Un grupo de investigadores de la Universidad de Harvard y el Hospital General de Massachusetts ha logrado demostrar, por primera vez, cómo distintas neuronas trabajan en equipo para construir oraciones antes de que una persona pronuncie una sola palabra. El estudio, publicado en la prestigiosa revista Nature, revela que existen neuronas especializadas que actúan como “bloques lingüísticos”, dedicadas a identificar sustantivos, verbos o incluso el final de una frase.
Según los hallazgos, antes de hablar, conjuntos de neuronas ubicadas en la corteza frontotemporal se activan de manera coordinada para distinguir elementos gramaticales y planificar la estructura de la oración. Esto permite que el cerebro organice las palabras de forma coherente y fluida, anticipando el contexto y el significado de cada término.
El proceso de construcción de oraciones en el cerebro
El cerebro humano organiza la construcción de frases mediante diferentes grupos de neuronas en la corteza frontotemporal. Cada grupo es responsable de identificar aspectos clave como la categoría de una palabra (sustantivo o verbo) y su posición dentro de la oración. Antes de hablar, estas especializaciones se combinan para planificar y ensamblar la estructura completa.
Los resultados publicados en Nature evidencian que la producción del lenguaje sigue reglas gramaticales codificadas por tipos específicos de neuronas, denominadas “bloques de construcción” neuronales. Mientras unos grupos identifican categorías como sustantivos o verbos, otros se encargan del orden o del cierre de la oración. Esta organización permite anticipar la estructura y contribuye a la flexibilidad del lenguaje humano.
El neurocirujano y coautor del estudio, Ziv Williams, explicó: “Hay neuronas específicas que solo reaccionan si una palabra es un sustantivo, y otras que solo se activan si una frase termina”, según cita el artículo de Nature.
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¿Cómo se estudió el cerebro en acción?
Para obtener estos resultados, el equipo implantó temporalmente electrodos en la corteza frontotemporal de personas con epilepsia que estaban sometidas a monitoreo médico. Dado que los participantes estaban completamente despiertos y podían hablar con normalidad, fue posible registrar la actividad eléctrica de 579 neuronas durante la producción espontánea de casi 1.900 frases.
Los pacientes participaron en situaciones de conversación real, respondiendo preguntas abiertas y elaborando oraciones sin guion ni lectura previa. Este enfoque permitió analizar cómo cada neurona respondía ante distintos bloques lingüísticos en condiciones de habla natural.
Los científicos emplearon técnicas de procesamiento de lenguaje natural y herramientas de inteligencia artificial para comparar los patrones cerebrales con la estructura interna de las oraciones. De este modo, establecieron correspondencias directas entre la actividad neuronal y elementos gramaticales precisos de cada segmento del discurso.
¿Qué se descubrió sobre el lenguaje y las neuronas?
Según Nature, distintas clases de neuronas codifican categorías gramaticales y funciones: algunas diferencian entre sustantivos y verbos, mientras otras se activan en función del significado de cada palabra o de su papel estructural en la oración. Esto permite que el cerebro separe y procese simultáneamente información semántica y sintáctica.
El equipo descubrió que estas neuronas también pueden identificar la posición de una palabra en la frase, el nivel jerárquico dentro de su estructura y el instante en que una oración se aproxima a su final. El trabajo evidenció que la codificación lingüística se distribuye en toda la corteza frontotemporal, aunque predomina en el hemisferio izquierdo del cerebro, conocido por su importancia en el procesamiento lingüístico.
Utilizando modelos de inteligencia artificial, los investigadores observaron que el cerebro mantiene un “registro mental” de hasta cinco palabras previas para planificar la frase siguiente. Esta capacidad es clave para que el habla sea fluida y coherente.
¿Por qué importa este mapa neuronal del lenguaje?
De acuerdo con los autores en Nature, estos hallazgos representan un avance en la neurociencia del lenguaje, ya que permiten observar con detalle cómo el cerebro ensambla oraciones en tiempo real.
El estudio puede sentar bases para el desarrollo de tecnologías de recuperación del habla tras lesiones, aplicaciones en interfaces cerebro-computadora y mejoras en modelos de inteligencia artificial para el procesamiento del lenguaje.
El hallazgo central es que las neuronas trabajan anticipando no solo el tipo y la función de cada palabra, sino también el contexto específico en el que aparecerán. Así, el cerebro puede planificar y crear frases nuevas antes de que sean pronunciadas, una habilidad que distingue a la comunicación humana.
Además, el estudio constató que estas propiedades son constantes entre personas y en diferentes contextos de habla natural, descifrando combinaciones únicas de rasgos lingüísticos a nivel neuronal. También se identificó que las neuronas integran información secuencial y contextual en una ventana de al menos un segundo antes de hablar, una característica relevante para el desarrollo de sistemas automáticos de traducción, la rehabilitación del habla y el abordaje de trastornos del lenguaje.
La investigación encabezada por Jing Cai y Ziv Williams permite trazar un mapa de alta resolución sobre cómo el cerebro organiza el lenguaje. Estos resultados inauguran nuevas líneas para entender cómo expresamos y comprendemos el lenguaje en múltiples modalidades y situaciones.
Fuente: Infobae
