Come il cervello elabora e memorizza le parole che ascoltiamo

I neuroscienziati affermano che il lessico uditivo del cervello, un catalogo del linguaggio verbale, si trova in realtà nella parte anteriore della corteccia uditiva primaria, non dietro di essa

L'esistenza di una rappresentazione neurale per parole intere (cioè un lessico) è una caratteristica comune a molti modelli di elaborazione del parlato. Studi precedenti hanno fornito la prova di un lessico visivo contenente rappresentazioni di intere parole scritte in un'area del flusso visivo ventrale nota come area visiva della forma delle parole. Un supporto sperimentale simile per un lessico uditivo contenente rappresentazioni di parole pronunciate deve ancora essere mostrato.

La nuova scoperta degli studiosi del Georgetown University Medical Center, pubblicata su Neurobiology of Language (1), capovolge una comprensione secolare di quest'area del cervello. La nuova comprensione è importante perché potrebbe influire sul recupero e sulla riabilitazione a seguito di una lesione cerebrale come un ictus.

Il laboratorio di Riesenhuber ha mostrato l'esistenza di un lessico per le parole scritte alla base dell'emisfero sinistro del cervello in una regione nota come Visual Word Form Area (VWFA) e successivamente ha determinato che le parole scritte appena apprese vengono aggiunte al VWFA. Il presente studio ha cercato di verificare se esistesse un lessico simile per le parole pronunciate nella cosiddetta Auditory Word Form Area (AWFA), situata anteriormente alla corteccia uditiva primaria.

«Sin dall'inizio del 1900, gli scienziati credevano che il riconoscimento delle parole pronunciate avvenisse dietro la corteccia uditiva primaria, ma quel modello non si adattava bene a molte osservazioni di pazienti con deficit di riconoscimento vocale, come i pazienti colpiti da ictus», afferma il dottor Maximilian Riesenhuber, PhD (2), professore di il Dipartimento di Neuroscienze presso il Georgetown University Medical Center e autore senior di questo studio. «La nostra scoperta di un lessico uditivo più verso la parte anteriore del cervello fornisce una nuova area target per aiutarci a comprendere i deficit di comprensione del parlato».

Nello studio, condotto da Srikanth R Damera, MD, PhD (3), 26 volontari sono stati sottoposti a tre cicli di scansioni di risonanza magnetica funzionale (fMRI) per esaminare le loro capacità di elaborazione di parole pronunciate. La tecnica utilizzata in questo studio è stata chiamata adattamento rapido della risonanza magnetica funzionale (fMRI-RA), che è più sensibile della fMRI convenzionale nel valutare la rappresentazione delle parole uditive e l'apprendimento di nuove parole.

«Negli studi futuri, sarà interessante indagare su come gli interventi diretti all'AWFA influenzino i deficit di comprensione del parlato nelle popolazioni con diversi tipi di ictus o lesioni cerebrali», afferma Riesenhuber. «Stiamo anche cercando di capire come interagiscono i sistemi di parole scritte e parlate. Oltre a ciò, stiamo usando le stesse tecniche per cercare il lessico uditivo in altre parti del cervello, come quelle responsabili della produzione del linguaggio».

Il dottor Josef Rauschecker, PhD, DSc, professore presso il Dipartimento di Neuroscienze di Georgetown e coautore dello studio, aggiunge che molti aspetti di come il cervello elabora le parole, scritte o verbali, rimangono inesplorati. Egli dice: «Sappiamo che quando impariamo a parlare, ci affidiamo al nostro sistema uditivo per dirci se il suono che abbiamo prodotto rappresenta accuratamente la nostra parola prevista. Usiamo quel feedback per perfezionare i futuri tentativi di pronunciare la parola. Tuttavia, il processo del cervello per questo rimane poco compreso, sia per i bambini piccoli che imparano a parlare per la prima volta, ma anche per le persone anziane che imparano una seconda lingua».

Oltre a Riesenhuber, Damera e Rauschecker, gli altri autori della Georgetown University sono Lillian Chang, Plamen Nikolov, James Mattei, Suneel Banerjee, Patrick H. Cox e Xiong Jiang. Laurie S. Glezer è alla San Diego State University, CA. Questo lavoro è stato sostenuto da fondi della National Science Foundation concedere BCS-1756313. Ulteriore supporto è stato fornito dalla sovvenzione NIH 1S10OD023561. Questo lavoro ha utilizzato anche le risorse fornite attraverso l'Extreme Science and Engineering Discovery Environment (XSEDE), che è supportato dalla sovvenzione della National Science Foundation ACI-1548562. Gli autori non dichiarano interessi finanziari personali legati allo studio.

Georgetown University Medical Center: In qualità di centro scientifico e sanitario accademico di alto livello, il Georgetown University Medical Center offre, in modo sinergico, eccellenza nell'istruzione - formazione di medici, infermieri, amministratori sanitari e altri professionisti sanitari, nonché scienziati biomedici - e collaborazione di ricerca interdisciplinare all'avanguardia, migliorare la nostra scienza di base e la nostra capacità di ricerca biomedica traslazionale al fine di migliorare la salute umana. L'assistenza ai pazienti, la ricerca clinica e l'educazione sono condotte con il nostro partner del sistema sanitario accademico, MedStar Health. La missione del GUMC si svolge con una forte enfasi sulla giustizia sociale e una dedizione al principio cattolico e gesuita della cura personalis - o "cura dell'intera persona". GUMC comprende la School of Medicine, la School of Nursing, la School of Health, la Biomedical Graduate Education, e Centro oncologico globale di Georgetown Lombardi. Designata dalla Carnegie Foundation come università di dottorato con "un'attività di ricerca molto elevata", Georgetown ospita un Clinical and Translational Science Award dal National Institutes of Health e una designazione di Comprehensive Cancer Center dal National Cancer Institute.

Riferimenti:

(1) Evidence for a Spoken Word Lexicon in the Auditory Ventral Stream

(2) Maximilian Riesenhuber

(3) Srikanth R Damera

Descrizione foto: Ceazione grafica. - Credit: Redazione.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: A New Understanding of How the Brain Processes and Stores Words We Hear