Centro de lenguaje
En neurociencia y psicología, el término centro del lenguaje se refiere colectivamente a las áreas del cerebro que cumplen una función particular para el procesamiento y la producción del habla. El lenguaje es un sistema central que brinda a los humanos la capacidad de resolver problemas difíciles y les brinda un tipo único de interacción social. El lenguaje permite a las personas atribuir símbolos (por ejemplo, palabras o signos) a conceptos específicos y mostrarlos a través de oraciones y frases que siguen reglas gramaticales adecuadas. Además, el habla es el mecanismo por el cual el lenguaje se expresa oralmente.
La información se intercambia en un sistema más grande que incluye regiones relacionadas con el idioma. Estas regiones están conectadas por tractos de fibra de sustancia blanca que hacen posible la transmisión de información entre regiones. Se reconoció que los racimos de fibras de materia blanca son importantes para la producción del lenguaje después de sugerir que es posible establecer una conexión entre múltiples centros del lenguaje. Las tres áreas clásicas del lenguaje que están involucradas en la producción y el procesamiento del lenguaje son las áreas de Broca y Wernicke, y la circunvolución angular.
Zona de Broca
El área de Broca fue sugerida por primera vez por el neurólogo y antropólogo francés Paul Broca en 1861 para desempeñar un papel en la función del habla. La base de este descubrimiento fue el análisis de los problemas del habla resultantes de lesiones en esta región del cerebro., ubicado en la circunvolución frontal inferior. Paul Broca tenía un paciente llamado Leborgne que solo podía pronunciar la palabra "tan" al hablar Paul Broca, después de trabajar con otro paciente con un deterioro similar, concluyó que el daño en la circunvolución frontal inferior afectaba el lenguaje articulado.
El área de Broca es conocida por ser el "centro" del procesamiento sintáctico. Se sabe desde que Paul Broca asoció la producción del habla con un área en la circunvolución frontal inferior posterior, a la que llamó "área de Broca". Aunque esta área está a cargo de la producción del habla, se desconoce su papel particular en el sistema del lenguaje. Sin embargo, está involucrado en el procesamiento fonológico, semántico y sintáctico y en la memoria de trabajo. La región anterior del área de Broca está involucrada en el procesamiento semántico, mientras que la región posterior en el procesamiento fonológico (Bohsali, 2015). Además, se ha demostrado que toda el área de Broca tiene una mayor activación al realizar tareas de lectura que otro tipo de tareas.
En una explicación simple de la producción del habla, esta área aborda la representación fonológica de palabras divididas cronológicamente en segmentos de sílabas que luego se envían a diferentes áreas motoras donde se convierten en un código fonético. El estudio de cómo esta área produce el habla se ha realizado con paradigmas utilizando tanto palabras simples como complejas.
El área de Broca está correlacionada con la segmentación fonológica, la unificación y el procesamiento sintáctico, todos ellos conectados con la información lingüística. Esta área, aunque sincroniza la transformación de información dentro de los sistemas corticales involucrados en la producción de palabras habladas, no contribuye a la producción de palabras sueltas. El lóbulo frontal inferior es el encargado de la producción de palabras.
Además, el área de Broca está relacionada estructuralmente con el tálamo y ambos participan en el procesamiento del lenguaje. La conectividad entre ambas áreas son dos núcleos talámicos, el pulvinar y el núcleo ventral, que están involucrados en el procesamiento del lenguaje y funciones lingüísticas similares a BA 44 y 45 en el área de Broca. Pulvinar está conectado a muchas regiones frontales de la corteza frontal y el núcleo ventral está involucrado en la producción del habla. Se ha demostrado que las regiones frontales del habla del cerebro participan en la percepción del sonido del habla.
El Área de Broca todavía se considera un centro lingüístico importante, ya que desempeña un papel central en el procesamiento de la sintaxis, la gramática y la estructura de las oraciones.
