Realizado por equipos de investigación de la Universidad McGill y la Escuela de Medicina de la Universidad de Yale, el estudio podría contribuir a la evolución de la teoría del aprendizaje del habla y al desarrollo de tecnologías de procesamiento y reconocimiento de la voz.
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Hasta ahora, se pensaba que el aprendizaje y la memorización de los movimientos faciales y bucales necesarios para hablar dependían de las regiones motoras del cerebro. Los hallazgos recientes ponen en duda esta hipótesis y destacan en cambio el papel primordial de los sistemas auditivo y somatosensorial.
"Las neurociencias sensoriomotoras han situado durante mucho tiempo a las regiones motoras frontales en primer plano en la producción del movimiento. Los resultados del estudio nos invitan a revisar este concepto, ya que muestran que el aprendizaje del habla en los seres humanos se basa en gran medida en mecanismos sensoriales", explica David Ostry, profesor de psicología en la Universidad McGill.
Estos resultados podrían conducir al estudio de nuevos enfoques para el desarrollo de tecnologías que conecten el cerebro y el habla, por ejemplo, para recuperar el habla después de un accidente cerebrovascular (ACV); así, se podría mejorar la eficacia y la facilidad de uso de estas tecnologías mediante la integración de procesos sensoriales.
Evaluación de la retención mediante estimulación cerebral Para evaluar el papel de las regiones sensoriales del cerebro en el aprendizaje y la retención de los movimientos del habla, los investigadores modificaron en tiempo real la forma de hablar de los participantes antes de devolverles la señal modificada a través de auriculares, lo que estimuló el aprendizaje motor del habla.
Luego utilizaron la estimulación magnética transcraneal (EMT), una técnica de estimulación cerebral no invasiva, para perturbar la actividad neuronal en áreas clave relacionadas con el habla: la corteza auditiva, la corteza somatosensorial y la corteza motora. La retención se evaluó 24 horas después.
Los investigadores plantearon la siguiente hipótesis: si una región cerebral desempeña un papel esencial en la adquisición y el mantenimiento del habla, su perturbación debería comprometer la retención de los movimientos; en caso contrario, esta permanecería intacta.
Observaron que la perturbación de la actividad de la corteza sensorial, ya fuera auditiva o somatosensorial, reducía considerablemente la capacidad de los participantes para retener los nuevos movimientos del habla, mientras que la perturbación de la corteza motora no tenía ese efecto.
"Nuestros resultados ponen en duda la idea de que los nuevos recuerdos relacionados con el habla se basan únicamente en cambios en las regiones motoras del cerebro. En cambio, destacamos el papel determinante de los cambios que ocurren en las áreas auditivas y somatosensoriales del cerebro para el aprendizaje del habla", señala Nishant Rao, coautor del estudio e investigador asociado en la Universidad de Yale.
El papel de la plasticidad cerebral El estudio forma parte de un programa de investigación más amplio sobre el papel de la plasticidad de los sistemas sensoriales del cerebro en el aprendizaje motor y la memorización. Se inscribe en la línea de trabajos recientes del grupo sobre los movimientos de las extremidades superiores, que muestran que una perturbación de la corteza sensorial perjudica el aprendizaje y la retención de nuevos movimientos.
Trabajos futuros permitirán cartografiar los circuitos corticales cerebrales asociados al aprendizaje y explorar intervenciones sensoriales para el tratamiento de los trastornos del movimiento, especialmente en el contexto de la rehabilitación después de un ACV.
El estudio El artículo "Sensory Basis of Speech Motor Learning and Memory", de Nishan Rao, Rosalie Gendron, Timothy Manning y David Ostry, fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America.