viernes, 4 de marzo de 2011

Zonas del cerebro pueden cambiar sus funciones

En estos escaneos fMRI del cerebro, las regiones que están activas durante las tareas de procesamiento del lenguaje aparecen como rojo o azul (para dos tipos diferentes de tareas.) partes de la corteza visual izquierda son activas en participantes en el ciego, pero no en participantes videntes. Créditos: Laboratorio de Rebecca Saxe



En las personas ciegas de nacimiento, en las regiones del cerebro que por lo general interpretan el proceso de la visión pueden abordar el lenguaje.

Cuando el cerebro se encuentra con estímulos sensoriales, tales como el aroma de su café de la mañana o el sonido de un coche tocando la bocina, entrada se transportan a la región del cerebro adecuado para el análisis. El aroma del café va a la corteza olfativa, mientras que los sonidos se procesan en la corteza auditiva.

Esa división del trabajo sugiere que la estructura del cerebro sigue un predeterminado mapa genético. Sin embargo, hay evidencia de que las regiones del cerebro puede asumir funciones de las cuales no estaban destinadas genéticamente para llevar a cabo. En un estudio de 1996 sobre personas ciegas a temprana edad, los neurocientíficos mostraron que la corteza visual puede participar en una función no visual -lectura en Braille-.

Ahora, un estudio de neurocientíficos del MIT demuestra que en los individuos ciegos de nacimiento, las partes de la corteza visual son reclutadas para el procesamiento del lenguaje. El hallazgo sugiere que la corteza visual puede cambiar dramáticamente su función -de procesamiento visual del lenguaje- y también parece revertir la idea de que el procesamiento del lenguaje sólo puede ocurrir en regiones cerebrales altamente especializadas que están genéticamente programadas para tareas de lenguaje.

"El cerebro no es una especie de cosa preenvasada. No se desarrolla a lo largo de una trayectoria fija, más bien, es un conjunto de herramientas de auto-construcción. El proceso de construcción está profundamente influenciado por las experiencias que tiene durante su desarrollo ", dice Marina Bedny, un asociado postdoctoral en el MIT del Departamento de Cerebro y Ciencias Cognitivas y autor principal del estudio, que aparece en Proceedings of the National Academy of Sciences.

Conexiones flexibles

Desde hace más de un siglo, los neurocientíficos han sabido que dos regiones del cerebro especializadas -llamada Área de Broca y el Área de Wernicke- son necesarias para producir y comprender el lenguaje, respectivamente. Estas zonas se cree que tienen propiedades intrínsecas, como la disposición interna específica de células y la conectividad con otras regiones del cerebro, que las hacen especialmente adecuada para procesar el lenguaje.

Otras funciones -incluyendo la visión y el oído- también tienen distintos centros de procesamiento en la corteza sensorial. Sin embargo, parece haber cierta flexibilidad en la asignación de funciones cerebrales. Estudios anteriores en animales (en el laboratorio de Mriganka Sur, el profesor del MIT de cerebro y ciencias cognitivas) han demostrado que las regiones sensoriales del cerebro pueden procesar la información de un sentido diferente si la entrada es reconectada en una temprana cirugía en la vida. Por ejemplo, la conexión de los ojos a la corteza auditiva puede provocar que una región del cerebro procese imágenes en lugar de sonidos.

Hasta ahora, ninguna evidencia demostraba tal flexibilidad en el procesamiento del lenguaje. Los estudios previos ciegos congénitamente habían mostrado cierta actividad en la corteza visual izquierda de sujetos ciegos en algunas de las tareas verbales, tales como la lectura en Braille, pero nadie había demostrado que esto podría indicar el procesamiento del lenguaje en toda regla.

Bedny y sus colegas, entre ellos el autor principal, Rebecca Saxe, profesor asistente de ciencias del cerebro y cognitivas, y Álvaro Pascual-Leone, profesor de neurología en la Escuela Médica de Harvard, se propuso investigar si las regiones visuales del cerebro en las personas ciegas podrían estar implicadas en más tareas complejas de lenguaje, tales como el procesamiento de estructura de la oración y el análisis de significados de las palabras.

Para ello, los investigadores escanearon el cerebro de sujetos ciegos (utilizando imágenes de resonancia magnética funcional), ya que realizaban una tarea de comprensión de frases. Los investigadores supusieron que si la corteza visual estaba involucrada en el procesamiento del lenguaje, las áreas visuales del cerebro debían mostrar la misma sensibilidad a la información lingüística de las áreas del lenguaje clásico, tales como las áreas de Broca y de Wernicke.

Encontraron que era de hecho el caso - las regiones visuales del cerebro son sensibles a la estructura de la oración y el significado de las palabras de la misma manera como las regiones de lenguaje clásicas, Bedny añade: "La idea de que estas regiones del cerebro podrían ir desde la visión al lenguaje es una locura", "Esto sugiere que la función limitada e intrínseca de un área del cerebro es vaga y que la experiencia puede tener realmente un gran impacto en la función de un pedazo de tejido cerebral".

Amir Amedi, un neurofisiólogo de la Universidad Hebrea de Jerusalén, dice que el documento demuestra convincentemente que la corteza occipital izquierda es el procesamiento del lenguaje. "Sugiere que, en principio y si los cambios se ven obligados en el desarrollo temprano y temprano en la vida, cualquier área del cerebro puede cambiar y hacer cualquier tarea o función", añade "Esto es muy dramático".

Bedny señala que la investigación no refuta la idea de que en el cerebro humano las áreas de Broca y de Wernicke son para el lenguaje. "No hemos demostrado que cada parte de la lengua puede ser apoyada por esta parte del cerebro [la corteza visual]. Simplemente sugiere que una parte del cerebro pueden participar en el procesamiento del lenguaje sin tener una evolución que le indique que hacer", considera.

La redistribución


Una pregunta sin respuesta es por qué la corteza visual es reclutada para el procesamiento del lenguaje, cuando las áreas de procesamiento del lenguaje de las personas ciegas ya funcionan con normalidad. Según Bedny, puede ser el resultado de una redistribución de tareas naturales durante el desarrollo cerebral.

"A medida que estas funciones del cerebro están parceladas, la corteza visual no está recibiendo su función típica, que es hacer de la visión. Por lo que entra en este juego de la competencia de quién va a hacer qué. La dinámica del desarrollo conjunto ha cambiado ", considera ella.

Este estudio, junto con otros estudios de las personas ciegas, sugieren que las diferentes partes de la corteza visual se reparten para diferentes funciones durante el desarrollo. Un subconjunto de  las áreas visuales (cerebro izquierdo) parece estar involucrada en el lenguaje, incluyendo la izquierda corteza visual primaria.

Es posible que esta redistribución en las personas ciegas proporcione una ventaja en el procesamiento del lenguaje. Los investigadores están planeando la labor de seguimiento en la que se estudiará si las personas ciegas poseen un mejor desempeño que las personas videntes en las tareas de un lenguaje complejas como el análisis de frases complejas o la realización de pruebas de idiomas.

Los investigadores también están trabajando para determinar con mayor precisión el papel de la corteza visual en el procesamiento del lenguaje y están estudiando niños ciegos para averiguar si durante el desarrollo de la corteza visual se inicia el procesamiento del lenguaje.

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