Área de Wernicke
El área de Wernicke recibió su nombre del médico alemán Carl Wernicke, quien la descubrió en 1874 en el curso de su investigación sobre las afasias (pérdida de la capacidad para hablar). Esta área del cerebro está involucrada en la comprensión del lenguaje. Por lo tanto, el área de Wernicke es para comprender el lenguaje oral. Además del área de Wernicke, la circunvolución temporal superior posterior izquierda (pSTG), la circunvolución temporal media (MTG), la circunvolución temporal inferior (ITG), la circunvolución supramarginal (SMG) y la circunvolución angular (AG) participan en la comprensión del lenguaje. Por lo tanto, la comprensión del lenguaje no se ubica en un área específica. Por el contrario, involucra grandes regiones del lóbulo parietal inferior y temporal izquierdo.
Mientras que el final de la producción del habla es una secuencia de movimientos musculares, la activación del conocimiento sobre la secuencia de fonemas (consonantes y sonidos vocálicos del habla) que crea una palabra es una recuperación fonológica. El área de Wernicke contribuye a la recuperación fonológica. Todas las tareas de producción del habla (p. ej., recuperación de palabras, repetición y lectura en voz alta) requieren recuperación fonológica. El sistema de recuperación fonológico implicado en la repetición del habla es el sistema de percepción auditiva de fonemas y el sistema de percepción visual de letras es el que sirve para la lectura en voz alta. La producción comunicativa del habla conlleva una fase anterior a la recuperación fonológica. La comprensión del habla implica la representación de secuencias de fonemas en el significado de las palabras.
Giro angular
La circunvolución angular es un elemento importante en el procesamiento de conceptos concretos y abstractos. También tiene un papel en la memoria de trabajo verbal durante la recuperación de información verbal y en la memoria visual cuando se convierte el lenguaje escrito en lenguaje hablado. El AG izquierdo se activa en el procesamiento semántico que requiere recuperación de conceptos e integración conceptual. Además, el AG izquierdo se activa durante los problemas de multiplicación y suma que requieren la recuperación de factores aritméticos en la memoria verbal. Por lo tanto, está involucrado en la codificación verbal de números.
Corteza insular
La ínsula está implicada en el habla y el lenguaje, participando en conexiones funcionales y estructurales con áreas cerebrales motoras, lingüísticas, sensoriales y límbicas. El conocimiento sobre la función de la ínsula en la producción del habla proviene de diferentes estudios con pacientes que presentaban apraxia del habla. Estos estudios han llevado a los investigadores a conocer la participación de diferentes partes de la ínsula. Estas partes son: la ínsula anterior izquierda, que está relacionada con la producción del habla; y la ínsula anterior bilateral, implicada en la comprensión engañosa del habla.
Trastornos del habla y del lenguaje
Muchas fuentes diferentes afirman que el estudio del cerebro y, por lo tanto, los trastornos del lenguaje, se originó en el siglo XIX y el análisis lingüístico de esos trastornos comenzó a lo largo del siglo XX. Estudiar las deficiencias del lenguaje en el cerebro después de las lesiones ayuda a comprender cómo funciona el cerebro y cómo cambia después de una lesión. Cuando esto sucede, el cerebro tiene un deterioro que se conoce como "afasia". Las lesiones en el área de Broca dieron como resultado principalmente interrupciones en la producción del habla; el daño al área de Wernicke, que se encuentra en la parte inferior del lóbulo temporal, conduce principalmente a interrupciones en la recepción del habla.
Existen numerosas formas distintivas en las que el lenguaje puede verse afectado. La parafasia fonémica, un atributo de la afasia de conducción y de la afasia de Wernicke, no es la alteración de la comprensión del habla. En cambio, es el daño en la producción del habla, donde los fonemas de deseo se seleccionan erróneamente o en una secuencia incorrecta. Por lo tanto, aunque la afasia de Wernicke, una combinación de recuperación fonológica y deterioro de los sistemas semánticos, afecta la comprensión del habla, también implica un daño en la producción del habla. La parafasia fonémica y la anomia (deterioro de la recuperación de palabras) son el resultado del deterioro de la recuperación fonológica.
