EVOLUCIÓN CIENTÍFICA
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| Descifran cómo decodificar en el cerebro el lenguaje escrito. |
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| REFERENCIAS: http://www.lanacion.com.ar/nota.asp?nota_id=930313 |
Tiene áreas neuronales que detectan grupos de letras de creciente complejidad.
Helen Phillips New Scientist
En términos evolutivos, el lenguaje escrito es una invención relativamente reciente. Los primeros registros, de hace "apenas" cinco mil años, son los caracteres ideográficos de los sumerios. Más de dos milenios después, partiendo de un sistema de escritura difundido por los fenicios, los griegos empezaron a escribir separadamente las vocales y las consonantes que se convertirían en la base del alfabeto occidental. Pero aunque hoy nos parezca algo natural, cabe preguntarse cómo hizo el cerebro para desarrollar la habilidad de interpretar las infinitas combinaciones gráficas del lenguaje. "A los neurocientíficos nos intrigaba cómo un sistema visual que a lo largo de cientos de miles de años se había sistematizado para ver árboles, caras, animales, grutas y sombras se volvió luego tan eficiente como para vivir en el mundo de las palabras", dice el físico argentino Mariano Sigman, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, que firma -junto con Fabien Vinckier, Stanislas Dehaene, Antoinette Jobert, Jean Philippe Dubus y Laurent Cohen- un trabajo que analiza cuáles son los circuitos cerebrales involucrados en la percepción de la palabra escrita y que acaba de publicarse en la revista científica Neuron.
Para contestar esa pregunta, los investigadores partieron de la hipótesis de que, como sucede con otros atributos de la cultura, estaban ante un caso de "reciclaje" de circuitos desarrollados con otro fin. Y teorizaron que, para el reconocimiento de la escritura, el cerebro opera sobre la base de la jerarquización. "La palabra es un objeto visual que corresponde a un ente semántico -explica Sigman-. Obviamente, este objeto visual depende de la notación que uno emplea, que en nuestro caso son símbolos que se recombinan según distintas reglas. Uno aprende a leer deletreando, pero hay un momento en que ve ese objeto como un todo y aunque cambien un poquito algunas partes igual lo reconoce. Es que para el cerebro hay letras que son más importantes que otras." Según detalla Sigman, en la mayoría de los idiomas casi toda la información está en las consonantes. Las vocales son como "puentes fonológicos" que sirven para hacer más fácil el discurso. Eso explica por qué, por ejemplo, uno puede deducir que el grupo "plbr" quiere decir "palabra". "En los distintos idiomas, hay algunos arreglos de letras que son frecuentes, que son posibles, y otros dicen que no -agrega-. En teoría, un chico inglés debería tener elementos mentales que le permitieran reconocer la conjunción de la «t» y la «h», porque para ellos es importante, pero un chico argentino, no.
Utilizando resonancia magnética funcional para entender qué pasa en el cerebro durante la lectura, los investigadores pudieron corroborar que en un área visual localizada sobre el lóbulo izquierdo hay distintas regiones que se activan según se presenten letras, bigramas (conjunciones de dos letras), trigramas o cuadrigramas frecuentes. Les mostramos subliminalmente a individuos normales toda una familia de imágenes que rompen las reglas lingüísticas, tanto en el nivel de la letra como del bigrama, del cuadrigrama y de la palabra -explica Sigman-. Así pudimos corroborar que el cerebro tiene «detectores» de letras que se recombinan para generar detectores de combinaciones de letras, pero no de todas, sino sólo de las que son posibles dependiendo de cuál sea el idioma en que se lee, y así sucesivamente. Es como si se activara el primer piso para las letras, el segundo para los bigramas, y así. Existe lo que en matemática llamamos «gradiente»: una progresión de complejidad." A partir de estos hallazgos realizados en Francia, Sigman ahora quiere desarrollar en el país un método que permita enseñar a leer de forma más eficiente en situaciones en las que la educación no fue muy exitosa, como la dislexia. "La pedagogía es muy empírica -concluye Sigman-. Nosotros pensamos que esta idea de una construcción jerárquica en la interpretación de la palabra escrita debería dirigir la progresión del aprendizaje. Todavía no tenemos un método, pero sí un camino para analizar el problema." |
| Explican misterios del cerebro utilizando "neuronas virtuales". |
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| REFERENCIAS: http://www.lanacion.com.ar/nota.asp?nota_id=1063964 |
La simulación teórica permitió inferir la función de nuevas neuronas en el hipocampo.
