Lʼaprenentatge dʼuna llengua depèn dʼuna bona connexió entre regions de lʼhemisferi esquerre del cervell

Les investigadores Ruth de Diego i Diana López Barroso. Foto: IDIBELL
Les investigadores Ruth de Diego i Diana López Barroso. Foto: IDIBELL
Recerca
(23/07/2013)

El llenguatge és una habilitat exclusivament humana. El vocabulari mitjà dʼuna persona consisteix en unes trenta mil paraules, tot i que existeixen diferències individuals en la capacitat dʼaprendre una nova llengua. Fa temps que es creu que lʼadquisició del llenguatge depèn de la integració entre la informació motora i la representació auditiva de les paraules al cervell, però els mecanismes neurals que es troben darrere de lʼaprenentatge de noves paraules no estaven clars.

Un estudi que han dut a terme investigadors del Grup de Cognició i Plasticitat Cerebral de lʼInstitut dʼInvestigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) i la Universitat de Barcelona, amb la col·laboració dʼexperts del Kingʼs College de Londres, aporta informació sobre les vies neurals implicades en lʼaprenentatge de paraules en els humans. La clau es troba en el fascicle arquejat, un feix de fibres nervioses que connecta les regions auditives del lòbul temporal amb la regió motora situada al lòbul frontal, a lʼhemisferi esquerre del cervell. Les diferències individuals en el desenvolupament de les connexions en aquest feix condicionen la capacitat dʼaprenentatge de noves paraules. Els resultats de lʼestudi s'han publicat al juliol a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).  

 

Paraules artificials  

En lʼestudi hi van participar 27 voluntaris sans. Els investigadors els van fer escoltar nou paraules trisil·làbiques artificials, sense cap significat associat i amb estructures similars als mots de la llengua castellana. Entre paraula i paraula es deixava una pausa de 25 mil·lisegons, imperceptible però suficient per ajudar a lʼaprenentatge de les paraules dins la parla fluida. Els nou mots es repetien de manera aleatòria 42 vegades. Per adquirir la informació complementària sobre lʼestructura i la funció cerebral es van fer servir dues tècniques no invasives de ressonància magnètica.  

Abans de dur a terme la tasca dʼaprenentatge de paraules, els investigadors van adquirir imatges estructurals del cervell mitjançant una tècnica anomenada de tensor de difusió. Aquesta tècnica, molt innovadora, permet reconstruir a posteriori en viu les fibres de substància blanca que connecten les diferents regions cerebrals. A més, mentre els participants escoltaven les paraules, els investigadors en registraven l'activitat cerebral mitjançant ressonància magnètica funcional, que permet detectar de manera molt precisa, en temps real, lʼactivitat cerebral i, per tant, les regions que estan més actives quan lʼindividu fa una tasca determinada.

Després de la fase dʼaprenentatge lingüístic, els participants van escoltar un seguit de paraules i seʼls va demanar que identifiquessin les que havien escoltat durant la fase dʼaprenentatge. En aquest moment es va detectar que la capacitat de recordar paraules està fortament relacionada amb lʼestructura del fascicle arquejat, que uneix dues grans zones del cervell: l'àrea de Wernicke, relacionada amb la descodificació auditiva del llenguatge, i l'àrea de Broca, que coordina els moviments associats a la parla i el processament del llenguatge. Els participants que aprenien millor les paraules tenien el fascicle arquejat més mielinitzat, segons va revelar una anàlisi de correlació amb un índex indirecte sobre el contingut de mielina de les fibres nervioses. A més, la sincronització entre lʼactivitat de les regions connectades per aquest fascicle era més gran en aquests participants.

 

Models de connexió diferents  

La primera signant de lʼarticle, Diana López Barroso, del Departament de Psicologia Bàsica de la UB i membre de l'IDIBELL, destaca que la recerca aporta noves dades sobre la capacitat única dels éssers humans per aprendre un llenguatge, atès que «existeixen models de connexió diferents entre aquestes regions cerebrals en altres espècies».

A més, López Barroso explica que lʼestudi pot ser dʼutilitat en la rehabilitació de persones que tinguin lesions en el fascicle arquejat: «En aquest cas, podem buscar un altre camí per arribar al mateix lloc», apunta. Aquest altre camí podria ser la via ventral, un altre feix de fibres nervioses que també connecta les àrees de Wernicke i Broca però que transcorre per zones més inferiors del cervell. «La via ventral, que està més relacionada amb el processament del significat de les paraules, implicaria donar un suport semàntic a lʼaprenentatge de mots en persones amb lesions», conclou la investigadora. En aquest treball també hi han participat l'investigador ICREA Antoni Rodríguez Fornells, Ruth de Diego i Pau Ripollès, tots tres del mateix Departament de la Facultat de Psicologia i de l'IDIBELL (centre adscrit al HUBc).

 

Referència de lʼarticle  

López Barroso, D.; Catani, M.; Ripollès, P.; DellʼAcqua, F.; Rodríguez Fornells, A.; De Diego Balaguer, R. «Word learning is mediated by the left arcuate fasciculus». PNAS, juliol de 2013.