Otra lesión que implica un deterioro en la producción y el procesamiento del lenguaje es la "apraxia del habla", una dificultad para sincronizar los articuladores esenciales para la producción del habla. Esta lesión se localiza en la circunvolución precentral superior de la ínsula y es más probable que ocurra en pacientes con afasia de Broca. El núcleo anterior ventral (VA) dominante, otro tipo de lesión, es el resultado de las dificultades para encontrar palabras y parafasia semántica en el procesamiento del lenguaje. Además, las personas con lesiones talámicas experimentan dificultades para vincular conceptos semánticos con representaciones fonológicas correctas en la producción de palabras.
La dislexia es un trastorno del procesamiento del lenguaje. Implica dificultades de aprendizaje como lectura, escritura, reconocimiento de palabras, registro fonológico, aritmética y ortografía. A pesar de tener acceso a una intervención adecuada durante la infancia, estas dificultades continúan a lo largo de la vida. Además, a los niños se les diagnostica dislexia cuando aparece más de un factor que afecta el aprendizaje, como la lectura. Los niños diagnosticados con dislexia que tienen dificultades en el funcionamiento cognitivo concreto se denomina suposición de especificidad y ayuda a diagnosticar la dislexia.
Algunas de las características que distinguen a los disléxicos son habilidades de procesamiento fonológico incompetentes que provocan una mala lectura de palabras desconocidas y afectan la comprensión; insuficiencia de la memoria de trabajo que afecta el habla, la lectura y la escritura; errores en la lectura oral; dificultades en habilidades orales como expresarse; y problemas de habilidades de escritura como errores de expresión y ortografía. Los disléxicos no solo experimentan dificultades de aprendizaje, sino también otras características secundarias como dificultades para organizar, planificar, interactuar socialmente, habilidades motoras, percepción visual y memoria a corto plazo. Estas características inciden en la vida personal y académica.
La disartria es un trastorno motor del habla causado por daños en el sistema nervioso central y/o periférico y está relacionada con enfermedades neurológicas degenerativas, como la enfermedad de Parkinson, el accidente cerebrovascular (CVA) y el traumatismo craneoencefálico (TBI).). La disartria es causada por una dificultad mecánica en las cuerdas vocales o una enfermedad neurológica que produce una articulación anormal de los fonemas, como en lugar de "b" una "p". Un tipo de dispraxia basada en distorsiones de las palabras se denomina disartria apráxica. Este tipo se relaciona con la apraxia facial y la afasia motora si está involucrada el área de Broca.
Consenso científico actual
Las mejoras en la tecnología informática, a finales del siglo XX, han permitido comprender mejor la correlación entre cerebro y lenguaje, y el trastorno que esto conlleva. Esta mejora ha permitido una mejor visualización de la estructura cerebral en imágenes tridimensionales de alta resolución. También ha permitido observar la actividad cerebral a través del flujo sanguíneo (Dronkers, Ivanova, & Baldo, 2017).
Las nuevas técnicas de imágenes médicas, como PET y fMRI, han permitido a los investigadores generar imágenes que muestran qué áreas de un cerebro vivo están activas en un momento dado. La resonancia magnética funcional (fMRI) es una técnica utilizada para localizar, en el cerebro, funciones particulares relacionadas con diferentes actividades. Esta técnica muestra la ubicación y la magnitud de las variaciones de la actividad neuronal, influenciadas por la estimulación externa y la fluctuación en reposo. La resonancia magnética es una técnica que se desarrolló en el siglo XX para observar la actividad cerebral en cerebros sanos y anormales. La imagen por resonancia magnética ponderada por difusión o imagen por tensor de difusión (DTI) es una técnica que se usa para rastrear haces de materia blanca in vivo y brinda información de la estructura fibrosa interna por la medida de la difusión del agua. Este tensor de difusión se utiliza para inferir la conectividad de la materia blanca.
