La clave está en la mielina y el grado de sincronización con otras áreas del cerebro de este haz de fibras nerviosas, revela un estudio
Aunque el lenguaje es una habilidad humana, algunas personas tienen una mayor capacidad que otras para aprender nuevas palabras. Científicos de la Universidad de Barcelona han descubierto que el grado de habilidad en este sentido depende de una ruta neuronal, conocida como fascículo arqueado. El hallazgo podría ser de utilidad en la rehabilitación de personas que tengan lesiones en este haz de fibras nerviosas, señalan las autoras de la investigación.
Las investigadoras Ruth de Diego y Diana López-Barroso. Fuente: IDIBELL.
El lenguaje es una habilidad exclusivamente humana. El vocabulario medio de una persona consta de unas treinta mil palabras, aunque existen diferencias individuales en la capacidad de aprender una lengua nueva.
Hace tiempo que se cree que la adquisición del lenguaje depende de la integración entre la información motora y la representación auditiva de las palabras en el cerebro; pero los mecanismos neurales que se encuentran detrás del aprendizaje de nuevas palabras no estaban claros.
Un estudio realizado por investigadores del grupo de Cognición y Plasticidad Cerebral del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) y la Universidad de Barcelona, con la colaboración de investigadores del King’s College de Londres, aporta información sobre las vías neurales implicadas en el aprendizaje de palabras en los humanos.
La clave se encuentra en el fascículo arqueado, un haz de fibras nerviosas que conecta las regiones auditivas del lóbulo temporal con la región motora situada en el lóbulo frontal, en el hemisferio izquierdo del cerebro.
Las diferencias individuales en el desarrollo de las conexiones en este haz condicionan la capacidad de aprendizaje de nuevas palabras. Los resultados del estudio se han publicado en julio en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Hace tiempo que se cree que la adquisición del lenguaje depende de la integración entre la información motora y la representación auditiva de las palabras en el cerebro; pero los mecanismos neurales que se encuentran detrás del aprendizaje de nuevas palabras no estaban claros.
Un estudio realizado por investigadores del grupo de Cognición y Plasticidad Cerebral del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) y la Universidad de Barcelona, con la colaboración de investigadores del King’s College de Londres, aporta información sobre las vías neurales implicadas en el aprendizaje de palabras en los humanos.
La clave se encuentra en el fascículo arqueado, un haz de fibras nerviosas que conecta las regiones auditivas del lóbulo temporal con la región motora situada en el lóbulo frontal, en el hemisferio izquierdo del cerebro.
Las diferencias individuales en el desarrollo de las conexiones en este haz condicionan la capacidad de aprendizaje de nuevas palabras. Los resultados del estudio se han publicado en julio en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
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Palabras artificiales
En el estudio participaron 27 voluntarios sanos. Los investigadores les hicieron escuchar nueve palabras trisilábicas artificiales, sin ningún significado asociado y con estructuras similares a las palabras de la lengua castellana.
Entre palabra y palabra se dejaba una pausa de 25 milisegundos, imperceptible pero suficiente para ayudar al aprendizaje de las palabras en el habla fluida. Las nueve palabras se repetían de manera aleatoria 42 veces.
Para adquirir la información complementaria sobre la estructura y la función cerebral se utilizaron dos técnicas no invasivas de resonancia magnética. Antes de llevar a cabo la tarea de aprendizaje de palabras, los investigadores adquirieron imágenes estructurales del cerebro mediante una técnica llamada de tensor de difusión ( DTI por sus siglas en inglés).
Esta técnica, muy innovadora, permite reconstruir a posteriori y en vivo las fibras de sustancia blanca que conectan las diferentes regiones cerebrales. Además, mientras los participantes escuchaban las palabras, los investigadores registraron su actividad cerebral mediante resonancia magnética funcional, que permite detectar de forma muy precisa, en tiempo real, la actividad cerebral y, por tanto, las regiones que están más activas cuando el individuo realiza una tarea determinada.
Después de esta fase de aprendizaje lingüístico, los participantes escucharon una serie de palabras y se les pidió que identificaran las que habían escuchado durante la fase de aprendizaje.
En este punto, los investigadores detectaron una fuerte relación entre la capacidad de recordar palabras y la estructura del fascículo arqueado, que une dos grandes zonas del cerebro: el área de Wernicke, relacionada con la decodificación auditiva del lenguaje, y el área de Broca, que coordina los movimientos asociados con el habla y el procesamiento del lenguaje.
Los participantes que aprendían mejor las palabras tenían el fascículo arqueado más mielinizado, según reveló un análisis de correlación con un índice indirecto sobre el contenido de mielina de las fibras nerviosas. Además, la sincronización entre la actividad de las regiones conectadas por este fascículo era mayor en estos participantes.
