Científicos
de la Universidad de California en Los Ángeles, UCLA, y el Instituto de
Tecnología de Israel, Technion, descubrieron la manera como nuestros cerebros
codifican las distintas vocales, un adelanto que serviría en el desarrollo de
nuevas tecnologías para devolverle la expresión verbal a personas que hayan
perdido el habla.
Los
investigadores lograron identificar áreas específicas del cerebro involucradas
en la pronunciación de vocales específicas mientras trabajaban con pacientes
epilépticos que tenían electrodos implantados en los cerebros para conocer el
origen de sus convulsiones.
Si se entiende el código neuronal subyacente
del habla, se podría entonces descifrar el habla a partir de la actividad de
cada célula cerebral y desarrollar aparatos que puedan leer esa actividad y
traducirla a palabras inteligibles al oído.
El principio es el mismo que se ha utilizado
con experimentos en los que pacientes pudieron manipular una mano robótica con
el pensamiento.
Neuronas individuales
Los
investigadores de UCLA y Technion trabajaron con pacientes que sufren de
severos ataques de epilepsia a los cuales les habían colocado electrodos en el
cerebro para identificar el origen de sus convulsiones y proceder con una
posible cirugía curativa.
Como
los pacientes debían estar monitoreados durante las 24 horas de varios días
para identificar el área de su lesión, se les dio una serie de tareas para
también analizar la función cerebral.
"Los pusimos a articular vocales y, con
equipos muy sofisticados, pudimos registrar la actividad de células
individuales", explicó a BBC Mundo Itzhak Fried, profesor de neurocirugía
de UCLA.
Encontraron un área en el lóbulo frontal del
cerebro que respondía a la articulación de una vocal en particular y pudieron
identificar una célula individual o un pequeño grupo de células específicas
durante la pronunciación de esa vocal.
En otra región del cerebro, en el lóbulo
temporal, detectaron que había una codificación diferente que seguía ciertos
aspectos anatómicos de la articulación en la cavidad oral, particularmente con
respecto a la colocación de la lengua.
Aunque la codificación del habla es muy
compleja, el doctor Fried indicó que el descubrimiento es un avance en el
entendimiento de cómo se origina en el cerebro la pronunciación.
"Hemos identificado dos características,
que pueden no ser las únicas, pero tenemos algún tipo de código basado en la
actividad de neuronas individuales o pequeños grupos neuronales relacionados a
elementos particulares del habla".
Esa especialización a nivel de células
individuales es el elemento crítico de la investigación, expresó el
neurocirujano. "Las células del cerebro se especializan y responden de
manera diferente, así que las vocales son representadas con actividad diferente
por diferentes neuronas".
Al
entender cómo se codifican las vocales, o cómo actúan las células durante la
pronunciación, esa actividad podría ser utilizada para darle interpretación
verbal a la gente que haya perdido el habla, ya sea por accidente o enfermedad.
Prótesis e interfaces
El
doctor Fried señaló que hay toda un área de desarrollo que se llama
neuroprótesis que consiste en dispositivos mecánicos que se mueven basados en
el comportamiento del código neuronal.
Los mayores avances se han hecho en torno a la
actividad motora y ya hay pruebas en las que se utiliza la actividad del
cerebro de personas paralizadas para manipular directamente objetos.
"De la misma manera que se entiende el
sistema motor, si entendemos cómo se activan las células al pronunciar, esa
actividad podría -en el futuro- devolverle el habla a alguien paralizado por un
derrame cerebral", aseguró.
"Serían interfaces entre el cerebro y
máquinas para decodificar los patrones de actividad neuronal y permitir a
alguien comunicarse".
El descubrimiento de los científicos de UCLA
yTechnion tiene implicaciones que van más allá del habla y penetran el umbral
del pensamiento. "Si se logra entender la base del pensamiento o de la
planificación, esa actividad neuronal también podría ser traducida",
sostuvo el doctor Fried.
Añade,
sin embargo, que el desafío sería poder interpretar esa actividad de manera no
invasiva, sin tener que colocar electrodos en el cerebro como lo han hecho con
pacientes epilépticos.
"Sería a través de algún dispositivo que
escuche la actividad neuronal", expresó. "Obviamente, en la
actualidad, estamos pensando en un contexto clínico, para los que no pueden
hablar por parálisis, pero nos imaginamos un futuro en que entendemos el código
neuronal para usarlo de diferentes formas".
BBC
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