cuando se escucha por teléfono.

A la inversa, un movimiento labial incongruente con lo  escuchado altera la percepción auditiva.

Se trata del primer estudio realizado en seres humanos que  ofrece datos neurofisiológicos directos sobre la existencia de  neuronas-espejo audiovisuales, como las ya identificadas en los  monos.
Octubre 4/2011 ROMA, (ANSA) –

Tomado del boletín de selección temática de Prensa Latina: Copyright 2011 «Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A.»

Alice Mado Proverbio, Guido Edoardo D’Aniello, Roberta Adorni, Alberto Zani.When a photograph can be heard: Vision activates the auditory cortex within 110 ms open. Publicado en Scientific Reports . Agosto 4/2011