Microestructura Cerebral del Lenguaje

MICROESTRUCTURA CEREBRAL DEL LENGUAJE

Las áreas de Broca y de Wernicke están conectadas por un haz de fibras de sustancia blanca llamado Fascículo Arqueado. Se hipotetizó que la explicación de los procesos cerebromentales del lenguaje podría ser más efectiva si se comprendía qué función tenía la sustancia blanca en el cerebro. Se asoció que sería un conector de áreas y que tal vez mediante la descripción detallada de esa conexión se podría explicar el proceso cerebro-mental implicado. La limitación estaba en que no había cómo estudiar la sustancia blanca in vivo y los estudios post-mortem no proporcionaban los indicadores necesarios para dar cuenta de lo que sucedía en vida. Como se dijo en la introducción una vía para inferir qué función cumple cada una de las estructuras implicadas en la cognición es conocer cómo se comportan las partículas de agua dentro del cerebro. A partir de estudios realizados con un resonador magnético con una potencia mínima de 1.5 Tesla y de post procesamiento de las matrices DICOMs, se pueden formar Imágenes por Tensores de Difusión de estos tractos, y con ello el conocimiento de la anisotropía fraccional, que representa el movimiento de las moléculas de agua dentro de las fibras de sustancia blanca. Cuanto mayor anisotropía fraccional, las fibras evidencian mejor conectividad entre áreas cerebrales.

En el modelo clásico del lenguaje, el fascículo arqueado conecta las zonas de comprensión (área de Wernicke) con las de producción de palabras (área de Broca).

A partir de estas imágenes se obtienen datos anatómicos y funcionales in vivo mediante la descripción de las estructuras de conexiones cerebrales y mediante diferentes colores se muestra la dirección de las moléculas de agua dentro del tracto. Las imágenes se obtienen a partir de tablas de matrices de datos, a las que se pueden aplicar normalizaciones estandarizadas (por ejemplo TBSS) o mediante la elección de áreas de interés (ROI, en inglés) para delimitar el tracto a ser estudiado, por parte de expertos. Esta última requiere de un amplio conocimiento anatómico, además previene de errores graves como la aparición de tractos fantasmas. Las imágenes tractográficas constituyen una técnica no invasiva iniciada hace aproximadamente 20 años (Catani & Thiebaut de Schotten, 2008; Mori & Zhang, 2006). Actualmente se encontró que las deconvoluciones esféricas permiten mayor efectividad en estos estudios (Jeurissen & Leemans, 2010; J.-D. Tournier, Calamante, Gadian, & Connelly, 2004; J. Tournier, Mori, & Leemans, 2011), ya que brindan mayor nitidez en espacios donde se cruzan los haces de fibras (Luna et al., 2016). Tanto las imágenes con modelos de tensores de difusión como las deconvoluciones esféricas son útiles para estudiar los procesos de mielinización (y desmielinización), los cambios evolutivos, el deterioro provocado por neuropatologías, entre otros. En el caso de la microestructura del lenguaje se utiliza para estudiar la conducción de tractos objetivo y las redes que conforman.

El Fascículo Arqueado (FA es un haz lateral de fibras de sustancia blanca que conecta la corteza perisilviana con los lóbulos frontal, parietal y temporal y está compuesto por fibras cortas que se ubican hacia los costados y por fibras largas que se ubican hacia el centro. Desde una vista lateral, sus fibras más largas forman una estructura similar a un arco, el FA derecho tiene una forma semejante a una letra “C” inclinada unos cuarenta y cinco grados hacia abajo y el FA izquierdo presenta una forma similar al signo de interrogación de cierre. El FA abarca aspectos comprensivos y expresivos y de prosodia y semántica (Catani & Thiebaut de Schotten, 2008). Que los aspectos comprensivos y expresivos estén en el HI es realmente interesante si se recuerda que Broca y Wernicke (carentes de técnicas de esta magnitud) encontraron diferencias anatómicas en el hemisferio de quienes habían tenido dificultades lingüísticas. Los hallazgos del HD explicarían porqué un estudio que utilizó imágenes de Resonancia Magnética y pesos de difusión encontró mejora en el aprendizaje de palabras por asociación semántica cuando están menos lateralizadas las redes del lenguaje (Catani et al., 2007). Se estudió la AF del FA izquierdo en niños de 5 a 8 años y se encontró que mejora con la edad y se correlaciona con mayor nivel de lenguaje expresivo (Broce, Bernal, Altman, Tremblay, & Dick, 2015), pero para estudiar qué sucede cuando se desarrolla el lenguaje resulta clave observar qué sucede en bilingües según la edad a la que hayan aprendido la segunda lengua.

Se encontró que el FA está más desarrollada en humanos que en los monos y que esta diferencia estaría dada por la influencia del lenguaje en el desarrollo humano (Rilling et al., 2008). Algunos investigadores encontraron la expresión de un gen que informa para una proteína que permitiría el desarrollo de estructuras que favorecen las generalizaciones lingüísticas, las personas que tienen alterado ese gen tienen dificultades para generalizar conceptos y mediante neuroimágenes se encontró que tienen conexiones diferentes en el FA (Enard et al., 2002; Hernandez, Greene, Vaughn, Francis, & Grigorenko, 2015; Wong, Ettlinger, & Zheng, 2013). Sin embargo, este gen sólo explica las anomalías mencionadas en la expresión del lenguaje y no el desarrollo completo del lenguaje (Bolhuis et al. 2014). En este sentido será interesante esperar los desarrollos próximos en el área que clarifiquen los procesos de expresión genética y epigenética en las personas tal como lo expresa otro estudio que estudió tanto el FOXP2 como el KIAA0319/TTRAP/THEM2 y se encontró que existen correlaciones entre la mutación de estos genes, la activación de áreas corticales y problemas de lectura (Pinel et al., 2012).

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Sobre el Autor: Julián Marino

Doctor en Psicología. Especializado en Resonancia Magnética aplicada a la Psicología. Post Doctorado en las Universidad de Granada (España) y Utrecht (Holanda). Tiene publicaciones en diferentes revistas especializadas. Su trabajo está aplicado a la Regulación Emocional y las Funciones Ejecutivas. Es docente de la Universidad Nacional de Córdoba y director del Laboratorio de Neuroimágenes de esa universidad.