En el pasado, la investigación se basaba principalmente en la observación de la pérdida de capacidad como resultado del daño en la corteza cerebral. De hecho, las imágenes médicas han representado un avance radical para la investigación sobre el procesamiento del habla. Desde entonces, toda una serie de áreas relativamente grandes del cerebro están involucradas en el procesamiento del habla. En investigaciones más recientes, las regiones subcorticales (las que se encuentran debajo de la corteza cerebral, como el putamen y el núcleo caudado), así como las áreas premotoras (BA 6), han recibido mayor atención. Ahora se supone generalmente que las siguientes estructuras de la corteza cerebral cerca de las cortezas auditivas primaria y secundaria juegan un papel fundamental en el procesamiento del habla:
· Giro temporal superior (STG): procesamiento morfosintáctico (sección anterior), integración de información sintáctica y semántica (sección posterior)
· Giro frontal inferior (IFG, área de Brodmann (BA) 45/47): procesamiento sintáctico, memoria de trabajo
· Giro frontal inferior (IFG, BA 44): procesamiento sintáctico, memoria de trabajo
· Giro temporal medio (MTG): procesamiento léxico semántico
· Giro angular (AG): procesos semánticos (corteza temporal posterior)
El hemisferio izquierdo suele ser dominante en las personas diestras, aunque las activaciones bilaterales no son infrecuentes en el área del procesamiento sintáctico. Ahora se acepta que el hemisferio derecho juega un papel importante en el procesamiento de características acústicas suprasegmentales como la prosodia; que es "las variaciones rítmicas y melódicas en el habla". Hay dos tipos de información prosódica: la prosodia emocional (hemisferio derecho), que es la parte emocional que el hablante le da al discurso, y la prosodia lingüística (hemisferio izquierdo), la estructura sintáctica y temática del discurso.
La mayoría de las áreas de procesamiento del habla se desarrollan en el segundo año de vida en la mitad dominante (hemisferio) del cerebro, que a menudo (aunque no necesariamente) corresponde al lado opuesto de la mano dominante. El 98% de las personas diestras dominan el hemisferio izquierdo, y la mayoría de las personas zurdas también lo son.
La tomografía computarizada (TC) es otra técnica de la década de 1970, que produce baja resolución espacial pero proporciona la ubicación de la lesión in vivo. Además, las técnicas de mapeo de síntomas de lesiones basadas en vóxeles (VLSM) y morfometría basada en vóxeles (VBM) contribuyeron a la comprensión de que regiones específicas del cerebro tienen diferentes funciones al respaldar el procesamiento del habla. VLSM se ha utilizado para observar funciones lingüísticas complejas sostenidas por diferentes regiones. Además, VBM es una técnica útil para analizar las alteraciones del lenguaje relacionadas con enfermedades neurodegenerativas.
Modelos más antiguos
La diferenciación de la producción del habla en solo dos grandes secciones del cerebro (es decir, las áreas de Broca y de Wernicke), que se aceptó mucho antes de la llegada de las técnicas de imagen médica, ahora se considera obsoleta. El área de Broca fue sugerida por primera vez por el neurólogo y antropólogo francés Paul Broca en 1861 para desempeñar un papel en la función del habla. La base de este descubrimiento fue el análisis de los problemas del habla resultantes de lesiones en esta región del cerebro, ubicada en el giro frontal inferior. Las lesiones en el área de Broca resultaron principalmente en interrupciones en la producción del habla. El daño al área de Wernicke, que se encuentra en la parte inferior del lóbulo temporal, conduce principalmente a interrupciones en la recepción del habla. Esta zona recibió su nombre del médico alemán Carl Wernicke, quien la descubrió en 1874 en el curso de su investigación sobre las afasias (pérdida de la capacidad para hablar).
El Área de Broca todavía se considera un centro lingüístico importante, ya que desempeña un papel central en el procesamiento de la sintaxis, la gramática y la estructura de las oraciones.
En resumen, estos primeros esfuerzos de investigación demostraron que la producción del habla semántica y estructural tiene lugar en diferentes áreas del cerebro.