Hospital Italiano
INVESTIGACIÓN. El hipocampo es una estructura de varios cientos de miles de neuronas y alrededor de un centímetro cúbico de volumen ubicado en el lóbulo temporal del cerebro que gobierna la formación de nuevos recuerdos. Incluso durante la vida adulta se generan allí diariamente nuevas neuronas, en un proceso denominado neurogénesis. Es sabido que estas nuevas células se integran a los circuitos neuronales existentes, pero los científicos aún discuten acerca de cuál es exactamente su rol. ¿Es la neurogénesis un vestigio evolutivo sin relevancia funcional o tiene un rol específico en las funciones del hipocampo?
Dos investigadores argentinos acaban de formular una hipótesis que podría responder esta pregunta: de acuerdo con un trabajo aceptado para su publicación en la revista Cognition , una de las más prestigiosas de la especialidad, la neurogénesis produciría un importante aumento de la capacidad del hipocampo para recuperar recuerdos recientes y, en menor grado, decrecería la recuperación de los remotos.
Es decir, aumentaría la capacidad para generar nueva información y el olvido de la información antigua. Para llegar a esa conclusión, Pablo Argibay, director del Instituto de Ciencias Básicas y Medicina Experimental del Hospital Italiano, y la bioingeniera Victoria Weisz, del mismo centro de investigación, desarrollaron un modelo matemático que simula la estructura y las funciones de esa región del cerebro. Las ciencias cognitivas son una intersección de la computación, la matemática y la psicología experimental, explica Argibay. Nosotros tratamos de trabajar como los físicos; es decir, desarrollamos un modelo teórico para luego hacer la comprobación empírica. Y empezamos por el hipocampo porque es muy simple, tiene tres estaciones de neuronas. Es muy fácil hacer una red neuronal que lo remede. Los investigadores también eligieron esa región del cerebro porque es blanco de las primeras manifestaciones de la enfermedad de Alzheimer, porque es una estructura que se conserva a lo largo de la evolución (lo tienen las aves, los mamíferos, los reptiles...), y en el ser humano tiene gran importancia en la vida cotidiana. Según subrayan Argibay y Weisz, durante mucho tiempo se reconoció que el hipocampo participa en procesos cognitivos tales como el aprendizaje y la memoria.
También se sugirió que la neurogénesis aumenta la plasticidad cerebral. Sin embargo, los datos que reúne la literatura científica son insuficientes para determinar la conexión que existe entre nuevas neuronas, plasticidad sináptica y memoria. El rol del hipocampo en la formación de recuerdos fue extensamente discutido, afirma Argibay. Sin embargo, la verdadera relevancia de la neurogénesis adulta y su potencial clínico siguen siendo poco claros. Para dilucidarlo, los investigadores se concentraron en un momento específico de la vida adulta de un individuo en que el sujeto tiene una gran cantidad de neuronas maduras y un número menor de otras nuevas que se están incorporando al circuito. Y se valieron de un modelo matemático para ver cómo varía la capacidad de recuperación de recuerdos de la red con la incorporación de nuevas neuronas. Hicimos una red neuronal muy parecida al hipocampo, como si fuera una computadora, y dijimos: «Vamos a ver qué hace», cuenta Argibay. La prueba de que funcionó bien es que pudo almacenar y recuperar recuerdos a partir de estímulos clave, agrega Weisz, egresada de la Universidad de Entre Ríos. En el modelo, la neurogénesis cumplió un papel importante en el aprendizaje y la memoria reciente. Aumentó significativamente la recuperación de esos recuerdos (los últimos que se registraron) y, por otro lado, fue muy compatible con la biología y las observaciones clínicas.
Lo que encontramos es que los recuerdos antiguos no eran influidos por las nuevas neuronas, describe Argibay. Fue interesante comparar ese resultado con lo que ocurre en el Alzheimer. Los pacientes olvidan lo que les ocurrió instantes antes (que se registra en el hipocampo), pero conservan los recuerdos antiguos, que están almacenados en la corteza cerebral. El hipocampo sería el circuito de entrada de los recuerdos, explica Weisz, pero se almacenarían en la corteza, que sería algo así como el «disco rígido». Cuando se pierde o se daña la neurogénesis, se pierde la capacidad de generar nuevas memorias. Es algo que ocurre durante el envejecimiento y cuando se padece depresión, dos procesos que frecuentemente van acompañados por déficits en esa área de la cognición. Los resultados de este modelo teórico vinculan la declinación de la neurogénesis en el hipocampo con las disfunciones cognitivas propias de la edad, concluye Argibay. Si esto es cierto, nuestro próximo paso es comprobar si estimulando la neurogénesis logramos producir cambios en la memoria reciente.
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