Una investigación binacional de Israel y EE.UU obtuvo una especie de mapa que describe cuáles son los diferentes grupos de neuronas que participan o se activan para articular el sonido de las vocales, incluso antes del movimiento de boca y garganta.

Este hallazgo es una llave que abre la puerta para futuras investigaciones en las que se desarrolle tecnología para que personas que han perdido el habla, por algún accidente o cirugía, pudieran hablar con instrumentos que tradujeran su actividad cerebral. Así lo indica en su edición de esta semana la revista «Nature Communication» al dar a conocer los avances del grupo binacional de científicos del Instituto Tejnión de Israel y de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA).

El artículo recorre un velo y descubre la manera como el cerebro codifica la pronunciación de cada una de las cinco vocales. Esta codificación ocurre a dos niveles: desde el punto de grupos de neuronas, la preparación para pronunciar cada vocal se materializa en la activación de redes de diferentes de neuronas para cada sonido; desde el punto de vista de neuronas individuales, cada célula también adopta diferentes niveles de actividad bioquímica y eléctrica antes de enviar la orden de pronunciar una u otra vocal.

Sabemos que las células del cerebro se disparan o detonan de manera previsible antes de que nuestros cuerpos realicen el movimiento y sonido de nuestra garganta, lengua y labios», dijo el Dr. Itzjak Fried, profesor de Neurocirugía en la Facultad de Medicina David Geffen en UCLA. «Nuestra hipótesis era que las neuronas reaccionarían diferenciadamente cuando pronunciamos diferentes sonidos específicos. Si esto en realidad ocurría abría la posibilidad de que algún día seamos capaces de descifrar estos patrones únicos de actividad en el cerebro y traducirlos en discurso».  

El profesro Fried, junto con el investigador Ariel Tankus, del Tejnión, realizaron estudios y experimentos con 11 pacientes de hospitales de UCLA. Éstos tenían electrodos implantados debido a que todos ellos padecen epilepsia y se ocupan los electrodos, durante temporadas de estudio, para identificar el origen y evolución de las crisis de dicha enfermedad.

Los 11 voluntarios aceptaron que se grabara y estudiara su actividad cerebral mientras resolvían ejercicios y actividades pronunciando una sola vocal o un grupo de sílabas con esa misma vocal. Esta dinámica se repitió, por separado, con las cinco vocales y con los 11 pacientes.

Los resultados arrojan un gran volumen de información. El equipo estudió cómo las neuronas codifican la articulación vocal a nivel unicelular y colectivo. Los científicos encontraron dos áreas que albergan a las neuronas relacionadas con el discurso y en sintonía con las vocales: el giro temporal superior y una región del lóbulo frontal medial.

Estas dos regiones son activadas cuando se pronuncian las cinco vocales, pero con cada letra la codificación en estos sitios es muy diferente.

Las neuronas del giro temporal superior respondieron a todas las vocales, aunque a diferentes velocidades de disparo. En contraste, las neuronas que dispararon exclusivamente para sólo una o dos vocales se encontraban en la región frontal medial.

«En el lóbulo frontal medial corresponde una codificación específica a las vocales específicas. La neurona se disparan sólo cuando una vocal particular fue pronunciada, pero no otras vocals», indicó en su reporte el profesor Fried.

A nivel colectivo, las neuronas del giro temporal superior realizan una actividad que es clave para que el pensamiento de la vocal se convierta en discurso: ordenan la anatomía y la posición de las lenguas dentro de la boca.

«Una vez que entendemos el código neuronal subyacente en el discurso, podemos trabajar hacia atrás de la actividad de la célula cerebral para descifrar el discurso», señaló el líder de la investigación.

«Esto sugiere una posibilidad emocionante para las personas que están físicamente incapaces de hablar de que, en el futuro, seamos capaces de construir neuro-prótesis o interfaces cerebro-máquina que descodificación un patrones de disparo neuronal de las personas y permitan que la persona pueda comunicarse», agregó.

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