La región cerebral que comienza a procesar los cambios de tono en las palabras que escuchamos

En los animales y las personas, las señales acústicas usadas para la comunicación contienen una amplia gama de sonidos diferentes que están determinados por las frecuencias a las que vibran las cuerdas vocales. Por ejemplo, el tono de la voz de una persona, y cómo varía mientras ella está hablando, depende de una compleja serie de frecuencias variables. Se considera esencial saber cómo el cerebro procesa esos cambios de frecuencia y les encuentra significado, ya que tener un buen conocimiento sobre esos aspectos del funcionamiento del cerebro puede ser de gran ayuda para comprender muchos comportamientos asociados a la audición, como el habla.

Ahora, se ha conseguido identificar cómo y dónde procesa el cerebro este tipo de señal sonora.

Determinar la dirección de un cambio de frecuencia, por ejemplo, si está aumentando o disminuyendo, y descodificar su significado, es importante en cualquier idioma, pero sobre todo en idiomas tonales como el chino mandarín, en los que si se aumenta o disminuye la frecuencia de una sola sílaba con respecto a la anterior se puede cambiar el significado de una palabra.

Hay personas que tienen deficiencias para procesar este tipo de cambio de frecuencia. Estas personas experimentan dificultades con la lectura, con el aprendizaje del lenguaje, e incluso para percibir el estado emocional de la persona con la que hablan.

La nueva investigación realizada por el equipo de Guangying Wu del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y Richard I. Kuo (ahora en la Universidad de Edimburgo, Reino Unido) podría ayudar a conocer mejor las causas de las alteraciones de este tipo, y brindar algunas pistas para futuros tratamientos terapéuticos, o para diseños de prótesis tales como implantes auditivos.


Los investigadores identificaron en ratas la región cerebral que comienza a procesar los cambios de frecuencia. Y esa región ha resultado ser el mesencéfalo, un área situada bajo la corteza cerebral cerca del centro del cerebro. El hallazgo ha sido una sorpresa, ya que no había grandes sospechas de que la región identificada se ocupase de tal trabajo. Sí había bastantes sospechas de, por ejemplo, el tronco encefálico, o el tálamo.

Además de descubrir el sitio donde comienza el procesamiento de los cambios de frecuencia, los investigadores descubrieron cómo las neuronas auditivas del mesencéfalo responden a estos cambios de frecuencia. Combinando mediciones físicas y modelos computacionales, se confirmó que las neuronas observadas podían responder de forma selectiva a los cambios de frecuencia basándose en las direcciones de estos cambios. Por ejemplo, algunas neuronas eran más sensibles a los cambios ascendentes, mientras que otras respondían más a los descendentes.