La forma en que el cerebro se sincroniza con los patrones del habla no es exclusiva de la comprensión del lenguaje oral, según sugiere un nuevo estudio. El proceso, llamado sincronización, también forma parte de la comprensión de la lengua de signos.
El cerebro humano funciona mediante ritmos y ciclos. Estos patrones se producen en frecuencias predecibles que dependen de lo que hace una persona y de qué parte del cerebro está activa durante esa actividad.
Del mismo modo, en el mundo también hay ritmos y patrones, y desde hace 20 años los científicos se preguntan cómo es posible que el cerebro se «sincronice» con ellos, es decir, que se ajuste a esos patrones.
El lenguaje es uno de los ámbitos en los que los científicos observan la sincronización neuronal: cuando las personas escuchan hablar, sus ondas cerebrales se sincronizan con los ritmos de volumen que oyen. Como las personas no pueden prestar atención a todo lo que sucede a su alrededor al mismo tiempo, se cree que esta sincronización de fase ayuda a anticipar cuándo es probable que aparezca información importante.
Frecuencias preferidas
Numerosos estudios han documentado este fenómeno en el procesamiento del lenguaje; sin embargo, ha sido difícil determinar si la sincronización neuronal está especializada en el lenguaje oral.
«Para determinar si la sincronización neuronal con el lenguaje está especializada en el habla o si es una herramienta de uso general que las personas pueden emplear con cualquier cosa que sea predecible en el tiempo, tuvimos que ir más allá del habla y de la percepción auditiva», afirma Geoffrey Brookshire, autor principal del estudio y estudiante de doctorado del departamento de Psicología de la Universidad de Chicago.
«Al estudiar la lengua de signos, aprendemos algo sobre cómo procesa el cerebro el lenguaje en términos más generales. Estamos resolviendo un misterio que no podíamos desentrañar estudiando solo el habla», afirma Daniel Casasanto, profesor adjunto de Psicología y director del Laboratorio de Experiencia y Cognición de la universidad.
Al escuchar el habla, el cerebro se sincroniza con las sílabas, las palabras y las frases, cuyos ritmos se sitúan por debajo de los 8 Hz, o 8 pulsos por segundo. La visión también tiene una frecuencia preferida a la que se acopla.
«Por ejemplo, cuando nos concentramos en destellos de luz aleatorios, nuestro cerebro se sincroniza con mayor intensidad con los destellos de alrededor de 10 Hz. Al estudiar la lengua de signos, podemos preguntarnos si lo importante para la sincronización es el sentido que usamos o el tipo de información que recibimos», afirma Brookshire.
Para determinar si las personas se sincronizan con los ritmos visuales del mismo modo que con los ritmos auditivos del lenguaje, los investigadores mostraron a personas que dominaban la lengua de signos vídeos de relatos narrados en lengua de signos estadounidense y midieron su actividad cerebral mientras los veían.
Una vez que los investigadores obtuvieron estos registros de electroencefalograma, necesitaron un método para medir los ritmos visuales de la lengua de signos.
Aunque existen métodos bien establecidos para medir los ritmos del habla, no hay equivalentes automáticos y objetivos para la estructura temporal de la lengua de signos. Así que los investigadores crearon uno.
«Un hallazgo apasionante»
Desarrollaron una nueva métrica, llamada cambio visual instantáneo, que resume el grado de cambio en cada intervalo durante la producción de signos. Procesaron con su nuevo algoritmo los vídeos del experimento que habían visto los participantes para identificar los picos y los valles de los cambios visuales entre fotogramas. Los picos más grandes se asociaban con movimientos amplios y rápidos.
Con este esquema, que ilustraba la magnitud de los cambios visuales a lo largo del tiempo en los vídeos, Brookshire superpuso los electroencefalogramas de los participantes para comprobar si las personas se sincronizaban en torno a la frecuencia visual habitual, de aproximadamente 10 Hz, o a las frecuencias más bajas de los signos y las frases de la lengua de signos, de unos 2 Hz.
Las ondas cerebrales de los participantes se sincronizaron con las frecuencias específicas de la lengua de signos, en lugar de hacerlo con la frecuencia más alta que la visión suele preferir.
«Este es un hallazgo apasionante porque los científicos llevan años teorizando sobre cuán adaptable o flexible puede ser la sincronización, pero nunca habíamos sabido con certeza si era específica del procesamiento auditivo o si tenía una utilidad más general», afirma Brookshire. «Este estudio sugiere que los seres humanos pueden seguir ritmos perceptivos y hacer predicciones temporales con cualquiera de sus sentidos».
En términos más generales, los neurocientíficos quieren entender cómo crea y percibe el lenguaje el cerebro humano, y la sincronización se ha revelado como un mecanismo importante.
Al mostrar que la sincronización neuronal es una estrategia general para aumentar la sensibilidad a los picos de información, este estudio supone un avance significativo en la comprensión del lenguaje y la percepción humanos.
«Lo que me resulta especialmente apasionante del artículo es que compara cómo procesan los estímulos de la lengua de signos estadounidense las personas que la usan y las que no», afirma Susan Goldin-Meadow, profesora del departamento de Psicología y especialista en lenguaje y gestos.
«Aunque ambos grupos mostraron el mismo nivel de sincronización en las regiones visuales tempranas, presentaron diferencias en las regiones frontales. Este hallazgo sienta las bases para identificar qué aspectos de la sincronización neuronal están vinculados a las propiedades físicas de la señal visual y cuáles aparecen solo cuando se tiene conocimiento lingüístico», afirma.
