Descubren el código neuronal que serviría para recuperar el habla

Un adelanto que serviría en el desarrollo de nuevas tecnologías para devolverle la expresión verbal a personas que hayan perdido el habla.

Las regiones en rojo continenen las neuronas que codifican la articulación de las vocales.

Los investigadores lograron identificar áreas específicas del cerebro involucradas en la pronunciación de vocales específicas mientras trabajaban con pacientes epilépticos que tenían electrodos implantados en los cerebros para conocer el origen de sus convulsiones.

Si se entiende el código neuronal subyacente del habla, se podría entonces descifrar el habla a partir de la actividad de cada célula cerebral y desarrollar aparatos que puedan leer esa actividad y traducirla a palabras inteligibles al oído.

El principio es el mismo que se ha utilizado con experimentos en los que pacientes pudieron manipular una mano robótica con el pensamiento.

Neuronas individuales

El doctor Fried trabajó con pacientes epilépticos que tenían electrodos implantados en el cerebro.

Los investigadores de UCLA y Technion trabajaron con pacientes que sufren de severos ataques de epilepsia a los cuales les habían colocado electrodos en el cerebro para identificar el origen de sus convulsiones y proceder con una posible cirugía curativa.

Como los pacientes debían estar monitoreados durante las 24 horas de varios días para identificar el área de su lesión, se les dio una serie de tareas para también analizar la función cerebral.

"Los pusimos a articular vocales y, con equipos muy sofisticados, pudimos registrar la actividad de células individuales", explicó Itzhak Fried, profesor de neurocirugía de UCLA.

Encontraron un área en el lóbulo frontal del cerebro que respondía a la articulación de una vocal en particular y pudieron identificar una célula individual o un pequeño grupo de células específicas durante la pronunciación de esa vocal.

En otra región del cerebro, en el lóbulo temporal, detectaron que había una codificación diferente que seguía ciertos aspectos anatómicos de la articulación en la cavidad oral, particularmente con respecto a la colocación de la lengua.

Aunque la codificación del habla es muy compleja, el doctor Fried indicó que el descubrimiento es un avance en el entendimiento de cómo se origina en el cerebro la pronunciación

"Hemos identificado dos características, que pueden no ser las únicas, pero tenemos algún tipo de código basado en la actividad de neuronas individuales o pequeños grupos neuronales relacionados a elementos particulares del habla".

Esa especialización a nivel de células individuales es el elemento crítico de la investigación, expresó el neurocirujano. "Las células del cerebro se especializan y responden de manera diferente, así que las vocales son representadas con actividad diferente por diferentes neuronas".

Al entender cómo se codifican las vocales, o cómo actúan las células durante la pronunciación, esa actividad podría ser utilizada para darle interpretación verbal a la gente que haya perdido el habla, ya sea por accidente o enfermedad.

Prótesis e interfaces

Pacientes de derrames cerebrales que perdieron el habla podrían recuperar la comunicación.

El doctor Fried señaló que hay toda un área de desarrollo que se llama neuroprótesis que consiste en dispositivos mecánicos que se mueven basados en el comportamiento del código neuronal.

Los mayores avances se han hecho en torno a la actividad motora y ya hay pruebas en las que se utiliza la actividad del cerebro de personas paralizadas para manipular directamente objetos.

"De la misma manera que se entiende el sistema motor, si entendemos cómo se activan las células al pronunciar, esa actividad podría -en el futuro- devolverle el habla a alguien paralizado por un derrame cerebral", aseguró.

"Serían interfaces entre el cerebro y máquinas para decodificar los patrones de actividad neuronal y permitir a alguien comunicarse".

El descubrimiento de los científicos de UCLA yTechnion tiene implicaciones que van más allá del habla y penetran el umbral del pensamiento. "Si se logra entender la base del pensamiento o de la planificación, esa actividad neuronal también podría ser traducida", sostuvo el doctor Fried.

Añade, sin embargo, que el desafío sería poder interpretar esa actividad de manera no invasiva, sin tener que colocar electrodos en el cerebro como lo han hecho con pacientes epilépticos.

"Sería a través de algún dispositivo que escuche la actividad neuronal", expresó. "Obviamente, en la actualidad, estamos pensando en un contexto clínico, para los que no pueden hablar por parálisis, pero nos imaginamos un futuro en que entendemos el código neuronal para usarlo de diferentes formas".