La cirugía en pacientes conscientes revela la secuencia y el ritmo de procesamiento del lenguaje

Categoría: Medicina y salud • Neurociencia
Publicado el: 16 de octubre de 2009 3:50 PM, por Mo

Pensando, y diciendo una palabra es algo que la mayoría de nosotros lo hacemos sin esfuerzo muchas veces al día. Esto implica una serie de pasos - hay que seleccionar la palabra adecuada, decidirá el buen tiempo, y también pronunciarlo correctamente. Los cálculos neurales que subyacen a estas tareas son muy complejas, y si el cerebro realiza todas al mismo tiempo, o uno después del otro, ha sido un tema de debate.

Este debate ya ha sido resuelta, aparentemente, por un equipo de investigadores estadounidenses que tuvieron la rara oportunidad para investigar el procesamiento del lenguaje en pacientes epilépticos consciente sometidos a cirugía. En la edición de hoy de la revista Ciencia, El informe de los investigadores que el cerebro procesa la información léxico, gramatical y fonológica en una secuencia bien definida que dura menos de medio segundo, y que un centro único idioma conocido como el área de Broca esté implicado en todas esas tareas.


El área de Broca lleva el nombre del médico francés Pierre Paul Broca, Que se identificó la región del cerebro durante los exámenes post mortem de dos pacientes que habían perdido la capacidad de hablar después de sufrir accidentes cerebrovasculares. Estos pacientes eran todavía capaces de comprender el lenguaje de los demás muy bien, y el área de Broca identificó - que se encuentra en el giro frontal inferior del hemisferio izquierdo - fue encontrado más tarde a controlar la garganta y músculos de la lengua necesarios para la producción del habla. Por ello, ha sido durante mucho tiempo supone que se dedican exclusivamente a la producción del habla.

Ahora se sabe que el área de Broca participa también en otros aspectos del discurso. Sin embargo, la facultad de hablar no puede ser estudiado en animales, y la resolución de las técnicas utilizadas para investigar el cerebro humano vivo, tales como neuroimagen funcional, Es demasiado baja para examinar la actividad cerebral en cualquier detalle. Así que desde que fue descubierto, se ha avanzado poco han hecho para entender el papel preciso de esta parte del cerebro en el lenguaje. Los neurocirujanos pueden sondear el cerebro usando electrodos colocados en la superficie de la corteza cerebral, pero las operaciones que requieren de este procedimiento se llevan a cabo no se realiza muy a menudo.

Usando una variante de la técnica desarrollada por Wilder Penfield , en la década de 1930, Ned Sahin y sus colegas de conjuntos de electrodos implantados en el cerebro de tres pacientes epilépticos sometidos a evaluación pre-quirúrgica. Durante el procedimiento, los pacientes se muestran las palabras en una pantalla de ordenador, y pidió a repetir ya sea en silencio o realizar diversas inflexiones. Por ejemplo, ayer cuando vi la frase "Ayer ____" seguido de" caminar ", el paciente mentalmente pronunciar" caminaron "y luego pulse el botón para indicar que habían terminado la tarea.


Los electrodos se implantaron en y alrededor del área de Broca, que permite a los investigadores a registrar la actividad neuronal asociada con el procesamiento del lenguaje, en la resolución espacial y temporal. Esto reveló que la firma de los nervios de la tarea idioma constaba de tres componentes distintos, que fueron separadas en espacio y tiempo, y se encontró de manera consistente en los tres pacientes.

Las tres fases de la actividad eléctrica se registraron exclusivamente de área de Broca, pero se registraron en diferentes momentos y en diferentes subregiones separadas unas de otras por varios milímetros. El primer componente se produjo alrededor de 200 milisegundos (ms) después de la presentación de cada palabra. Se encontró que ser mayor para las palabras de uso poco frecuente que para los comunes, pero no sensible a la longitud de la palabra, lo que sugiere que corresponde a la identificación de la palabra. El área de Broca no está asociado con la identificación de palabras, pero ya se ha demostrado que activa a este plazo en respuesta a la información léxica que le llegan de otras regiones lingüísticas.

El segundo componente de la firma se ha registrado a 320 ms después de repesentation palabra, en una región en la parte posterior del área de Broca. Actividad registrada en esta región resultó ser modulada durante los ensayos que requieren los pacientes para producir las formas subvocally pasado de los verbos o sustantivos para convertir entre el singular y el plural, pero no durante los ensayos en los que la palabra se acaba de repetir. Por lo tanto, parece estar implicado en el procesamiento gramatical, léxica, pero no, aspectos del lenguaje.

El componente final se registró en torno a 450 ms, en la subregión de otro distinto. Esta señal era el mismo durante los ensayos en los que los pacientes leer la palabra como fue presentada, o dicho una frase que lo contiene en el presente (los verbos), o la forma en singular (para los sustantivos). Sin embargo, diferían en ensayos con la conversión de un verbo al tiempo pasado, o de nombre a su plural. Estas inflexiones generan productos que suenan diferente de los otros - para el tiempo pasado, se debe seleccionar un sufijo adecuado, como por ejemplo "-ed", y decidir cómo se pronuncia (por ejemplo, la "d" en "manos" y " caminó "sonido diferente el uno del otro), así como si es regular (" juega ") o irregular (" compradas "). Estas diferencias llevaron a los investigadores a la conclusión de que este tercer componente corresponde a la transformación de la información fonológica.


Según el modelo clásico neurológicas del lenguaje, el área de Broca está involucrada en la producción del habla, y el área de Wernicke, que está situado en el lóbulo temporal, es necesaria para la comprensión del lenguaje. Este estudio muestra que el área de Broca se subdivide en distintas regiones funcionales que intervienen en el procesamiento secuencial de los diferentes aspectos del lenguaje, y que su función en el lenguaje es mucho más extensa que se pensaba anteriormente. Se suma a anteriores pruebas de que el área de Broca está involucrada en la producción del habla y la comprensión. El trabajo futuro uso de estas técnicas puede revelar más de su estructura de grano fino, y proporcionar más pistas sobre su participación en el habla.