Científicos chinos identifican una vía del lenguaje similar a la humana en cerebros de marmotas

Foto ilustrativa porporcionada por el Instituto de Automatización de la Academia de Ciencias de China

Investigadores chinos identificaron, por primera vez de manera sistemática, en los cerebros de marmosetas un haz de fibras altamente homólogo a la vía central del lenguaje humano — el fascículo arcuato (AF) — y demostraron que su patrón de conectividad es más cercano al de los humanos que al encontrado en el modelo de macaco tradicionalmente utilizado, informó el Global Times, citando al Instituto de Automatización de la Academia de Ciencias de China.

El histórico estudio fue publicado recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Los expertos explicaron que el AF es un conjunto de fibras de materia blanca que conectan regiones cerebrales responsables del procesamiento auditivo con aquellas que controlan las funciones motoras. En los cerebros humanos, es crucial para el lenguaje, desde el habla espontánea y la recuperación de palabras hasta la repetición y las habilidades de comprensión.

Durante décadas, los científicos se han basado principalmente en primates como chimpancés y macacos para estudiar los orígenes neurales del lenguaje, pero no habían logrado identificar una estructura neural que coincidiera estrechamente con la vía del lenguaje humano. Ese estancamiento se rompió cuando el pequeño y muy vocal tití marmoset entró en el campo de visión de los investigadores.

Los expertos explicaron que los titíes poseen habilidades vocales distintivas. Pueden participar en intercambios vocales de "turno por turno" similares a los humanos, ajustar la amplitud y duración de sus llamadas según la identidad y la distancia de los socios de comunicación, e incluso aprender vocalizaciones a través de la retroalimentación social parental, características notablemente similares al proceso de desarrollo del lenguaje en los bebés humanos.

“Usando imágenes de resonancia magnética por difusión de ultra alta resolución y tecnologías de rastreo neuronal, observamos claramente que el AF en los marmosets es altamente homólogo al de los humanos y puede proyectar de manera estable a la corteza prefrontal ventrolateral, formando un circuito regulador auditivo-motor completo y eficiente”, precisó Wang Yufan, estudiante de doctorado en el Instituto de Automatización de la Academia de Ciencias de China.

"Este patrón de conectividad es muy similar al patrón de los humanos", añadió.

Los investigadores también encontraron que los marmosets muestran mapas de conectividad altamente homólogos a las áreas involucradas en la producción del habla humana.

"Esto proporciona evidencia directa de que los primates comparten profundas similitudes en la arquitectura neural del control vocal, y además confirma que los marmosets son un modelo ideal para estudiar los orígenes neuronales del lenguaje humano", aseguró Fan Lingzhong, investigador del Instituto de Automatización de la Academia de Ciencias de China.

Cheng Luqi, profesor asociado en la Universidad de Tecnología Electrónica de Guilin, explicó además que, mientras las vocalizaciones de los macacos son en gran parte fijas y guiadas por emociones, con poca evidencia de aprendizaje vocal socialmente guiado, los bebés de marmoset poseen una habilidad que está ausente en casi todos los demás primates no humanos: el aprendizaje vocal socialmente guiado. Los jóvenes marmosets imitan continuamente las llamadas de sus padres y ajustan repetidamente su "vocalización" basándose en la retroalimentación parental.

"Este comportamiento complejo coloca una exigencia fuerte en el cerebro para un camino de integración auditivo-motor extremadamente eficiente, y el AF cumple exactamente ese papel. Por eso el AF del marmoset es tan similar al de los humanos", indicó Cheng.

En comparación con los macacos, cuyos cerebros son relativamente maduros al nacer, tanto los bebés humanos como los de marmoset nacen con cerebros altamente inmaduros, parecidos a "tablas en blanco" que esperan desarrollarse. Esta maduración retrasada otorga al cerebro una plasticidad notable.

A pesar de la fuerte similitud en las conexiones del lóbulo frontal entre los titíes y los humanos, los investigadores señalaron que el AF humano se extiende además hacia las regiones temporales media e inferior.

Esta 'extensión neural' única en los humanos, explicaron, corresponde a aspectos del lenguaje que van más allá de la simple vocalización, incluyendo la memoria semántica y la recuperación léxica.

"La 'autopista neural' compartida por los titíes y los humanos principalmente resuelve el problema de escuchar y producir sonidos complejos, formando una arquitectura fundamental sólida", recalcó Fan. "La extensión adicional en los humanos nos permite conectar sonidos con innumerables conceptos y significados. Por eso podemos recitar poesía, contar historias y crear nuevas palabras."

“Esperamos mucho que los titíes puedan algún día servir como un modelo clave para ayudar a los científicos a diseñar entrenamientos de rehabilitación y estrategias de intervención más precisas”, concluyó Fan.