Participación del córtex auditivo izquierdo en el habla y discriminación de otros sonidos

Título completo: "La neuroimagen eléctrica evidencia que la participación del córtex auditivo izquierdo en el habla y discriminación de otros sonidos ("no-habla") está basada en características temporales."

Resumen
La percepción del habla está basada en una variedad de características espectrales y temporales disponibles en la señal acústica. El momento de comenzar la voz (voice-onset time: VOT) es considerado una pista importante, cardinal para la percepción fonética.

Método
En el presente estudio, se grabaron y compararon potenciales evocados auditivos (AEP) del cuero cabelludo en respuesta a sílabas consonante-vocal (CV) con variaciones (VOT) y análogos de "no-habla" (NOT) con temporización variable del inicio sonoro. Se estudiaron los patrones temporo-espaciales del procesamiento de las características acústicas subyacentes a la percepción del habla elemental y relacionar ésto con el mecanismo de procesamiento temporal en función las activaciones específicas del córtex auditivo.

Resultados
Los resultados muestran que la onda AEP característica en respuesta a sílabas consonante-vocal es comparable con aquéllas de sonidos de no-habla con características temporales análogas. La amplitud de la N1a y la N1b de los potenciales evocados auditivos se correlacionan significativamente con la duración del VOT en CV e igualmente, con la duración del NOT en sonidos de "no-habla". Es más, los mapas de densidad actuales, indican sobreposición de las redes supratemporales involucradas en la percepción de los sonidos del habla y sonidos que no son del habla con un patrón de activación bilateral a lo largo de la ventana temporal N1a y asimetría izquierda durante la ventana temporal N1b. El análisis estadístico regional de la activación sobre la porción media y posterior del plano supratemporal (STP) reveló respuestas fuertemente lateralizadas a la izquierda sobre la media STP para los componentes N1a y N1b.

Conclusiones
Los datos presentes demuestran respuestas cerebrales con superposición espacio-temporal durante la percepción de las pistas acústicas temporales en sonidos del habla y sonidos de "no-habla". La estimación de la fuente sonora evidencia un rol preponderante para el córtex auditivo medio izquierdo y posterior en la discriminación del habla y "no-habla" basado en características temporales. Es más, en congruencia con recientes estudios de RMIf, se sugiere que mecanismos similares subyacen a la percepción de eventos auditivos lingüísticamente diferentes pero acústicamente equivalentes a nivel del análisis auditivo básico.















Artículo completo: http://www.behavioralandbrainfunctions.com/content/3/1/63

Precisión visual durante los movimientos oculares


Al igual que una videocámara, los ojos proyectan las imágenes sobre la retina. Sin embargo, al contrario que una videocámara, los ojos continúan realizando pequeños movimientos aleatorios mientras fijan la vista. Tales movimientos, si fueran producidos por una videocámara darían lugar a una imagen borrosa; sin embargo no sucede así con nuestro sistema visual.
En este artículo se propone un algorítmos de cómo se realiza la discriminación entre puntos contiguos del campo visual.

Referencia: Pitkow X, Sompolinsky H, Meister A Neural Computation for Visual Acuity in the Presence of Eye Movements M PLoS Biology Vol. 5, No. 12, e331 doi:10.1371/journal.pbio.0050331 Descargar .pdf

