Las bases neurofisiológicas de la producción del habla


Bases neurofisiológicas de la producción del habla


El cerebro y la lateralización del lenguaje

Estructura general del cerebro

Córtex: tejido blando que forma pliegues o circonvoluciones, denominadas giros (prominencias) y surcos o cisuras (valles).

El cerebro está dividido en dos mitades o hemisferios, unidos por el cuerpo calloso.

Cada hemisferio se divide en cuatro lóbulos:

Lóbulos cerebrales

Lóbulos cerebrales.

A.D.A.M., Inc. (2016, 7 de marzo). Lobes of the brain. Consultado en https://medlineplus.gov/ency/imagepages/9549.htm

Técnicas de estudio del cerebro

EEG, Electroencefalografía.

MEG, Magnetoencefalografía.

ERP (Event Related Potentials), Potenciales evocados relacionados con eventos.

PET (Positron Emission Tomography), Tomografía por emisión de positrones.

fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging), Imagen por resonancia magnética funcional.

Áreas relacionadas con el lenguaje

El control y la organización del lenguaje se encuentran, esencialmente, localizados en el hemisferio izquierdo del cerebro.

El hemisferio izquierdo es el hemisferio considerado como dominante para el lenguaje en las personas diestras.

«The incidence of right-hemisphere language dominance was found to increase linearly with the degree of left-handedness, from 4% in strong right-handers (handedness = 100) to 15% in ambidextrous individuals and 27% in strong left-handers (handedness = –100).»

Knecht, S., Dräger, B., Deppe, M., Bobe, L., Lohmann, H., Flöel, A., … Henningsen, H. (2000). Handedness and hemispheric language dominance in healthy humans. Brain, 123(12), 2512–2518. https://doi.org/10.1093/brain/123.12.2512

Área de Broca

Áreas de Brodman: 44 y 45

Situada en la parte posterior inferior del lóbulo frontal.

Área motora del lenguaje, relacionada con la producción.

Cerca del área de Broca se representan los músculos faciales y laríngeos.

Área de Wernicke

Área de Brodman: 22

Situada en la parte posterior izquierda del lóbulo temporal.

Relacionada con la comprensión.

Córtex motor primario

Área de Brodman: 4

Relacionado con el control del movimiento, en ciertas partes se controlan los movimientos voluntarios.

Córtex auditivo primario

Áreas de Brodman: 41 y 42

Registra los estímulos auditivos.

Áreas cerebrales relacionadas con el lenguaje y el habla

Áreas cerebrales relacionadas con el lenguaje y el habla.

Geschwind, N. (1991). Specializations of the human brain. En W. S.-Y. Wang (Ed.), The emergence of language. Development and evolution. Readings from Scientific American Magazine (pp. 72–97). New York: W. H. Freeman. (Obra original publicada en 1979)
Geschwind, N. (1979). Especializaciones del cerebro humano (J. M. García de la Mora, Trad.). En El cerebro (pp. 142–153). Barcelona: Prensa Científica.
Geschwind, N. (1996). Especializaciones del cerebro humano. En El lenguaje humano (pp. 8–19). Barcelona: Prensa Científica. (Obra original publicada en 1979)

Broca, P.-P. (1861). Remarques sur le siège de la faculté du langage articulé, suivies d’une observation d’aphémie (perte de la parole). Bulletin et mémoires de la Société Anatomique de Paris, 6, 330–357.

Pierre-Paul Broca
Pierre-Paul Broca (1824–1880)
(Fuente de la imagen: Autor anónimo – Wellcome Library, Dominio público, Enlace)

Wernicke, K. (1874). Der aphasische symptomenkomplex. Eine psychologische Studie auf anatomischer Basis. Breslau: M. Cohn & Weigert.

Wernicke, K. (1969). The symptom complex of aphasia: A psychological study on anatomical basis. En R. S. Cohen y M. W. Wartofsky (Eds.), Proceedings of the Boston Colloquium for the Philosophy of Science 1966/1968 (pp. 34–97). Dordrecht: Reidel. (Obra original publicada en 1874)

Karl Wernicke
Karl Wernicke (1848–1904)
(Fuente de la imagen: Fresquet, J. L. (2006). Karl Wernicke (1848–1904). Consultado en https://www.historiadelamedicina.org/wernicke.html)

Penfield, W. y Roberts, L. (1959). Speech and brain mechanisms. Princeton: Princeton University Press.

