Los cerebros de los recién nacidos reconocen patrones de sonido complejos

resumen: Una nueva investigación muestra que los recién nacidos pueden detectar patrones de sonido complejos que siguen reglas gramaticales no contiguas, lo que sugiere que la capacidad de procesar tales secuencias es innata. Utilizando espectroscopía de infrarrojo cercano, los investigadores observaron las respuestas cerebrales de los recién nacidos a secuencias de tonos y descubrieron que los bebés podían distinguir entre patrones correctos e incorrectos.

El estudio encontró que esta habilidad temprana activa redes relacionadas con el lenguaje, especialmente en el hemisferio izquierdo, destacando la base para futuras habilidades lingüísticas. A los seis meses, estas redes se vuelven más especializadas, lo que muestra el efecto de la exposición temprana al sonido en el desarrollo del cerebro.

Este hallazgo indica la importancia de las experiencias auditivas tempranas y abre la posibilidad de intervenciones musicales en bebés para apoyar el desarrollo del lenguaje. Estos hallazgos son particularmente importantes para los niños en entornos no estimulantes.

Hechos básicos

• Los recién nacidos pueden detectar patrones de sonido no adyacentes, una habilidad fundamental para el lenguaje.
• Las áreas del cerebro que procesan el lenguaje se activan mediante secuencias de sonidos desde el nacimiento.
• La exposición temprana al sonido puede ayudar a desarrollar redes cerebrales asociadas con el lenguaje.

fuente: Universidad de Viena

Un equipo de investigadores, entre los que se encuentra la psicolingüista Jutta Müller de la Universidad de Viena, ha descubierto que los recién nacidos son capaces de aprender secuencias de sonidos complejas que siguen reglas similares al lenguaje.

Este estudio pionero proporciona evidencia largamente esperada de que la capacidad de percibir dependencias entre señales acústicas no adyacentes es innata.

Los resultados fueron publicados recientemente en la prestigiosa revista Biología PLoS.

Se sabe desde hace mucho tiempo que los niños pueden aprender secuencias de sílabas o sonidos que se suceden inmediatamente. Sin embargo, el lenguaje humano suele incluir patrones que conectan elementos no adyacentes.

Por ejemplo, en la oración «La mujer alta que se esconde detrás del árbol se hace llamar Catwoman», el sujeto «la mujer alta» está vinculado a un verbo que termina en «-s», que indica la tercera persona del singular.

Las investigaciones sobre el desarrollo del lenguaje sugieren que los niños comienzan a dominar dichas reglas en su lengua materna a la edad de dos años. Sin embargo, experimentos de aprendizaje han demostrado que incluso bebés de tan solo cinco meses pueden detectar reglas entre elementos no adyacentes, no sólo en el lenguaje sino también en sonidos no lingüísticos, como los tonos.

«Incluso nuestros parientes más cercanos, los chimpancés, pueden detectar patrones vocales complejos cuando se combinan en tonos», dice el coautor Simon Townsend de la Universidad de Zurich.

Reconocer patrones en los sonidos es innato

Aunque varios estudios previos han sugerido que la capacidad de reconocer patrones entre sonidos no adyacentes es innata, hasta ahora no ha habido evidencia clara.

El equipo internacional de investigadores proporcionó esta evidencia al monitorear la actividad cerebral en recién nacidos y bebés de seis meses mientras escuchaban secuencias de audio complejas. En su experimento, los recién nacidos (de apenas unos días de edad) fueron expuestos a secuencias en las que el primer tono estaba vinculado a un tercer tono no adyacente.

Después de sólo seis minutos de escuchar dos tipos diferentes de secuencias, a los niños se les presentaron nuevas secuencias que seguían el mismo patrón pero con un tono diferente. Estas nuevas secuencias eran correctas o contenían un error en el patrón.

Utilizando espectroscopia de infrarrojo cercano para medir la actividad cerebral, los investigadores descubrieron que los cerebros de los recién nacidos pueden distinguir entre secuencias correctas e incorrectas.

