Las palabras activan procesos cerebrales ocultos que dan forma a las emociones, las decisiones y el comportamiento.

En un nuevo estudio sin precedentes, los investigadores han demostrado que los neurotransmisores del cerebro humano se liberan durante el procesamiento del contenido emocional del lenguaje, proporcionando nuevos conocimientos sobre cómo las personas interpretan el significado de las palabras.

El trabajo, realizado por un equipo internacional dirigido por científicos de Virginia Tech, ofrece una comprensión más profunda de cómo el lenguaje influye en las elecciones humanas y la salud mental.

Encabezado por el neurocientífico computacional Read Montague, profesor del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC y director del Centro de Investigación en Neurociencia Humana del instituto, el estudio representa una exploración única en su tipo de cómo los neurotransmisores procesan el contenido emocional del lenguaje. una función exclusivamente humana.

El descubrimientoahora en línea y programado para la edición del 28 de enero de Informes celularesune lo biológico y lo simbólico, vinculando procesos neuronales que probablemente han evolucionado para la supervivencia en una amplia gama de especies a lo largo de eones con la riqueza de la comunicación y las emociones humanas.

«La creencia común sobre las sustancias químicas del cerebro, como la dopamina y la serotonina, es que envían señales relacionadas con el valor positivo o negativo de las experiencias», dijo Montague, coautor correspondiente y coautor principal del estudio.

«Nuestros hallazgos sugieren que estas sustancias químicas se liberan en áreas específicas del cerebro cuando procesamos el significado emocional de las palabras. En términos más generales, nuestra investigación apoya la idea de que los sistemas cerebrales que evolucionaron para ayudarnos a reaccionar ante las cosas buenas o malas de nuestro entorno También podría desempeñar un papel en la forma en que procesamos las palabras, que son igualmente importantes para nuestra supervivencia».

Los investigadores son los primeros en medir simultáneamente la liberación de dopamina, serotonina y norepinefrina en humanos en el contexto de la compleja dinámica cerebral detrás de cómo las personas interpretan y responden al lenguaje.

«El contenido emocional de las palabras se comparte entre múltiples sistemas transmisores, pero cada sistema fluctúa de manera diferente», dijo Montague. «No existe una única región del cerebro que maneje esta actividad, y no es tan simple como una sustancia química que representa una emoción».

Se tomaron mediciones neuroquímicas en pacientes sometidos a cirugía de estimulación cerebral profunda para el tratamiento del temblor esencial o para la implantación quirúrgica de cables para controlar las convulsiones en pacientes con epilepsia. Los procedimientos se dirigen a regiones cerebrales claramente diferentes: el tálamo y la corteza cingulada anterior, respectivamente.

Mientras se mostraban palabras cargadas de emoción en una pantalla, las mediciones se tomaron utilizando electrodos de fibra de carbono en el tálamo, junto con electrodos tradicionales de platino-iridio en la corteza cingulada anterior.

Los investigadores descubrieron que las palabras (positiva, negativa o neutral) modulan la liberación de neurotransmisores. Al medir la dinámica de las liberaciones en menos de un segundo, identificaron distintos patrones vinculados al tono emocional, las regiones anatómicas y qué hemisferio del cerebro estaba involucrado.

«El resultado sorprendente provino del tálamo», dijo William «Matt» Howe, profesor asistente de la Escuela de Neurociencia de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech. «No se pensaba que esta región tuviera un papel en el procesamiento del lenguaje o el contenido emocional, sin embargo, vimos cambios de neurotransmisores en respuesta a palabras emocionales.

«Esto sugiere que incluso las regiones del cerebro que no suelen estar asociadas con el procesamiento emocional o lingüístico podrían tener acceso a esa información. Por ejemplo, las partes del cerebro responsables de movilizar el movimiento podrían beneficiarse de tener acceso a información emocionalmente significativa para guiar el comportamiento».

Si bien el descubrimiento principal se realizó en humanos, la validación en modelos animales proporcionó confianza adicional en los resultados.

Alec Hartle, coprimer autor del estudio y estudiante de doctorado de la Facultad de Neurociencia en el laboratorio de Howe, realizó experimentos en modelos de roedores utilizando una técnica llamada optogenética para confirmar los patrones observados en humanos. El uso de la luz para controlar células genéticamente modificadas permitió a los científicos estudiar las funciones de neuronas y circuitos neuronales específicos.

«Lo que observamos en el cerebro humano fue extraordinario», dijo Howe, coautor correspondiente y coautor principal del estudio. «La validación en animales respalda y solidifica las implicaciones más amplias de estos neurotransmisores en los sistemas de toma de decisiones».

Los nuevos hallazgos se basan en un estudio reciente publicado en naturaleza comportamiento humano, en el que el grupo de investigación destacó el papel de la dopamina y la serotonina en el comportamiento social.

«Si bien los estudios anteriores se centraron en la neurotransmisión durante la toma de decisiones, esta investigación explora algo exclusivamente humano: el contenido emocional de las palabras escritas», dijo Seth Batten, primer autor del estudio e investigador asociado senior del laboratorio Montague.

«A diferencia de los animales, los humanos pueden comprender las palabras, su contexto y significado. El estudio examina cómo los sistemas de neurotransmisores procesan palabras con diferente peso emocional, lo que refleja la hipótesis de que estos sistemas, que evolucionaron para mantenernos vivos, ahora también ayudan a interpretar el lenguaje».

Si bien aún se encuentra en sus primeras etapas, la importancia del estudio radica en su naturaleza fundamental y las preguntas que inspira para futuras investigaciones.

Las palabras utilizadas en el estudio se extrajeron de la base de datos Affective Norms for English Words (ANEW), que clasifica las palabras según su valencia emocional positiva, negativa o neutral.