Mapa cerebral ultradetallado que muestra las neuronas que codifican el significado de las palabras

por Escuchar a escondidas los cerebros de personas vivasLos científicos han conseguido crear el mapa de mayor resolución hasta la fecha de neuronas que codifican el significado de diferentes palabras¹Los resultados sugieren que, en todos los individuos, el cerebro utiliza las mismas categorías estándar para clasificar las palabras, ayudándonos a convertir el sonido en significado.

El estudio se basa únicamente en palabras en inglés. Pero es un paso en el camino hacia la comprensión de cómo el cerebro almacena palabras en su biblioteca de idiomas, dice el neurocirujano Zev Williams del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge. Al mapear palabras, podemos inferir que el cerebro almacena palabras en una biblioteca de idiomas. Grupos superpuestos de células cerebrales que responden a diferentes palabras.“Podemos intentar empezar a construir un diccionario de significados”, afirma.

El trabajo fue publicado hoy en naturaleza.

Significado del mapeo

El área del cerebro se llama corteza auditiva El oído procesa el sonido de una palabra a medida que ingresa. Pero el cerebro es responsable de esto. Corteza frontalque es el área donde ocurre la actividad cerebral de orden superior, que sirve para comprender el “significado semántico” de una palabra: su esencia o esencia.

Búsqueda anterior² Estudió este proceso a través del análisis. Imágenes del flujo sanguíneo en el cerebro, que es un indicador de la actividad cerebral.Este método permitió a los investigadores mapear el significado de las palabras en pequeñas áreas del cerebro.

Pero Williams y sus colegas encontraron una oportunidad única de observar cómo las neuronas individuales codifican el lenguaje en tiempo real. Su grupo reclutó a 10 personas a punto de someterse a una cirugía para tratar la epilepsia, y a cada uno se le implantaron electrodos en el cerebro para determinar el origen de sus convulsiones. Los electrodos permitieron a los investigadores registrar la actividad de unas 300 neuronas en la corteza prefrontal de cada persona.

Mientras los participantes escuchaban varias frases cortas que contenían en total unas 450 palabras, los científicos registraron qué neuronas se iluminaban y cuándo. Williams dice que alrededor de dos o tres neuronas distintas se activaban con cada palabra, aunque señala que el equipo registró la actividad de sólo una pequeña fracción de los miles de millones de neuronas en la corteza prefrontal. Luego, los investigadores observaron la similitud entre palabras que activaban la misma actividad neuronal.

Una célula nerviosa para todo

Las palabras a las que respondió el mismo grupo de neuronas se clasificaron en categorías similares, como verbos o palabras asociadas con personas. El equipo también descubrió que las palabras que el cerebro podría asociar entre sí, como “pato” y “huevo”, activaban algunas de las mismas neuronas. Palabras con significados similares, como “ratón” y “rata”, provocaron patrones de actividad neuronal que eran más similares que los patrones provocados por “ratón” y “zanahoria”. Otros grupos de neuronas respondieron a palabras asociadas con conceptos más abstractos: palabras relacionales como “arriba” y “detrás”, por ejemplo.

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Williams dice que las categorías que el cerebro asigna a las palabras fueron similares entre los participantes, lo que sugiere que los cerebros humanos combinan todos los significados de la misma manera.

Las neuronas de la corteza prefrontal no reconocían las palabras por sus sonidos, sino sólo por sus significados. Cuando alguien escuchaba la palabra “hijo” en una oración, por ejemplo, se encendían palabras asociadas con miembros de la familia. Pero estas neuronas no respondieron a la palabra “sol” en la oración, a pesar de que estas palabras tienen el mismo sonido.

lectura de la mente

Hasta cierto punto, los investigadores han podido determinar lo que oyen las personas mediante el seguimiento de la actividad de sus neuronas. Aunque no pudieron parafrasear oraciones exactas, pudieron decir, por ejemplo, que la oración contenía un animal, un verbo y comida, en ese orden.

“Obtener este nivel de detalle y observar lo que sucede a nivel de una neurona individual es bastante fascinante”, dice Vikash Gilga, ingeniero de la Universidad de California en San Diego y director científico de la empresa de interfaz cerebro-computadora Paradromics. Quedó impresionado por la capacidad de los investigadores para identificar no sólo qué neuronas corresponden a las palabras y sus categorías, sino también el orden en que fueron dichas.

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