La capacidad de utilizar el lenguaje para comunicarnos es una de las características que nos definen como humanos. En el Instituto McGovern de Investigación Cerebral del MIT, un equipo de científicos liderado por Evelina Fedorenko ha delineado una red de áreas en el cerebro dedicadas a esta habilidad, que colaboran cuando hablamos, escuchamos, leemos, escribimos o comunicamos en lenguaje de señas.
Gran parte de esta red de lenguaje se localiza en el neocortex, donde se realizan muchas de nuestras funciones cognitivas más complejas. Ahora, el laboratorio de Fedorenko ha identificado regiones de procesamiento del lenguaje en el cerebelo, extendiendo la red de lenguaje a una parte del cerebro conocida principalmente por su papel en la coordinación del movimiento. Estos hallazgos se publicaron el 21 de enero en la revista Neuron.
“Es como si hubiera una región en el cerebelo que hemos estado olvidando durante mucho tiempo”, expresa Colton Casto, un estudiante de posgrado en Harvard y MIT que trabaja en el laboratorio de Fedorenko. “Si eres un investigador del lenguaje, deberías prestar atención al cerebelo”.
Imágenes de la red de lenguaje
Existen indicios de que el cerebelo contribuye de manera importante al lenguaje. Algunos estudios de imágenes funcionales han detectado actividad en esta área durante el uso del lenguaje, y las personas que sufren daños en el cerebelo a veces experimentan dificultades lingüísticas. Sin embargo, nadie había podido identificar exactamente qué partes del cerebelo estaban involucradas o desentrañar sus funciones en el procesamiento del lenguaje.
Para obtener respuestas, el laboratorio de Fedorenko adoptó un enfoque sistemático, utilizando métodos que han empleado para mapear la red de lenguaje en el neocortex. Durante 15 años, el laboratorio ha capturado datos de imágenes cerebrales funcionales mientras los voluntarios realizaban diversas tareas dentro de un escáner de MRI. Al monitorear la actividad cerebral durante diferentes tareas lingüísticas, como leer oraciones o escuchar palabras habladas, así como tareas no lingüísticas, como escuchar ruido o memorizar patrones espaciales, el equipo ha podido identificar las partes del cerebro que están dedicadas exclusivamente al procesamiento del lenguaje.
Red de lenguaje satelital
Si bien el laboratorio de Fedorenko se ha centrado principalmente en cómo el neocortex contribuye al procesamiento del lenguaje, sus escaneos cerebrales también capturan actividad en el cerebelo. Por lo tanto, Casto revisó esos escaneos, analizando la actividad cerebelosa de más de 800 personas para buscar regiones involucradas en el procesamiento del lenguaje. Fedorenko señala que desentrañar la anatomía individual de la red de lenguaje resultó ser particularmente vital en el cerebelo, donde las neuronas están densamente empaquetadas y áreas con diferentes especializaciones funcionales se encuentran muy cerca unas de otras. Finalmente, Casto logró identificar cuatro áreas cerebelosas que se activaban consistentemente durante el uso del lenguaje.
Tres de estas regiones estaban claramente involucradas en el uso del lenguaje, pero también se activaban de manera confiable durante ciertos tipos de tareas no lingüísticas. Casto menciona que esto fue una sorpresa, ya que todas las áreas centrales del lenguaje en el neocortex están dedicadas exclusivamente al procesamiento del lenguaje. Los investigadores especulan que el cerebelo podría estar integrando información de diferentes partes del córtex, una función que podría ser crucial para múltiples tareas cognitivas.
“Hemos encontrado que el lenguaje es distinto de muchas otras cosas, pero en algún momento, la cognición compleja requiere que todo funcione en conjunto”, dice Fedorenko. “¿Cómo se conectan estos diferentes tipos de información? Quizás partes del cerebelo cumplen esa función”.
Los investigadores también encontraron un área en el cerebelo posterior derecho con patrones de actividad que se asemejan más a los de la red de lenguaje en el neocortex. Esta región permaneció inactiva durante las tareas no lingüísticas, pero se activó durante el uso del lenguaje. En todas las actividades lingüísticas que analizó Casto, esta región mostró patrones de actividad muy similares a lo que el laboratorio ha observado en los componentes neocorticales de la red de lenguaje. “Su contribución al lenguaje parece bastante similar”, señala Casto. El equipo describe esta área como un “satélite cerebeloso” de la red de lenguaje.
Aún así, los investigadores consideran poco probable que las neuronas en el cerebelo, que están organizadas de manera muy diferente a las del neocortex, replicen la función precisa de otras partes de la red de lenguaje. El equipo de Fedorenko planea explorar la función de esta región satelital más a fondo, investigando si puede participar en diferentes tipos de tareas.
Los investigadores también están examinando la posibilidad de que el cerebelo sea particularmente importante para el aprendizaje del lenguaje, desempeñando un papel crucial durante el desarrollo o cuando las personas aprenden idiomas más adelante en la vida.
Fedorenko indica que este descubrimiento puede tener implicaciones para el tratamiento de las dificultades lingüísticas causadas por lesiones o enfermedades que dañan la red de lenguaje neocortical del cerebro. “Esta área puede proporcionar un objetivo potencial muy interesante para ayudar en la recuperación de la afasia”, afirma Fedorenko.
Actualmente, los investigadores están explorando la posibilidad de que la estimulación no invasiva de las partes del cerebro asociadas con el lenguaje pueda promover la recuperación del lenguaje. “Esta región cerebelosa derecha puede ser justo lo que se necesita para potencialmente estimular y recuperar algunas de esas funciones que se han perdido”, concluye Fedorenko.