Modelos de conexión diferentes
La primera firmante del artículo, Diana López Barroso, del Departamento de Psicología Básica de la UB y miembro del IDIBELL, destaca en un comunicado de la UB que la investigación aporta nuevos datos sobre la capacidad única de los seres humanos para aprender un lenguaje, dado que “existen modelos de conexión diferentes entre estas regiones cerebrales en otras especies”.
Además, López Barroso explica que el estudio puede ser de utilidad en la rehabilitación de personas que tengan lesiones en el fascículo arqueado. “En este caso, podemos buscar otro camino para llegar al mismo sitio”, apunta. Este otro camino podría ser la vía ventral, otro haz de fibras nerviosas que también conecta los territorios de Wernicke y Broca pero que transcurre por zonas más inferiores del cerebro.
“La vía ventral, que está más relacionada con el procesamiento del significado de las palabras, implicaría dar un apoyo semántico al aprendizaje de palabras en personas con lesiones”, concluye la investigadora.
En este trabajo también han participado el investigador ICREA Antoni Rodríguez Fornells, Ruth de Diego y Pau Ripollès, todos ellos del mismo Departamento de la Facultad de Psicología y del IDIBELL.
En el estudio participaron 27 voluntarios sanos. Los investigadores les hicieron escuchar nueve palabras trisilábicas artificiales, sin ningún significado asociado y con estructuras similares a las palabras de la lengua castellana.
Entre palabra y palabra se dejaba una pausa de 25 milisegundos, imperceptible pero suficiente para ayudar al aprendizaje de las palabras en el habla fluida. Las nueve palabras se repetían de manera aleatoria 42 veces.
Para adquirir la información complementaria sobre la estructura y la función cerebral se utilizaron dos técnicas no invasivas de resonancia magnética. Antes de llevar a cabo la tarea de aprendizaje de palabras, los investigadores adquirieron imágenes estructurales del cerebro mediante una técnica llamada de tensor de difusión ( DTI por sus siglas en inglés).
Esta técnica, muy innovadora, permite reconstruir a posteriori y en vivo las fibras de sustancia blanca que conectan las diferentes regiones cerebrales. Además, mientras los participantes escuchaban las palabras, los investigadores registraron su actividad cerebral mediante resonancia magnética funcional, que permite detectar de forma muy precisa, en tiempo real, la actividad cerebral y, por tanto, las regiones que están más activas cuando el individuo realiza una tarea determinada.
Después de esta fase de aprendizaje lingüístico, los participantes escucharon una serie de palabras y se les pidió que identificaran las que habían escuchado durante la fase de aprendizaje.
En este punto, los investigadores detectaron una fuerte relación entre la capacidad de recordar palabras y la estructura del fascículo arqueado, que une dos grandes zonas del cerebro: el área de Wernicke, relacionada con la decodificación auditiva del lenguaje, y el área de Broca, que coordina los movimientos asociados con el habla y el procesamiento del lenguaje.
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Modelos de conexión diferentes
La primera firmante del artículo, Diana López Barroso, del Departamento de Psicología Básica de la UB y miembro del IDIBELL, destaca en un comunicado de la UB que la investigación aporta nuevos datos sobre la capacidad única de los seres humanos para aprender un lenguaje, dado que “existen modelos de conexión diferentes entre estas regiones cerebrales en otras especies”.
Además, López Barroso explica que el estudio puede ser de utilidad en la rehabilitación de personas que tengan lesiones en el fascículo arqueado. “En este caso, podemos buscar otro camino para llegar al mismo sitio”, apunta. Este otro camino podría ser la vía ventral, otro haz de fibras nerviosas que también conecta los territorios de Wernicke y Broca pero que transcurre por zonas más inferiores del cerebro.
“La vía ventral, que está más relacionada con el procesamiento del significado de las palabras, implicaría dar un apoyo semántico al aprendizaje de palabras en personas con lesiones”, concluye la investigadora.
En este trabajo también han participado el investigador ICREA Antoni Rodríguez Fornells, Ruth de Diego y Pau Ripollès, todos ellos del mismo Departamento de la Facultad de Psicología y del IDIBELL.
Referencia bibliográfica:
López Barroso, D.; Catani, M.; Ripollès, P.; Dell’Acqua, F.; Rodríguez Fornells, A.; De Diego Balaguer, R. Word learning is mediated by the left arcuate fasciculus. PNAS (2013).
López Barroso, D.; Catani, M.; Ripollès, P.; Dell’Acqua, F.; Rodríguez Fornells, A.; De Diego Balaguer, R. Word learning is mediated by the left arcuate fasciculus. PNAS (2013).
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