Percepción de objetos familiares

Un equipo de informáticos y neurólogos de la Universidad Carnegie Mellon, combinando métodos de aprendizaje automático y neuroimagen, ha identificado dónde se originan en el cerebro los pensamientos y percepciones de los objetos familiares.
Un artículo en PLoS One discute este nuevo método, que fue desarrollado durante más de dos años bajo la dirección del neurólogo Marcel Just y el informático Tom M. Mitchell. Mientras se les sometía a resonancia magnética, se mostró a los participantes bocetos de diez objetos diferentes -cinco herramientas y cinco estancias- y se les pidió que pensaran en sus propiedades.Este método fue capaz de determinar exactamente qué diez bocetos estaba viendo un participante, basándose en sus patrones característicos de actividad neuronal de todo el cerebro. Para incrementar el desafío, se excluyó información del córtex visual y se centraron más en las regiones pensantes del cerebro. Los científicos hallaron que los patrones de activación evocados por un objeto no están localizados en un solo lugar en el cerebro.Por ejemplo, pensar en un martillo activa muchas localizaciones: cómo lo golpeas activa el área motora, y para lo que se usa y su forma activan otras áreas. Este nuevo estudio indica que se puede distinguir entre objetos con significados muy similares, como dos herramientas diferentes.
El método de aprendizaje automático implica una especie de algoritmo para extraer los patrones de la activación cerebral de los participantes, usando datos recogidos en una parte del estudio, y después probando el algoritmo en otros datos del mismo estudio.Otra cuestión abordada es si los diferentes cerebros exhiben los mismos o diferentes patrones de actividad para codificar estos objetos individuales. "Siempre ha habido un enigma filosófico sobre si la percepción de una persona del color azul es la misma de la de otra persona. Ahora podemos ver que hay una gran cantidad de similitudes entre la actividad de los diferentes cerebros correspondiente a herramientas y estancias familiares".
Referencia: Shinkareva SV, Mason RA, Malave VL, Wang W, Mitchell TM, et al. (2008) Using fMRI Brain Activation to Identify Cognitive States Associated with Perception of Tools and Dwellings. PLoS ONE 3(1): e1394 doi:10.1371/journal.pone.0001394 Descargar .pdf

Nuevo mapa sobre la organización del lenguaje en el cerebro

Neurocirujanos de la Universidad de California, San Francisco (Estados Unidos) han publicado en "The New England Journal of Medicine" nuevos datos sobre cómo el lenguaje está organizado en el córtex cerebral humano.

Su investigación ha permitido identificar nuevas regiones implicadas en la producción del habla, la lectura y la asignación de nombres. Con estos datos han generado un mapa del lenguaje cortical en tres dimensiones que es más detallado e integra más datos que cualquier otro mapa sobre el lenguaje en el cerebro creado hasta la fecha.

De hecho, su investigación parte del estudio de pacientes con tumores cerebrales sometidos a cirugía. Los autores afirman que sus resultados permitirán una extirpación más segura de esos tumores, ya que la técnica minimiza la exposición del cerebro y reduce el tiempo en que el paciente debe estar despierto durante la intervención quirúrgica.

En su opinión, este estudio representa un cambio paradigmático en el mapeo del lenguaje durante la resección de tumores cerebrales. "No sólo hemos demostrado que esta técnica puede llevarse a cabo de forma segura, sino que hemos mostrado que la organización funcional del lenguaje puede ser mucho más diversa e individualizada de lo que creíamos", escriben.

Los nuevos hallazgos sobre la organización del lenguaje en el córtex tienen implicaciones clínicas en los pacientes con tumores cerebrales, pero también en cualquier paciente que presente lesiones por ictus o traumatismos y que tengan dificultades relacionadas con el lenguaje.

La técnica utilizada se llama "mapeo negativo del cerebro". Elimina la dependencia de los neurocirujanos a los métodos de mapeo del lenguaje tradicionales que requieren la apertura de grandes secciones del cráneo y mapeo extensivo del cerebro mientras el paciente está despierto. También permite craneotomías más pequeñas que expongan únicamente el tumor y una pequeña parte de tejido cerebral circundante, en lugar de tener que extirpar varios centímetros de tejido alrededor del tumor. Tras la craneotomía, el neurocirujano mapea el cerebro estimulando una sección de un centímetro cuadrado cada vez mediante un electrodo bipolar. La estrategia no requiere la identificación positiva de las áreas asociadas al lenguaje –definidas como detención en el habla, incapacidad para nombrar objetos o leer, o dificultad en articular palabras- como es tradicional, sino que se lleva a cabo mediante la localización negativa, es decir, de áreas que no contienen ninguna función asociada al lenguaje.

"Casi la mitad de nuestros pacientes no presentan localizaciones asociadas al lenguaje en el área expuesta, por lo que los resultados funcionales son similares o mejores que en aquellos pacientes sometidos a un mapeo del lenguaje positivo extenso. Además, nuestros resultados muestran que el mapeo negativo del lenguaje puede llevarse a cabo incluso cuando la función del lenguaje ya está afectada por el crecimiento tumoral", añaden.

La técnica ha sido utilizada a lo largo de 8 años en 250 pacientes consecutivos afectados por gliomas. Una semana después de la operación, el 77,6% de los pacientes mantenían la función del lenguaje que presentaban antes de la intervención. Seis meses después, sólo 4 de los 243 supervivientes había empeorado su función de lenguaje.

Referencia: New England Journal of Medicine 2008;358:18-27