Así almacena el cerebro las palabras: agrupándolas por significado
Investigadores de la Universidad de Harvard han demostrado que las neuronas de la corteza prefrontal distinguen a las palabras por lo que significan, no por cómo suenan, y lo hacen de la misma manera en la cabeza de cualquier persona
En la mayoría de las personas, el proceso mental del lenguaje tiene especial dominancia en el hemisferio izquierdo del cerebro. En el lóbulo frontal de ese hemisferio —en la llamada área de Broca, en honor al neurólogo que fue su descubridor— se hallan las neuronas ejecutoras del habla, las que organizan las secuencias o trenes de palabras y frases y llevan a la laringe y demás centros vocales periféricos las órdenes para emitirlas. Es el cerebro que nos permite hablar, el cerebro del habla, propiamente dicho, mientras que el cerebro que nos permite comprender el significado de las palabras y las oraciones se encuentra en el lóbulo temporal del mismo hemisferio izquierdo —la llamada área de Wernicke, igualmente en reconocimiento al neurólogo que fue su descubridor—. Simplificando, pues, podemos decir que el área de Broca contiene las neuronas que nos permiten hablar, y el área de Wernicke las que nos permiten comprender el habla, el significado de lo que hablamos y de lo que hablan las demás personas.
Pero esa simple dualidad parece ahora complicarse al entrar en juego la corteza prefrontal, región del cerebro humano implicada en las más altas funciones mentales, pues parece contribuir también significativamente a la esencia lingüística de las palabras, es decir, a su significado cognitivo. Hasta ahora, los análisis de imágenes del flujo sanguíneo cerebral habían permitido establecer mapas del significado de las palabras en pequeñas regiones cerebrales. Pero ahora, el neurocirujano Ziv Williams y sus colaboradores de la facultad de medicina en la Universidad de Harvard (EE UU) han ido más allá, poniendo de manifiesto que en la corteza prefrontal hay neuronas individuales que codifican en tiempo real el significado específico de las palabras. Es un importante descubrimiento para saber cómo el cerebro las almacena.
La exploración experimental que realizaron esos investigadores consistió en implantar electrodos en el cerebro de 10 pacientes sometidos a cirugía para determinar el origen de sus convulsiones epilépticas. De ese modo, registraron la actividad individual de alrededor de 300 neuronas de cada paciente en la corteza prefrontal del hemisferio izquierdo, el dominante para el lenguaje. Así, registraron las neuronas que se activaban y el momento en que lo hacían cuando los pacientes oían múltiples frases cortas de unas 450 palabras. Lo que observaron fue que para cada palabra se activaban dos o tres diferentes neuronas y que las palabras que activaban al mismo grupo de neuronas pertenecían a categorías similares, como acciones (verbos) o personas.
Igualmente, observaron que las palabras que el cerebro podía asociar entre ellas como “pato” y “huevo” activaban algunas de las mismas neuronas, y las que tenían un significado similar como “rata” y “ratón” originaron patrones similares de actividad neuronal. También hallaron neuronas que respondieron a conceptos menos precisos o abstractos como “detrás” o “encima”. Impresiona especialmente el que los investigadores fueran capaces de determinar, por los registros de su actividad, no solo las neuronas que correspondían a cada palabra y su categoría, sino también el orden en que fueron pronunciadas. Aunque no podían recrear las frases con exactitud, podían saber, por ejemplo, que una frase contenía un animal, una acción y una comida, por ese orden. Todo ello, como decimos, en base exclusiva a la actividad de las neuronas registradas.
Los investigadores afirman que las neuronas de la corteza prefrontal distinguen a las palabras por su significado, y no por su sonido, pues cuando, por ejemplo, una persona oye la palabra inglesa son (hijo en español) se activan las neuronas asociadas con la palabra familia, lo que no ocurre cuando la palabra es sun (sol en español), a pesar de que su pronunciación es la misma en inglés.
Aunque las observaciones se limitaron a una pequeña parte de la corteza cerebral prefrontal, la principal conclusión de este importante trabajo, publicado recientemente en la prestigiosa revista Nature, es que los significados de las palabras están agrupados del mismo modo en todos los cerebros humanos, los cuales utilizan las mismas categorías estándar para clasificarlas y dar sentido a los sonidos. Todo ello es un paso importante para saber cómo el cerebro almacena las palabras y sus significados. Más allá de eso, siempre sobrevive la incógnita de cómo el cerebro convierte la actividad de las neuronas (materia) en conocimiento semántico (imaginación).
Materia gris es un espacio que trata de explicar, de forma accesible, cómo el cerebro crea la mente y controla el comportamiento. Los sentidos, las motivaciones y los sentimientos, el sueño, el aprendizaje y la memoria, el lenguaje y la consciencia, al igual que sus principales trastornos, serán analizados en la convicción de que saber cómo funcionan equivale a conocernos mejor e incrementar nuestro bienestar y las relaciones con las demás personas.
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