UB/DICYT Investigadores del Instituto de Neurociencias de la Universidad de Barcelona (NeuroUB) y el Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) han estudiado la sincronización de los ritmos motores del habla, es decir, los movimientos coordinados de la lengua, los labios y la mandíbula que posibilitan el discurso, con los ritmos de la señal de audio del habla. Los resultados muestran que el cerebro de algunas personas se adapta espontáneamente al ritmo de la voz que escuchan, mientras que otros no lo hacen. Según la investigación, publicada en la revista Nature Neuroscience, estos patrones reflejan diferencias en aspectos funcionales y estructurales de la red cerebral del lenguaje, así como en la capacidad de aprender palabras nuevas. Este descubrimiento podría ayudar a evaluar el desarrollo cognitivo-lingüístico de los niños.
El trabajo está liderado por la profesora ICREA Ruth de Diego Balaguer y por David Poeppel, de la Universidad de Nueva York. También han participado el investigador de la UB Joan Orpella y otros expertos de la Universidad de Nueva York.
Dos patrones opuestos
Los humanos son muy buenos sincronizando los movimientos corporales con los sonidos (por ejemplo, cuando movemos los pies o la cabeza al ritmo de una canción). Ocurre sin esfuerzo, sin formación previa, e incluso se ha demostrado esta capacidad en los bebés. La mayor parte de la investigación actual en este ámbito se ha centrado en cómo los movimientos corporales son impulsados por el ritmo musical, pero se sabe muy poco de cómo funciona esta sincronización en el caso del habla.
Con el objetivo de profundizar en la vinculación entre los ritmos motores y las señales de audio del habla, los investigadores diseñaron una tarea aparentemente simple: durante un minuto, los participantes tenían que escuchar una secuencia rítmica de sílabas ( la, de fum…) y, al mismo tiempo, debían susurrar continuamente la sílaba ta. El análisis de los resultados encontró un patrón inesperado: la población está dividida en dos grupos. Mientras que algunas personas sincronizan espontáneamente los susurros con la secuencia de sílabas (buenos sincronizadores), otros permanecen impermeables al ritmo externo (malos sincronizadores). «Este efecto es sorprendentemente robusto y muy estable en el tiempo. De hecho, hemos visto replicarse estos patrones en más de trescientas personas en diversas condiciones. Por ejemplo, comprobamos que los buenos y malos sincronizadores lo eran también si volvían a realizar la misma tarea el mismo día, al cabo de una semana o al cabo de un mes», explica Ruth de Diego Balaguer, investigadora de la Unidad de Cognición y Plasticidad Cerebral del IDIBELL y la UB.
Diferencias en las conexiones neuronales y el comportamiento
Ante unos patrones tan diferenciados, los investigadores estudiaron si estas variaciones tenían implicaciones en la organización cerebral y en el comportamiento. Para estudiar las diferencias fisiológicas, se obtuvieron datos de resonancia magnética de los participantes en el experimento mediante la técnica de tensor de difusión, que permite reconstruir las fibras de sustancia blanca que conectan las diversas regiones cerebrales. Los resultados muestran que los buenos sincronizadores tienen más materia blanca en las vías que conectan áreas de percepción del habla (oído) con áreas de producción de voz (habla).
También se realizó un estudio de magnetoencefalografía (MEG) en el que se registró la actividad neuronal mientras los participantes escuchaban pasivamente secuencias rítmicas silábicas. Dicho estudio mostró que los buenos sincronizadores se acompasaban más a los estímulos que el otro grupo de personas, y que lo hacía la parte del cerebro implicada en la planificación motora del lenguaje. «Eso implica que las áreas relacionadas con la producción del habla también están implicadas en la percepción del habla, lo que probablemente nos ayuda a hacer un seguimiento de los ritmos de voz externos», detalla la investigadora.
Finalmente, los investigadores comprobaron las divergencias en el comportamiento entre los dos grupos. «Testamos si había diferencias entre sincronizadores buenos y malos en el aprendizaje de nuevas palabras escuchadas en habla continua, y observamos que los buenos sincronizadores aprenden mejor que el otro grupo», destaca Ruth de Diego Balaguer.
Una metodología que abre nuevas vías de investigación
El experimento diseñado en esta investigación podría servir para caracterizar las diferencias individuales y potenciar la investigación lingüística. «Esta metodología puede permitir encontrar efectos que antes estaban enmascarados agrupando poblaciones con atributos neuronales y de comportamiento sustancialmente distintos. Además, pensamos que el uso de esta prueba podría reforzar el diagnóstico precoz de diferentes patologías (por ejemplo, alzhéimer, párkinson o esclerosis múltiple) y ayudar a evaluar el desarrollo cognitivo-lingüístico de los niños», concluye la investigadora.
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Referencia bibliográfica |
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M. Florencia Assaneo, Pablo Ripollés, Joan Orpella, Wy Ming Lin, Ruth de Diego-Balaguer y David Poeppel. «Spontaneous synchronization to speech reveals neural mechanisms facilitating language learning». Nature Neurosciences, 4 de marzo. Doi: 10.1038/s41593-019-0353-z |
