Decodificación del lenguaje interno para tratar trastornos del habla
Crédito: UNIGE
¿Y si fuera posible decodificar el lenguaje interno de individuos privados de la capacidad de expresión? Este es el objetivo de un equipo de neurocientíficos de la Universidad de Ginebra (UNIGE) y los Hospitales Universitarios de Ginebra (HUG). Después de más de cuatro años de investigación, este equipo ha logrado identificar señales neuronales prometedoras para capturar nuestros monólogos internos. También fue capaz de identificar las áreas del cerebro a observar de forma prioritaria para intentar descifrarlas en el futuro. Estos resultados abren nuevas perspectivas para el desarrollo de interfaces para personas que padecen afasia. Se pueden encontrar en la revista Nature Communications.
Cuando el ser humano habla, se deben activar diferentes áreas de su cerebro. Sin embargo, la función de estas regiones puede verse gravemente afectada después de un daño en el sistema nervioso. Por ejemplo, la esclerosis lateral amiotrófica (o enfermedad de Charcot) puede paralizar completamente los músculos que se usan para hablar. En otros casos, después de un ictus por ejemplo, las áreas del cerebro encargadas del lenguaje pueden verse afectadas: esto se denomina afasia. Sin embargo, en muchos de esos casos, la capacidad de los pacientes para imaginar palabras y oraciones sigue siendo parcialmente funcional.
Descifrar nuestro habla interna es, por lo tanto, de gran interés para los investigadores en neurociencia. Pero la tarea dista mucho de ser fácil, como explica Timothe Proix, científico del Departamento de Neurociencia Básica de la Facultad de Medicina de la UNIGE, que «se han realizado varios estudios sobre la decodificación del lenguaje hablado, pero mucho menos sobre la decodificación del habla imaginada». Esto se debe a que, en este último caso, las señales neuronales asociadas son débiles y variables en comparación con el habla explícita. Por lo tanto, son difíciles de decodificar mediante algoritmos de aprendizaje». Es decir, a través de programas informáticos.
Un habla bien disimulada
Cuando una persona habla en voz alta, produce sonidos que se emiten en determinados momentos precisos. Los investigadores pueden así relacionar estos elementos tangibles con las regiones cerebrales involucradas. En el caso del habla imaginada, el proceso es mucho menos fácil. Los científicos no tienen información obvia sobre la secuencia y el tempo de las palabras u oraciones formuladas internamente por el individuo. Las áreas reclutadas en el cerebro también son menos numerosas y menos activas.
Para percibir las señales neuronales de este tipo de habla tan particular, el equipo de UNIGE utilizó un panel de trece pacientes hospitalizados, en colaboración con dos hospitales americanos. Recolectaron datos a través de electrodos implantados directamente en el cerebro de los pacientes para evaluar sus trastornos epilépticos. «Les pedimos a estas personas que dijeran palabras y luego que las imaginaran. Cada vez, revisamos varias bandas de frecuencia de actividad cerebral que se sabe que están involucradas en el lenguaje», explica Anne-Lise Giraud, profesora del Departamento de Neurociencia Básica de la UNIGE. Facultad de Medicina y recientemente nombrado director del Institut de l’Audition en París.
Aprovechando la frecuencia correcta
Los investigadores observaron varios tipos de frecuencias producidas por diferentes áreas del cerebro cuando estos pacientes hablaron, ya sea oralmente o internamente. «En primer lugar, las oscilaciones llamadas theta (4-8 Hz), que corresponden al ritmo medio de elocución de las sílabas. Luego, las frecuencias gamma (25-35 Hz), observadas en las áreas del cerebro donde se forman los sonidos del habla. En tercer lugar, ondas beta (12-18 Hz) relacionadas con las regiones solicitadas cognitivamente más eficientes, por ejemplo para anticipar y predecir la evolución de una conversación. Finalmente, las altas frecuencias (80-150 Hz) que se observan cuando una persona habla», explica Pierre Mgevand , profesor adjunto del Departamento de Neurociencias Clínicas de la Facultad de Medicina de la UNIGE y médico asociado del HUG.
Gracias a estas observaciones, los científicos pudieron demostrar que las bajas frecuencias y el acoplamiento entre ciertas frecuencias (beta y gamma en particular) contienen información esencial para la decodificación del habla imaginaria. Su investigación también revela que la corteza temporal es un área importante para la eventual decodificación del habla interna. Ubicada en la parte lateral izquierda del cerebro, esta región cerebral específica está involucrada en el procesamiento de la información relacionada con la audición y la memoria, pero también alberga una parte del área de Wernicke, responsable de la percepción de las palabras y los símbolos del lenguaje.
Estos resultados son un gran avance en la reconstrucción del habla a partir de la actividad neuronal. “Pero todavía estamos muy lejos de poder decodificar el lenguaje imaginado”, concluye el equipo de investigación.
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La estimulación cerebral eléctrica se usa para tratar pacientes con accidente cerebrovascular y afasia Más información: Timothe Proix et al, El habla imaginada se puede decodificar a partir de características de EEG intracraneal de frecuencia baja y cruzada, Comunicaciones de la naturaleza (2022). DOI: 10.1038/s41467-021-27725-3 Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad de Ginebra Cita: Decodificación del lenguaje interno para tratar los trastornos del habla (2022 , 12 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-decoding-language-speech-disorders.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.