Aprender un idioma depende de la conexión entre regiones del hemisferio izquierdo del cerebro

• La clave está en las fibras nerviosas que conectan dos regiones del cerebro
• La facilidad para aprender depende del contenido de mielina de las fibras
• El estudio puede ayudar en la rehabilitación de personas con lesiones cerebrales

Estudiante preguntando en clase ante una interfaz futurista.

La capacidad para adquirir nuevo vocabulario -la media está en 30.000 palabras- o aprender una lengua nueva varía de una persona a otra. Hasta ahora se creía que la adquisición del lenguaje dependía de la integración entre la información  motora y la representación auditiva de las palabras en el cerebro, pero no estaban claros  los mecanismos neurales que se encuentran detrás del aprendizaje de  nuevas palabras.

Una reciente investigación ha revelado que la clave del proceso se encuentra en el fascículo arqueado, un haz de fibras nerviosas que conecta las regiones auditivas del lóbulo temporal con la región motora situada en el lóbulo frontal,  en el hemisferio izquierdo del cerebro. Las diferencias individuales en  el desarrollo de las conexiones en este haz condicionan la capacidad de  aprendizaje de nuevas palabras. 

Son los resultados de un estudio llevado a cabo por investigadores del Grupo de Cognición y  Plasticidad Cerebral del Instituto de Investigación Biomédica de  Bellvitge (IDIBELL) y la Universidad de Barcelona, en colaboración con el Kings College de Londres, que se ha publicado en  julio en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), según ha informado la UB en un comunicado.

Experimento con palabras artificiales

Para llevar a cabo el estudio, los investigadores contaron con 27 voluntarios sanos que tuvieron que escuchar nueve palabras trisilábicas artificiales, sin ningún significado asociado y con estructuras similares a las palabras del castellano. 

Entre palabra y palabra dejaron una pausa de 25 milisegundos, casi imperceptible, pero tiempo considerado suficiente en el habla fluida para aprender. Las nueve palabras se repetían de manera aleatoria 42 veces. Para adquirir la información complementaria sobre la estructura y la función cerebral se utilizaron dos técnicas no invasivas de resonancia magnética.

Antes de llevar a cabo la prueba, los investigadores adquirieron imágenes estructurales del cerebro mediante una técnica innovadora llamada 'tensor de difusión' que permite reconstruir en vivo a posteriori las fibras de sustancia blanca que conectan las diferentes regiones cerebrales. 

Además, mientras los participantes escuchaban las palabras, los investigadores registraban la actividad cerebral mediante una resonancia magnética funcional, que permite detectar de forma muy precisa y en tiempo real la actividad cerebral y, por tanto, las regiones más activas cuando el individuo realiza una tarea determinada.

Áreas del cerebro conectadas

Después de la fase de aprendizaje lingüístico los participantes escucharon una serie de palabras y se les pidió que identificaran las que habían escuchado previamente. 

Fue en ese momento cuando los investigadores detectaron que la capacidad de recordar palabras está fuertemente relacionada con la estructura del fascículo arqueado, que une dos grandes zonas del cerebro: el área de Wernicke, relacionada con la decodificación auditiva del lenguaje, y el área de Broca, que coordina los movimientos asociados al habla y el procesamiento del lenguaje. 

Los participantes que aprendían mejor las palabras tenían el fascículo arqueado más mielinizado, según reveló un análisis de correlación con un índice indirecto sobre el contenido de mielina de las fibras nerviosas. Además, la sincronización entre la actividad de las regiones conectadas por este fascículo era mayor en estos participantes.

Rehabilitación de personas con lesiones

La investigadora del Departamento de Psicología Básica de la UB y miembro del IDIBELL, Diana López Barroso, ha destacado que la investigación aporta nuevos datos sobre la capacidad única de los seres humanos para aprender un lenguaje, dado que "existen modelos de conexión diferentes entre estas regiones cerebrales en otras especies".

“El estudio aporta nuevos datos de la capacidad única de los seres humanos para aprender un lenguaje“

Además, López Barroso explica que el estudio puede ser útil para rehabilitar a personas que tengan lesiones en el fascículo arqueado: "En este caso, podemos buscar otro camino para llegar al mismo sitio", ha apuntado López Barroso. Este otro camino podría ser la vía ventral, otro haz de fibras nerviosas que también conecta las áreas de Wernicke y Broca pero que transcurre por zonas más inferiores del cerebro. 

"La vía ventral, que está más relacionada con el procesamiento del significado de las palabras, implicaría dar un apoyo semántico al aprendizaje de palabras en personas con lesiones", concluye la investigadora. En el trabajo también han participado el investigador de ICREA, Antonio Rodríguez Fornells, Ruth de Diego y Pablo Ripollés, del Departamento de la Facultad de Psicología y del IDIBELL (centro adscrito al HUBc).