Neuroanatomía del lenguaje: nuevas perspectivas de cerebros lesionados y sanos
Grigorios Nasios1 y Lambros Messinis2 *
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Departamento de Terapia del Habla y Lenguaje, Instituto Tecnológico Educativo de Epiro,
Ioanina, Grecia. 2
Sección de Neuropsicología, Departamentos de Neurología y Psiquiatría, Facultad de Medicina
de la Universidad de Patras, Patras, Grecia
Cita: Grigorios Nasios y Lambros Messinis. "Neuroanatomía del lenguaje: nuevas perspectivas de cerebros lesionados y sanos". CE Neurology 10.5 (2018): 343‐345.
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Autor correspondiente: Lambros Messinis, Sección de Neuropsicología, Departamentos de
Neurología y Psiquiatría, Universidad de Patras Escuela de Medicina, Patras, Grecia. Recibido: 06 de marzo de 2018; Publicado: 02 de abril de 2018.
El lenguaje, hablado y escrito, la más compleja de las funciones cerebrales cognitivas superiores, es único para la humanidad y el motivo podemos crear ciencia y civilización. La capacidad de asignar palabras al significado amplió nuestros horizontes. Independientemente del sistema de codificación, la creación de idiomas fue impulsada por el mismo principio, la necesidad intrínseca de comunicación y la capacidad del cerebro para apoyar eso. A lo largo de la historia y los continentes, entre las razas y edades humanas se han creado muchos idiomas diferentes, ideográficos o alfabéticos, haciendo posible nuestra comunicación a través de
símbolos
significativos, expresiones y comprensión de ideas y conceptos. La necesidad de la comunicación no es solo humana, por supuesto, y el lenguaje no fue un desarrollo reciente y repentino en la evolución humana. Revelador las redes neuronales que sirven al lenguaje es un desafío central y difícil en neurociencias. A lo largo de los años se ha logrado progreso estudiando principalmente pacientes afásicos con lesión cerebral, ya que no es posible desarrollar modelos no humanos de procesamiento del lenguaje (excepto en el caso de extraer datos de conexión informativos sobre homologías neuroanatómicas de modelos no humanos) como lo hacemos para muchos otros funciones cerebrales [1].
Desde la época de Broca, cuando la investigación del lenguaje fue conducida por autopsias [2], hasta hoy, cuando las nuevas técnicas de imagenología y neuromodulación están disponibles [3], la investigación de la base neural del lenguaje humano se basó principalmente en el estudio
de pacientes afásicos con daño cerebral, y pacientes sometidos a un mapeo de estimulación eléctrica durante procedimientos neuroquirúrgicos. Comenzó una nueva era, cuando la neurociencia herramientas y técnicas seguras conquistadas para aplicaciones clínicas y experimentales de neuroimágenes y manipulación artificial, estimulación o depresión, de actividad cerebral. Ahora podemos proporcionar una descripción más detallada de la neuroanatomía funcional del lenguaje, modelado respuestas del cerebro humano durante la percepción y producción del habla, tanto en la salud como en la enfermedad, vinculando el lenguaje a otras funciones cognitivas tales como la memoria, la atención y las funciones ejecutivas, después de la reorganización funcional de los cerebros afásicos enfermos subyacentes a la recuperación, describiendo nuevas entidades tales como la apraxia progresiva primaria del habla [4], o introduciendo y discutiendo términos controvertidos tales como "Presbyphasia", que refleja la activación de redes auxiliares en cerebros envejecidos que complementan las redes lingüísticas centrales.
El Wernicke‐Lichtheim, o alternativamente el modelo clásico Broca‐Wernicke‐Lichtheim‐ Geschwind, basado en el trabajo de Broca, Wernicke, Lichtheim, Geschwind y otros predominaron durante más de un siglo como el modelo neurológico estándar del lenguaje, en el cual el área de Wernicke está conectada al área de Broca por el fascículo arqueado, la investigación guiada por mucho tiempo y aún es útil para un primer acercamiento a la categorización clásica de los síndromes afásicos. Ahora está desactualizado, porque demostró que "no podía explicar el rango de afasia síndromes, y está subestimado lingüística y anatómicamente "[5]. Como lo expresaron recientemente Trembley y Dick, el modelo clásico es basado en una anatomía desactualizada del cerebro, no representa adecuadamente la conectividad distribuida relevante para el lenguaje, ofrece un sistema modular perspectiva, y se centra en las estructuras corticales, dejando de lado las regiones subcorticales y las conexiones pertinentes [6]. Uno de los más serios Lagunas fue la falta de información de circuito con respecto a las conexiones neuronales de las áreas del cerebro involucradas.