Los sonidos activan redes cerebrales relacionadas con el lenguaje

«La corteza frontal, el área del cerebro situada justo detrás de la frente, desempeña un papel crucial en los recién nacidos», explica Yasuyo Minagawa de la Universidad Keio de Tokio.

La fuerza de la respuesta de la corteza frontal a secuencias fonéticas incorrectas se ha relacionado con la activación de una red en el hemisferio izquierdo, que también es esencial para el procesamiento del lenguaje.

Curiosamente, los bebés de seis meses mostraron activación en la misma red relacionada con el lenguaje al discriminar entre secuencias correctas e incorrectas.

Los investigadores concluyeron que patrones de sonido complejos activan estas redes relacionadas con el lenguaje desde el comienzo de la vida. Durante los primeros seis meses, estas redes se vuelven más estables y especializadas.

Las experiencias de aprendizaje temprano son clave

«Nuestros hallazgos muestran que el cerebro es capaz de responder a patrones complejos, como los que se encuentran en el lenguaje, desde el primer día», explica Jutta Müller, del Departamento de Lingüística de la Universidad de Viena.

«La forma en que se conectan las regiones del cerebro durante el proceso de aprendizaje en los recién nacidos sugiere que las experiencias de aprendizaje temprano pueden ser cruciales para la formación de redes que luego respaldan el procesamiento de patrones de sonido complejos».

Estas ideas son clave para comprender el papel de la estimulación ambiental en el desarrollo temprano del cerebro. Esto es especialmente importante en los casos en los que falta estimulación, ésta es insuficiente o está mal procesada, como en los bebés prematuros.

Los investigadores también destacaron que sus hallazgos muestran cómo las señales de audio no lingüísticas, como las secuencias de tonos utilizadas en el estudio, pueden activar redes cerebrales relacionadas con el lenguaje.

Esto abre interesantes posibilidades para los programas de intervención temprana, que podrían, por ejemplo, utilizar la estimulación musical para promover el desarrollo del lenguaje.

Acerca de la investigación del neurodesarrollo y las novedades en neurociencia auditiva

autor: Alexandra Fry
fuente: Universidad de Viena
comunicación: Alexandra Frei – Universidad de Viena
imagen: Imagen acreditada a Neuroscience News.

Búsqueda original: Acceso abierto.
«Reorganización funcional de regiones del cerebro que apoyan el aprendizaje de reglas sintéticas durante la primera mitad de la vida.“Por Simon Townsend et al. Biología PLoS

un resumen

Reorganización funcional de regiones del cerebro que apoyan el aprendizaje de reglas sintéticas durante la primera mitad de la vida.

Los bebés que no hablan mucho pueden rastrear dependencias no adyacentes (NAD) en el campo auditivo. Si bien esto constituye un requisito previo para la adquisición del lenguaje, los orígenes del desarrollo neurológico de esta capacidad siguen siendo desconocidos.

Aplicamos espectroscopia funcional de infrarrojo cercano en recién nacidos y bebés de 6 a 7 meses para investigar el sustrato neuronal que respalda el aprendizaje y la detección de NAD utilizando secuencias de tonos en un paradigma de aprendizaje de gramática artificial.

La detección de NAD estuvo indicada por la activación del lóbulo frontal izquierdo en recién nacidos, mientras que la activación de la circunvolución supramarginal izquierda (SMG), la circunvolución temporal superior (STG) y la circunvolución frontal inferior se detectó en bebés de 6 a 7 meses.

Los análisis de conectividad funcional también indicaron que el patrón de activación del recién nacido durante la fase de prueba aprovechó una red cerebral que consta de regiones prefrontales, el SMG izquierdo y el STG durante las fases de descanso y aprendizaje.

Estos hallazgos sugieren que una red cerebral funcional asociada con el aprendizaje en el hemisferio izquierdo puede surgir en el nacimiento y servir como base para la posterior participación de estas regiones para detectar NAD, proporcionando así una base neuronal para la adquisición del lenguaje.