 

Les investigadores Ruth de Diego i Diana López Barroso. Foto: IDIBELL
Les investigadores Ruth de Diego i Diana López Barroso. Foto: IDIBELL
Recerca
23/07/2013

El llenguatge és una habilitat exclusivament humana. El vocabulari mitjà dʼuna persona consisteix en unes trenta mil paraules, tot i que existeixen diferències individuals en la capacitat dʼaprendre una nova llengua. Fa temps que es creu que lʼadquisició del llenguatge depèn de la integració entre la informació motora i la representació auditiva de les paraules al cervell, però els mecanismes neurals que es troben darrere de lʼaprenentatge de noves paraules no estaven clars.

Un estudi que han dut a terme investigadors del Grup de Cognició i Plasticitat Cerebral de lʼInstitut dʼInvestigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) i la Universitat de Barcelona, amb la col·laboració dʼexperts del Kingʼs College de Londres, aporta informació sobre les vies neurals implicades en lʼaprenentatge de paraules en els humans. La clau es troba en el fascicle arquejat, un feix de fibres nervioses que connecta les regions auditives del lòbul temporal amb la regió motora situada al lòbul frontal, a lʼhemisferi esquerre del cervell. Les diferències individuals en el desenvolupament de les connexions en aquest feix condicionen la capacitat dʼaprenentatge de noves paraules. Els resultats de lʼestudi s'han publicat al juliol a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).  

 

Paraules artificials  

En lʼestudi hi van participar 27 voluntaris sans. Els investigadors els van fer escoltar nou paraules trisil·làbiques artificials, sense cap significat associat i amb estructures similars als mots de la llengua castellana. Entre paraula i paraula es deixava una pausa de 25 mil·lisegons, imperceptible però suficient per ajudar a lʼaprenentatge de les paraules dins la parla fluida. Els nou mots es repetien de manera aleatòria 42 vegades. Per adquirir la informació complementària sobre lʼestructura i la funció cerebral es van fer servir dues tècniques no invasives de ressonància magnètica.  

Abans de dur a terme la tasca dʼaprenentatge de paraules, els investigadors van adquirir imatges estructurals del cervell mitjançant una tècnica anomenada de tensor de difusió. Aquesta tècnica, molt innovadora, permet reconstruir a posteriori en viu les fibres de substància blanca que connecten les diferents regions cerebrals. A més, mentre els participants escoltaven les paraules, els investigadors en registraven l'activitat cerebral mitjançant ressonància magnètica funcional, que permet detectar de manera molt precisa, en temps real, lʼactivitat cerebral i, per tant, les regions que estan més actives quan lʼindividu fa una tasca determinada.

Després de la fase dʼaprenentatge lingüístic, els participants van escoltar un seguit de paraules i seʼls va demanar que identifiquessin les que havien escoltat durant la fase dʼaprenentatge. En aquest moment es va detectar que la capacitat de recordar paraules està fortament relacionada amb lʼestructura del fascicle arquejat, que uneix dues grans zones del cervell: l'àrea de Wernicke, relacionada amb la descodificació auditiva del llenguatge, i l'àrea de Broca, que coordina els moviments associats a la parla i el processament del llenguatge. Els participants que aprenien millor les paraules tenien el fascicle arquejat més mielinitzat, segons va revelar una anàlisi de correlació amb un índex indirecte sobre el contingut de mielina de les fibres nervioses. A més, la sincronització entre lʼactivitat de les regions connectades per aquest fascicle era més gran en aquests participants.

 

Models de connexió diferents  

La primera signant de lʼarticle, Diana López Barroso, del Departament de Psicologia Bàsica de la UB i membre de l'IDIBELL, destaca que la recerca aporta noves dades sobre la capacitat única dels éssers humans per aprendre un llenguatge, atès que «existeixen models de connexió diferents entre aquestes regions cerebrals en altres espècies».

A més, López Barroso explica que lʼestudi pot ser dʼutilitat en la rehabilitació de persones que tinguin lesions en el fascicle arquejat: «En aquest cas, podem buscar un altre camí per arribar al mateix lloc», apunta. Aquest altre camí podria ser la via ventral, un altre feix de fibres nervioses que també connecta les àrees de Wernicke i Broca però que transcorre per zones més inferiors del cervell. «La via ventral, que està més relacionada amb el processament del significat de les paraules, implicaria donar un suport semàntic a lʼaprenentatge de mots en persones amb lesions», conclou la investigadora. En aquest treball també hi han participat l'investigador ICREA Antoni Rodríguez Fornells, Ruth de Diego i Pau Ripollès, tots tres del mateix Departament de la Facultat de Psicologia i de l'IDIBELL (centre adscrit al HUBc).

 

Referència de lʼarticle  

López Barroso, D.; Catani, M.; Ripollès, P.; DellʼAcqua, F.; Rodríguez Fornells, A.; De Diego Balaguer, R. «Word learning is mediated by the left arcuate fasciculus». PNAS, juliol de 2013.