Wilder Penfield
Wilder Penfield (1891–1976)
(Fuente de la imagen: McGill University. (s.f.). Wilder Penfield (1891-1976). Consultado en https://www.mcgill.ca/about/history/penfield)
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La codificación y la descodificación del habla y del lenguaje

En la codificación y la descodificación del habla y del lenguaje no únicamente es importante el córtex cerebral, sino que intervienen también las estructuras subcorticales, especialmente el tálamo.

La función del tálamo es recibir las proyecciones de las fibras nerviosas del córtex y del sistema nervioso y enviar información a todas las partes del córtex.

En el proceso de codificación y de descodificación del habla y del lenguaje intervienen los mecanismos nerviosos sensoriales, los mecanismos motores y los mecanismos asociativos, que se encuentran interconectados.

Áreas cerebrales implicadas en la lectura en voz alta de una palabra

Áreas cerebrales implicadas en la lectura en voz alta de una palabra.

Geschwind, N. (1991). Specializations of the human brain. En W. S.-Y. Wang (Ed.), The emergence of language. Development and evolution. Readings from Scientific American Magazine (pp. 72–97). New York: W. H. Freeman. (Obra original publicada en 1979)
Geschwind, N. (1979). Especializaciones del cerebro humano (J. M. García de la Mora, Trad.). En El cerebro (pp. 142–153). Barcelona: Prensa Científica.
Geschwind, N. (1996). Especializaciones del cerebro humano. En El lenguaje humano (pp. 8–19). Barcelona: Prensa Científica. (Obra original publicada en 1979)

Áreas cerebrales implicadas en la repetición de una palabra oída

Áreas cerebrales implicadas en la repetición de una palabra oída.

Geschwind, N. (1991). Specializations of the human brain. En W. S.-Y. Wang (Ed.), The emergence of language. Development and evolution. Readings from Scientific American Magazine (pp. 72–97). New York: W. H. Freeman. (Obra original publicada en 1979)
Geschwind, N. (1979). Especializaciones del cerebro humano (J. M. García de la Mora, Trad.). En El cerebro (pp. 142–153). Barcelona: Prensa Científica.
Geschwind, N. (1996). Especializaciones del cerebro humano. En El lenguaje humano (pp. 8–19). Barcelona: Prensa Científica. (Obra original publicada en 1979)

Actividad de las áreas cerebrales durante la audición, visualizada mediante PET

Actividad de las áreas cerebrales durante la audición, visualizada mediante PET (Tomografía por emisión de positrones).

Petersen, S. E., Fox, P. T., Posner, M. I., Mintun, M. y Raichle, M. (1988, 18 de febrero). Positron emission tomographic studies of the cortical anatomy of single-word processing. Nature, 331, 585–589. https://doi.org/10.1038/331585a0

Actividad de las áreas cerebrales durante el habla, visualizada mediante PET

Actividad de las áreas cerebrales durante el habla, visualizada mediante PET (Tomografía por emisión de positrones).

Petersen, S. E., Fox, P. T., Posner, M. I., Mintun, M. y Raichle, M. (1988, 18 de febrero). Positron emission tomographic studies of the cortical anatomy of single-word processing. Nature, 331, 585–589. https://doi.org/10.1038/331585a0

Áreas cerebrales implicadas en la producción y en la comprensión del habla, en la lectura y en la escritura

Áreas cerebrales implicadas en la producción y en la comprensión del habla, en la lectura y en la escritura.

Utrilla, L. y Roura, J. (Eds.). (1985). El nostre cervell. Barcelona: Fundació Caixa de Pensions – Museu de la Ciència.

Pallier, C. y Argenti, A. M. (2003). Imagerie cérébrale du cerveau bilingue. En O. Etard y N. Tzourio- Mazoyer (Eds.), Cerveau et langage. Traité des Sciences Cognitives (pp. 183–198). Paris: Hermès Science. Consultado en https://pallier.org/papers/PallierArgenti.pdf

(Fuente de la imagen: Christophe Pallier. Cognitive scientist. (s.f.). Consultado en https://pallier.org)
(Fuente de la imagen: Argenti, A. M. (2018, 8 de febrero). Argenti, Anne-Marie. Ingénieur de recherche au CNRS. Consultado en http://lattice.cnrs.fr/Argenti-Anne-Marie-246?lang=fr)

En los bilingües con un nivel elevado de conocimiento de las dos lenguas, las áreas del cerebro especializadas en el procesamiento lingüístico en la L1 y en la L2 se superponen casi de modo perfecto.

