Un grupo de neurocientíficos del MIT ha avanzado en el entendimiento de cómo diferentes grupos de neuronas en el cerebro procesan el lenguaje, utilizando una técnica más precisa que la resonancia magnética funcional (fMRI). Aunque el fMRI ha permitido identificar áreas del cerebro involucradas en el procesamiento del lenguaje, esta tecnología no tiene la resolución necesaria para analizar la función específica de grupos pequeños de neuronas. Ahora, registrando directamente la actividad eléctrica del cerebro, los investigadores han identificado distintos grupos de neuronas que procesan cantidades variables de contexto lingüístico, en lo que llaman «ventanas temporales» que abarcan desde una palabra hasta seis.
Estas ventanas temporales sugieren que diferentes grupos de neuronas tienen funciones específicas: los grupos con ventanas más cortas podrían analizar el significado de palabras individuales, mientras que aquellos con ventanas más largas interpretarían significados más complejos generados por la combinación de varias palabras.
Este descubrimiento marca la primera vez que se observa una heterogeneidad clara dentro de la red de procesamiento del lenguaje. Según la profesora Evelina Fedorenko, líder del estudio, mientras que en estudios previos con fMRI parecía que estas áreas cerebrales realizaban la misma función, ahora se ha demostrado que hay una estructura más compleja en estas regiones, pero las diferencias no son visibles con fMRI debido a la superposición espacial de los grupos neuronales.
La investigación, publicada en Nature Human Behavior, fue realizada por científicos del MIT y Harvard, y se basó en grabaciones eléctricas obtenidas de pacientes sometidos a cirugías por condiciones neurológicas, como epilepsia severa. Aunque es difícil recopilar este tipo de datos, ya que depende de pacientes específicos y ubicaciones idiosincráticas de los electrodos, estos registros son extremadamente detallados y permiten una visión mucho más precisa de la actividad neuronal que el fMRI.
En un estudio previo de 2016, Fedorenko utilizó esta técnica para registrar la actividad cerebral de seis personas mientras leían diferentes tipos de estímulos lingüísticos. Los datos mostraron que en algunas regiones cerebrales, la actividad se acumulaba gradualmente al leer oraciones completas, pero no cuando se leían listas de palabras sin sentido o frases sin estructura coherente.
El nuevo estudio analizó esos datos en mayor detalle, junto con nuevos registros de 16 pacientes adicionales. Los investigadores descubrieron que las neuronas en las áreas de procesamiento del lenguaje se podían dividir en tres grupos según el tamaño de la ventana temporal: uno, cuatro o seis palabras. Esta variabilidad en las ventanas temporales sugiere que estas poblaciones neuronales integran información lingüística en diferentes escalas de tiempo, lo que sería imposible de detectar con fMRI.
Las áreas donde se encontraron estos grupos también variaban anatómicamente. Los grupos con ventanas más cortas se localizaron principalmente en el lóbulo temporal posterior, mientras que los grupos con ventanas más largas estaban distribuidos en los lóbulos temporal y frontal.
El equipo de Fedorenko planea ahora estudiar si estas ventanas temporales corresponden a funciones específicas. Una hipótesis es que las neuronas con ventanas más cortas procesen significados de palabras individuales, mientras que las ventanas más largas podrían interpretar relaciones sintácticas o significados más complejos.
