Los neurocientíficos encuentran que múltiples regiones del cerebro controlan el habla, desafiando la suposición común

Neurobiólogos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Pittsburgh dan un nuevo significado al término «boca motora» en un estudio publicado hoy en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. Al mapear cuidadosamente las redes neuronales en monos tití y macacos, determinaron que múltiples áreas en el lóbulo frontal del cerebro controlan los músculos de la vocalización y podrían proporcionar una base para el habla compleja.

Los hallazgos, que podrían conducir a una mejor comprensión de los trastornos del habla, refutan una presunción existente desde hace mucho tiempo de que solo la corteza motora primaria, apodada M1, influye directamente en la laringe o la laringe, dijo el investigador principal Peter L. Strick, Ph.D. , Thomas Detre Profesor y catedrático de neurobiología en Pitt. En cambio, varias regiones corticales envían señales a los músculos laríngeos para crear una mayor delicadeza vocal en algunos primates no humanos.

«Este tipo de procesamiento paralelo en nuestro cableado neuronal podría explicar por qué los humanos somos capaces de un lenguaje altamente sofisticado que nos permite compartir información, expresar y percibir emociones y contar historias memorables», dijo Strick, quien también es director científico del Pitt’s Brain Institute. . «Nuestras notables habilidades del habla se deben a cerebros más evolucionados, no a mejores músculos».

Dirigidos por Christina M. Cerkevich, Ph.D., profesora asistente de investigación de neurobiología, los investigadores compararon las redes neuronales de titíes y macacos que son el origen de las señales de comando descendentes para controlar las vocalizaciones de los monos.

«Seleccionamos estas dos especies de monos debido a las sorprendentes diferencias en su comportamiento vocal», explicó Cerkevich. «Los titíes vocalizan fácilmente de manera similar a los humanos al turnarse para hablar y alterar el volumen, el tiempo y el tono de sus llamadas entre sí. Los macacos, por otro lado, hacen llamadas en su mayoría simples y espontáneas».

Los investigadores inyectaron un marcador transneuronal elaborado con el virus de la rabia en el músculo cricotiroideo de la laringe de los monos. El marcador infecta las células nerviosas y tiene la propiedad única de moverse de una neurona a otra solo en las sinapsis, que son los sitios especiales donde las neuronas interactúan entre sí. Esto hace posible rastrear los circuitos neuronales desde el músculo hasta las áreas de la corteza cerebral que lo controlan.

Además de M1, ambos tipos de monos tenían múltiples áreas premotoras en el lóbulo frontal que envían señales de comando descendentes al músculo cricotiroideo. Pero dos de las áreas premotoras proporcionaron una fuente sustancialmente mayor de salida descendente en los titíes, lo que llevó a los investigadores a proponer que las habilidades motoras vocales mejoradas de los titíes se deben, en parte, a la expansión de la señalización neural de estas áreas premotoras.

«Este resultado desafía la opinión de larga data de que las mejoras en las habilidades motoras de la vocalización se deben en gran medida a los cambios en la salida de M1, la corteza motora primaria», dijo Strick. «Parece que no hay un centro de control único, sino sitios de procesamiento paralelos que permiten la vocalización compleja y, en última instancia, el habla».

Los próximos pasos incluyen estudiar otros nodos en la red motora vocal y comprender cómo las alteraciones en esta red contribuyen o dan como resultado trastornos vocales, incluidos el tartamudeo y la apraxia del habla.