Identifican cómo las neuronas le otorgan sentido a las palabras

Se han detectado significados de palabras en el “parpadeo” de células cerebrales individuales: los investigadores han empleado nuevas técnicas que pueden rastrear la actividad cerebral hasta una única neurona, revelando exactamente dónde tiene lugar la traducción que confiere significado al sonido de las palabras dentro de nuestra mente.

Trabajando con registros de neuronas individuales en el cerebro, los investigadores del Hospital General de Massachusetts, perteneciente a la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, lograron mapear la actividad neuronal que refleja cómo una persona comprende los significados de diferentes palabras habladas. Los hallazgos se resumen en un nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Nature.

Un punto clave es que al obtener grabaciones de neuronas individuales los científicos pudieron predecir el significado de las palabras al instante, o sea de la misma forma que se escucharon en tiempo real durante el habla. La información obtenida podría utilizarse para determinar lo que alguien está escuchando o pensando, colaborando en el desarrollo de nuevas interfaces cerebro-ordenador, las cuales harían posible que las personas con afecciones relacionadas con el habla logren comunicarse de manera más efectiva.

Significados múltiples

"El ser humano posee una capacidad excepcional para extraer significados matizados a través del lenguaje: cuando escuchamos las palabras que componen la experiencia del habla, podemos comprender los significados de hasta decenas de miles de ellas, y hacerlo sin problemas a través de conceptos y temas notablemente diversos", indicó en una nota de prensa el neurocientífico Ziv Williams, uno de los autores del estudio.

"Nuestro propósito fue descubrir cómo los humanos somos capaces de procesar significados tan divergentes durante el habla natural, y cómo ese procesamiento nos permite comprender rápidamente los significados de las palabras en una amplia gama de oraciones, historias y narrativas", agregó Williams. Para lograrlo, utilizaron conjuntos de microelectrodos y neuropíxeles de tungsteno para registrar la actividad cerebral a nivel celular en la corteza prefrontal de un grupo de voluntarios, mientras escuchaban oraciones e historias individuales.

Comprensión de acuerdo al contexto

Según un artículo publicado en Science Alert, los especialistas descubrieron que en lugar de responder solamente a las palabras como representaciones fijas de la memoria almacenada, las neuronas registradas parecían representar de forma adaptativa los significados de las palabras, de una manera dependiente del contexto existente durante el procesamiento natural del habla. Esta capacidad es la que nos permite distinguir entre palabras que suenan igual pero tienen diferentes significados.

Por otra parte, los investigadores también identificaron jerarquías que nos permiten cambiar rápidamente entre palabras con significados similares a medida que las escuchamos. A futuro, los científicos se plantearon nuevos estudios en los cuales intentarán verificar si se producen las mismas respuestas neuronales en la comunicación con palabras escritas, imágenes o incluso diferentes idiomas.

Referencia

Semantic encoding during language comprehension at single-cell resolution. Mohsen Jamali et al. Nature (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07643-2