Las nuevas observaciones sobre el procesamiento auditivo en primates no humanos y la percepción del habla en sujetos normales han producido un fundamental alejarse del modelo estándar a modelos modernos basados en redes compuestos por flujos paralelos e interconectados que involucran tanto en áreas corticales como subcorticales, enfatizando el procesamiento del habla en las vías "dorsal" y "ventral" [7]. Hickok y Poeppel [8] delineó un modelo de flujo dual del procesamiento del habla: una secuencia ventral procesa las señales del habla para la comprensión y una secuencia dorsal mapea señales de habla acústica a redes articulatorias parietales y de lóbulos frontales. La corriente ventral está en gran parte organizada bilateralmente desde el polo temporal a la corteza occipitotemporal basal, con conexiones anteriores (con diferencias computacionales importantes entre los sistemas del hemisferio izquierdo y derecho) y la corriente dorsal es muy dominante en el hemisferio izquierdo, desde el póster temporal superior a las cortezas frontales inferiores [9]. La función de la ruta dorsal se limita principalmente al mapeo sensorio‐motor del sonido a la articulación, mientras que el procesamiento lingüístico del sonido al significado se transmite a través de la ruta ventral [10]. Interacciones anatómicas y funcionales los procesos de 'abajo hacia arriba' o 'de arriba hacia abajo' o los ciclos de retroalimentación recurrentes entre las redes de procesamiento dorsal y ventral, deben investigarse más a fondo [11].
Aunque el modelo describe los fundamentos anatómicos del procesamiento del habla y del lenguaje normal y no desordenado, Fridriksson. et al. en un estudio de seguimiento elegante, recientemente publicado, intentado utilizar datos de lesiones de pacientes con accidente cerebrovascular para explicar los síntomas afásicos en el contexto de este modelo, examinando el efecto del daño cortical y la desconexión en el deterioro afásico [12]. Descubrieron que Las medidas de deterioro del habla motriz implican principalmente daño a la corriente dorsal, mientras que las medidas de comprensión del habla alterada están más fuertemente asociados con la participación de la corriente ventral. Además, y lo que es más importante, demostraron que las funciones del lenguaje como el nombramiento, la repetición del habla o el procesamiento gramatical se basan en una red cortical más amplia y en las interacciones entre los dos secuencias, y este hallazgo explica por qué los pacientes con ubicaciones de lesiones diferentes a menudo experimentan deficiencias similares en subpruebas dadas.
Apoyo al modelo de doble flujo, pero además, una novedosa síntesis de puntos de vista tradicionales y contemporáneos de lo cognitivo y neuronal la arquitectura del procesamiento del lenguaje es proporcionada por el trabajo de Mirman., et al [13]. Sus resultados revelaron dos divisiones principales dentro del sistema de lenguaje‐significado versus forma y reconocimiento versus producción. Los déficits de forma fonológica se asociaron con lesiones en regiones peri‐ Sylvian, mientras que la producción semántica y los déficits de reconocimiento con daño al lóbulo temporal anterior izquierdo y la sustancia blanca conectividad con la corteza frontal, respectivamente. Las regiones peri‐Sylvian involucradas en el procesamiento fonológico se subdividieron en regiones supra‐Sylvian para la producción de habla y regiones infra‐Sylvian para el reconocimiento de voz. Las regiones extra‐Sylvian involucradas en el procesamiento semántico también se dividió entre los procesos de producción y reconocimiento. Deterioro de la producción semántica, reflejado en errores semánticos, se asoció fuertemente con las lesiones ATL izquierda, mientras que los déficits de reconocimiento semántico multidimensional se asociaron con conectividad deteriorada entre el lóbulo frontal y otras regiones del cerebro involucradas en el procesamiento semántico. Por otra parte, este trabajo iluminado la importancia de los tractos más allá del fascículo arqueado, es decir, el fascículo uncinado, el fascículo fronto‐occipital inferior y el anterior radiaciones talámicas.
