Han pasado casi 150 años desde que Pierre Paul Broca descubriese en 1865 el importante papel que desempeña en el habla una pequeña parte de la corteza frontal inferior izquierda (conocida hoy en día como área de Broca). Desde entonces apenas ha habido avances científicos en la comprensión del mecanismo neuronal responsable de esta capacidad. Los expertos creían que este área sólo podía desempeñar la función de la expresión hablada.
Dentro de la neurociencia, el lenguaje está mucho menos estudiado que las sensaciones, la memoria o el control motor. Las causas son muy sencillas: no existen modelos animales para investigar la expresión hablada -el ser humano es el único animal con tal capacidad- y, además, los métodos apropiados para experimentar con humanos no son suficientemente precisos como para registrar las complejas actividades neuronales que acontecen bajo el cráneo.
Un estudio llevado a cabo por investigadores de la Facultad de Medicina de San Diego, en la Universidad de California, relata el gran avance que supone en la explicación de las lagunas que tenían los científicos en la comprensión de la función del cerebro humano. El estudio – que proporciona una idea sobre el procesamiento del lenguaje en el cerebro con una claridad sin precedentes – fue publicado el pasado 16 de octubre en la revista Science.
Según el Dr. Ned T. Sahin, del departamento de radiología de la Universidad de California y del departamento de psicología de Harvard, y autor principal del artículo, “en este estudio se tratan dos misterios fundamentales de la función del cerebro humano: uno, el modo en el que se ejecutan en el cerebro procesos cognitivos superiores como por ejemplo el lenguaje, y dos, la naturaleza de la que es quizás la región más conocida de la corteza cerebral , la llamada área de Broca.”
El estudio demuestra que una pequeña parte del cerebro puede llevar a cabo tres tareas diferentes, y en distintos momentos, relacionadas con el lenguaje: la identificación de la palabra, la elección de la forma gramatical correcta y la organización de los sonidos para expresarla. Estos descubrimientos se han logrado gracias al uso por parte de los investigadores de un extraño procedimiento en el cual se implantaron electrodos en el cerebro de pacientes.
Un extraño procedimiento muestra cómo el cerebro procesa el lenguaje.
El equipo científico dirigido por el profesor de Departamento de Radiología de la UCSD, Eric Halgren, tuvo la inusual ocasión de registrar la actividad neuronal de tres pacientes de epilepsia durante el proceso de preparación para la cirugía. Este procedimiento implica la colocación de electrodos dentro de diferentes zonas cerebrales, incluida el área de Broca.
Esta técnica permitió a los cirujanos saber qué región del cerebro tenían que eliminar, por pequeña que fuera, para suprimir los ataques, dejando intactas las regiones sanas necesarias para el lenguaje. La técnica, llamada electrofisiología intracraneal o ICE (Intra-Cranial Electrophysiology), permitió a los investigadores conocer la actividad del cerebro relacionada con el lenguaje con una precisión espacial menor de un milímetro, y una precisión temporal menor de un milisegundo. Este es el primer experimento que utiliza ICE para documentar cómo el cerebro humano computa la gramática y produce palabras.
Un curioso examen de lengua
Para este estudio, los investigadores registraron las actividad del cerebro de los pacientes mientras ellos repetían palabras, las cambiaban de género y de número o conjugaban tiempos verbales, una tarea que los humanos hacemos sin esfuerzo cada vez que pronunciamos una frase. La técnica de ICE permitió a los autores estudiar tres componentes del procesamiento del lenguaje en tiempo real, para determinar si las actividades neuronales relacionadas se ejecutaban en serie o en paralelo, con un patrón local o distribuido.
“Observamos que dentro de pequeñas partes del área de Broca se dan distintos procesos lingüísticos, separados en el tiempo y parcialmente superpuestos en el espacio,” comentó Sahin. Los científicos identificaron patrones de actividad neuronal indicando procesos cerebrales léxicos, gramáticos y fonéticos alrededor de 200, 320 y 450 milisegundos respectivamente después de que se mostrase la palabra al paciente. Según los autores, estos tiempos se registraron en todos los pacientes y permiten establecer el tiempo de comprensión, elección y vocalización en seis décimas de segundo. «Estos resultados sugieren que el área de Broca computa diferentes pasos con una coreografía perfectamente ajustada a un ritmo muy rápido, una danza que puede ser simplemente indetectable para los niveles de resolución de otros métodos usados con anterioridad», asegura Eric Halgren.
Según el Dr. Sahin, estos resultados ayudan a disipar la idea comúnmente aceptada de que el área de Broca se encarga de la expresión del lenguaje (el habla) mientras que otra parte de la corteza llamada área de Wernicke se encarga de la recepción del lenguaje (leer y escuchar). Esta idea todavía aparece en muchos libros de texto.
“Las tareas implicaron tanto leer como hablar, y encontramos que los aspectos de identidad de palabra, gramática y pronunciación están todos computados dentro del área de Broca. Después de ser vista, la identidad de una palabra impresa llega muy rápidamente al área de Broca , en paralelo con su llegada al área de Wernicke. Desde hace algún tiempo se ha aclarado que el modelo expresivo/receptivo está anticuado, y ahora está más claro que el área de Broca tiene varios papeles, tanto en la expresión como en la recepción del lenguaje.”
