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Estudios de los procesos neuronales del habla pueden ayudar a conectar las computadoras con el cerebro humano

Un grupo de investigadores de la Universidad de California en San Francisco (EEUU) han descubierto la base neuronal para el control del habla, la compleja actividad que se produce en pequeñas regiones del cerebro que controla nuestros labios, lengua y laringe mientras hablamos.


  El trabajo, que fue descrito en la publicación Nature, tiene implicaciones que podrían ayudar a desarrollar interfaces que conecten el cerebro con las computadoras, y crear comunicaciones artificiales y ayuden a tratar los desórdenes del habla.

  “Hablar es algo fundamental para los humanos –casi todos aprendemos a hacerlo”, dijo el autor principal Edward Chang, MD, un neurocirujano. “Pero es probable que sea la actividad motriz más compleja que hacemos”.

  La complejidad viene del hecho que las palabras habladas requieren la coordinación de numerosas articulaciones en el tracto vocal –los labios, la lengua, la quijada, y la laringe, pero los científicos aún no han entendido cómo se coordinan los distintos movimientos de estos elementos, y cómo se conectan con el cerebro.

  Para entender cómo funciona la articulación del habla, Chang y sus colegas grabaron la actividad eléctrica directamente del cerebro de tres personas durante una cirugía cerebral en la universidad, y usaron esa información para determinar la organización espacial de la corteza que trabaja los temas relativos al habla. Luego usaron un método sofisticado llamado “estado-espacial” para observar los patrones espaciales y temporales de la actividad neuronal mientras uno habla. Esto reveló una sofisticación sorprendente en cómo funciona la corteza responsable del habla.

  Del mismo modo que una sinfonía depende de la coordinación de todos sus participantes, el habla demanda una acción coordinada de todas las regiones del cerebro que interactúan con la corteza mencionada.

Mapeo del cerebro durante una cirugía de epilepsia

  Los pacientes que participaron del estudio eran pacientes que estaban esperando cirugías por epilepsias severas o difíciles de tratar. La cirugía de cerebro es una forma poderosa de frenar la epilepsia, o acabar con ella por completo, y su éxito tiene relación con la precisión con que el equipo médico pueda mapear el cerebro.

  El mapeo es hecho a través del implante de un electrodo debajo del cráneo, en la superficie externa del cerebro. En una segunda cirugía, unas semanas después, los electrodos se remueven, junto con el tejido del cerebro que causa el problema.

  Esto permite también hacernos preguntas básicas sobre cómo funciona el cerebro humano, como por ejemplo, cómo se controla el habla. La base neuronal para realizar esto permanecía desconocida hasta el momento porque los científicos no podían estudiar los mecanismos del habla en animales, y porque los métodos no invasivos no tenían la habilidad para resolver en un corto tiempo los movimientos de los articuladores, pero el mapeo cerebral durante una cirugía puede grabar la actividad neuronal directamente y es más rápido que cualquier otro método no invasivo, mostrando cambios en la actividad eléctrica.

  “A pesar que usamos inglés para las pruebas, hemos encontrado patrones clave que los lingüistas han observado en lenguajes alrededor del mundo –quizás sugiriendo principios universales del habla en todo el mundo”, concluyó Chang.

Artículo publicado originalmente en Medical News Today

Editado y traducido por PCWorld en Español

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