Hurth y sus colegas utilizaron un modelo generativo novedoso con datos recopilados mientras los sujetos escuchaban horas de historias narrativas para crear un atlas semántico detallado [14]. Demostraron que el sistema semántico está organizado en nuestros cerebros en intrincados patrones que parecen ser altamente consistente en todos los individuos. La distribución de áreas semánticamente selectivas dentro del sistema semántico representa información acerca de dominios semánticos específicos, o grupos de conceptos relacionados y es relativamente simétrica a través de los dos hemisferios cerebrales. Esta el hallazgo es inconsistente con los estudios de lesiones humanas que respaldan la idea de que la representación semántica está lateralizada al hemisferio izquierdo, sin embargo, en alineación con la distribución bilateral del flujo ventral del modelo de doble flujo.
¿Qué hay del cerebelo? El cerebelo no aparece ni en los modelos clásicos ni modernos de la neuroanatomía de lenguaje, aunque las lesiones cerebelosas causan afasia [15] y el papel del cerebelo en una amplia gama de sistemas cognitivos y las funciones afectivas, entre ellas el
lenguaje, se están revelando [16]. El papel del cerebelo abre nuevas preguntas científicas y clínicas básicas como en la extensión real de las redes cerebrales que atienden el habla y el lenguaje, preguntas que desafían los modelos existentes y deben abordarse.
Bibliografía 1. Terrence W Deacon. "Evolución del cerebro humano: I. Evolución de los circuitos de lenguaje". Inteligencia y Biología Evolutiva (1988): 363‐ 381. 2. Pierre Paul Broca. "Perte de la Parole, Ramollissement Chronique et Destruction Partielle du Lobe Antérieur Gauche du Cerveau". Boletín de la Société Anthropologique 2 (1861): 235‐238. 3. Lewis PM., Et al. "Técnicas de neuromodulación del cerebro: una revisión". Neurocientífico 22.4 (2016): 406‐421. 4. Josephs KA., Et al. "Caracterización de un síndrome neurodegenerativo: apraxia primaria progresiva del habla". Brain 135.5 (2012): 1522‐ 1536. 5. David Poeppel y Gregory Hickok. "Hacia una nueva anatomía funcional del lenguaje". Cognition 92.1‐2 (2004): 1‐12. 6. Pascale Trembley y Antony Steven Dick. "Broca y Wernicke están muertos o superando el modelo clásico de neurobiología del lenguaje". Brain and Language 162 (2016): 60‐71. 7. Chang EF., Et al. "Modelo contemporáneo de organización del lenguaje: una visión general para los neurocirujanos". Revista de Neurocirugía 122.2 (2015): 250‐261. 8. Hickok G y Poeppel D. "La organización cortical del procesamiento del habla". Nature Reviews Neuroscience 8.5 (2007): 393‐402. 9. Hickok G y Poeppel D. "Base neuronal de la percepción del habla". Manual de Neurología Clínica 129 (2015): 149‐160. 10. Saur D., y col. "Vías ventral y dorsal para el lenguaje". Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de America 105.46 (2008): 18035‐18040. 11. Cloutman LL. "Interacción entre secuencias de procesamiento ventral y dorsal: ¿dónde, cuándo y cómo?" Brain and Language 127.2 (2013): 251‐263. 12. Fridriksson J., et al. "Anatomía de la afasia revisitada". Brain 141.3 (2018): 848‐862. 13. Mirman D., y col. "La organización neuronal del lenguaje hablado revelada por el mapeo de la lesión‐síntoma". Nature Communications 6 (2015): 6762. 14. Alexander G Huth., Et al. "El habla natural revela los mapas semánticos que forman la corteza cerebral humana". Nature 532.7600 (2016): 453‐ 458. 15. Hyo Jung De Smet., Et al. "El cerebelo: su papel en el lenguaje y las funciones cognitivas y afectivas relacionadas". Cerebro y lenguaje 127,3 (2013): 334‐342. 16. Guell X., et al. "Triple representación del lenguaje, la memoria de trabajo, el procesamiento social y emocional en el cerebelo: convergente evidencia de la tarea y los análisis de fMRI en estado de reposo basados en semillas en una sola gran cohorte ". Neuroimage 172 (2018): 437‐ 449.