No parece que existan áreas diferentes especializadas en el procesamiento de cada lengua si se ha adquirido un elevado grado de dominio de las dos lenguas.

En los bilingües menos equilibrados, las zonas activadas por la L2 resultan más variables en función del individuo y solamente recubren parcialmente las zonas activadas por el uso de la L1.

Variables:

Las activaciones de áreas cerebrales debidas al uso de la L1 o de la L2 resultan más similares cuanto antes se ha aprendido la L1 y/o cuanto más elevado es el grado de conocimiento de la L2.

El fenómeno se documenta tanto en la producción como en la percepción.

«To summarize, all these studies suggest that a unitary neural system with overlapping brain regions is involved when processing more than one language. The activation strengths of this network for second language processing depends on proficiency level, task demands, similarity of the languages, and the age of acquisition» (p. 156).

Friederici, A. D. y Wartenburger, I. (2010). Language and brain. Wiley Interdisciplinary Reviews: Cognitive Science, 1(2), 150–159. https://doi.org/10.1002/wcs.9
(Fuente de la imagen: Max Plank Institute for Human Cognitive and Brain Sciences. (s.f.). Prof. Dr. Dr. h.c. Angela D. Friederici. Homepage. Consultado en http://www.cbs.mpg.de/employees/friederici)
(Fuente de la imagen: University of Postdam, Department of Linguistics. (s.f.). Prof. Dr. Isabell Wartenburger. Consultado en https://www.uni-potsdam.de/en/ling/staff-list/isabell-wartenburger.html)

Neurolingüística

Lenguaje y cerebro

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El sistema nervioso

Sistema nervioso central y periférico

Sistema nervioso central (SNC)

Cerebro.

Médula espinal.

Sistema nervioso periférico (SNP)

Nervios procedentes de la base del cerebro y de la médula que van al resto del cuerpo.

Nervios sensoriales y nervios motrices

Nervios aferentes o sensoriales

Envían información al sistema nervioso central.

Nervios eferentes o motrices

Ejecutan las órdenes del sistema nervioso central.

Arco reflejo de la médula espinal

Conexión entre las funciones sensoriales y las motoras.

Arco reflejo

Minckler, J. (1972). Introduction to neuroscience. St. Louis: Mosby.

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Las neuronas

Células que componen el sistema nervioso.

Neurona motora

Minifie, F., Hixon, T. J. y Williams, F. (Eds). (1973). Normal aspects of speech, hearing and language. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall.

Componentes de las neuronas

Dendritas

Extensiones en forma de árbol.

Reciben la información de otras neuronas o receptores sensoriales.

Cuerpo celular

Lleva a cabo las funciones vitales propias de cualquier célula.

Parece que las neuronas se regeneran difícilmente.

Axon

Fibra que transporta la información del cuerpo de la célula.

Recubrimiento de mielina sólo a trechos: sirve de aislante y acelera la transmisión del impulso nervioso (unos 100 m/s).

La transmisión del impulso nervioso: la sinapsis

El axon presenta una ramificaciones o telodendrias.

Cada fibra tiene terminales especializados que contienen una sustancia química transmisora —acetilcolina—.

Cada fibra terminal está muy cercana a la zona dendrítica de otra neurona o a la zona receptiva de una fibra muscular.

En las junturas nerviosas no hay continuidad.

Espacio de unos 200 Ångström (1 Ångström = 10-10m).

Las sustancias químicas transmisoras deben atravesar esta barrera —sinapsis— para estimular la siguiente neurona.

Sinapsis

Mind and brain [Special issue]. (1992). Scientific American, 267(3).

La transmisión del impulso nervioso

Potencial eléctrico excitante o inhibitorio generado por las sustancias neurotransmisoras.

Alteración de la polarización de la neurona.

Transmisión de impulsos eléctricos a lo largo del axon.

Unidades motrices

Formada por la neurona motriz final y fibras musculares a las que envía información.

Todas las fibras musculares que están unidas a las diferentes ramas de un solo nervio se contraen como una unidad.

Métodos para el estudio de la actividad muscular

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Bases neurofisiológicas de la producción del habla


Las bases neurofisiológicas de la producción del habla
Joaquim Llisterri, Departament de Filologia Espanyola, Universitat Autònoma de Barcelona

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