Hablar es fácil, enseñarle a leer y a escribir al cerebro es un verdadero desafío.

 

El lenguaje es una capacidad innata del cerebro humano que lo distingue de los demás animales. Es posible gracias a una red de áreas en la corteza cerebral que conecta los pensamientos, los sentimientos y la memoria con los órganos vocales y el sistema auditivo. La lectura y la escritura, por otro lado, son productos de la cultura, adquiridos demasiado recientemente para ser explicados por la evolución.

Los fundamentos biológicos del lenguaje

Una de las redes funcionales más evidentes del cerebro humano es la del lenguaje verbal. Nacemos con un cerebro “preconstruido” para hablar, y adquirimos esta capacidad sin necesidad de ningún entrenamiento específico, mucho antes de que aprendamos a leer, escribir o abotonar nuestra camisa. El lenguaje verbal se considera una característica biológica del ser humano, organizado estructuralmente en el cerebro a pesar de la modulación cultural que produjo más de seis mil idiomas que aún se practican en la actualidad en el mundo. Esta característica representa una ventaja evolutiva impresionante del cerebro humano sin equivalente en otras especies, y cuya determinación genética / evolutiva es un tema de gran debate entre los científicos ¹ .

La primera identificación de las áreas del cerebro involucradas con el lenguaje verbal proviene de la observación de los pacientes con lesiones en la corteza cerebral, por 19 ^th neurólogos siglo, como el francés Pierre-Paul Broca (1824-1880) y el alemán Karl Wernicke (1848- 1905). Broca descubrió que el “área del habla”, como él la llamó, estaba ubicada en una región específica, aunque mal definida, en la corteza frontal del hemisferio izquierdo que luego se conoció como área de Broca (ver Figura 1A). Los pacientes con lesiones en esa región no podían hablar. Wernicke descubrió otra área más atrás en el cerebro, también en el hemisferio izquierdo en el margen posterior del surco lateral, responsable de la comprensión del habla (ver Figura 1A). Se conoció como el área de Wernicke., y los pacientes que sufrieron lesiones en él no entendieron el habla de los demás.

Como todos los neurólogos de su tiempo, Wernicke era un neuroanatomista dedicado. Al diseccionar cerebros humanos, redescubrió un tracto de fibra que interconectaba su área con la de Broca: el llamado fascículo arqueado (ver Figura 1A). Este haz de fibras resultó ser una estructura típicamente humana, ausente o pequeña en otros primates. Todo parecía tener sentido. Cualquiera que oyera hablar a otra persona utilizaría el área de Wernicke para comprender el significado y, si se necesitaba una respuesta, simplemente tenía que activar el área de Broca en secuencia por medio del fascículo arqueado. Este esquema interesante, aunque simplista, se conoció como el modelo clásico de lenguaje y, a menudo, lleva los nombres de sus autores ² .

Con el avance de la neurociencia en las últimas décadas, junto con el desarrollo de técnicas capaces de registrar la actividad cerebral de forma dinámica, el escenario del procesamiento del lenguaje por parte del cerebro cambió de forma pronunciada ³ . Comprender todo lo que oímos —y responder y mantener la conversación— es una tarea de suma complejidad, que no se limita a la identificación de fonemas sucesivos (los sonidos del lenguaje) ya su agrupación en palabras y oraciones. Es fundamental escudriñar también nuestros léxicos cerebrales (diccionarios mentales) en busca de memorias semánticas para captar el contenido de lo dicho, reglas sintácticas para comprender el significado de las oraciones y fonética. Características Características para discernir los matices de la pronunciación que agregan sutiles tonos cognitivos y emocionales al significado literal de una oración. Los léxicos semánticos movilizan un área extensa que ocupa la mayor parte de la superficie ventral del lóbulo temporal (ver Figura 1B) donde se almacenan nuestros rostros familiares, así como las calles de nuestro vecindario, utensilios domésticos, nombres de frutas y cientos de miles de significados. aprendemos a lo largo de la vida. Los léxicos sintácticos están representados en el lóbulo frontal, justo al lado del área de Broca clásica (Figura 1B). Y finalmente, los léxicos fonológicos se encuentran cerca del área de Wernicke, en algún lugar entre los lóbulos temporal, occipital y parietal (Figura 1B).

La figura 1. A muestra el modelo clásico del circuito del lenguaje en el cerebro humano. B muestra que la evidencia disponible recientemente hizo las cosas mucho más complejas, identificando una serie de áreas diferentes que contribuyen a producir un discurso significativo. Modificado de Cuaresma (2010) (Ilustración de Simone Mendes).

 Fíjate que para entender lo que te está diciendo tu interlocutor, se moviliza de antemano una cadena ascendente de numerosas áreas subcorticales (en su mayoría sensoriales), luego grandes extensiones del lóbulo temporal izquierdo (en la parte posterior de la oreja), un sector importante del lóbulo frontal (en la frente) y las regiones del lóbulo parietal (al lado de la cabeza) se reclutan en secuencia. Pero el proceso no se detiene ahí ⁵ : Para comprender lo que estás escuchando, debes prestar atención a tu interlocutor, inhibiendo la percepción de todos los demás sonidos ambientales. Luego debe hacer una pausa y ciertamente esperar a que termine de hablar antes de producir una respuesta. A esto se le llama control ejecutivo, una función que involucra regiones en la parte frontal del cerebro detrás de los ojos (corteza prefrontal).

¡Y más! Las palabras que dice tu interlocutor pueden llegar incrustadas en las emociones: ironía, ira, amistad, amor, lo que sea… Por lo tanto, debes comprender no solo el significado manifiesto de lo que has escuchado, sino también el contenido encubierto que revela intenciones y sentimientos. Este aspecto del lenguaje se llama prosodia ⁶ . Es muy elaborado en la especie humana y multiplica la riqueza del lenguaje verbal. Esta adquisición evolutiva es tan importante que se lateralizó en el hemisferio derecho (ver Figura 1B), en las regiones homólogas a las que se acaban de describir para el lenguaje en el hemisferio izquierdo.

Junto con la participación de estas otras áreas múltiples, se identificaron conexiones relevantes entre ellas: por ejemplo, se encontró que el fascículo arqueado era más complejo de lo que se pensaba anteriormente, con ramas que comunicaban el área de Wernicke clásica con las muchas otras regiones del hemisferio izquierdo que realizar las funciones adicionales que acabamos de mencionar. Además, se descubrió que el cuerpo calloso (ver Figura 1B) —un haz gigantesco de fibras nerviosas que conecta ambos hemisferios— es necesario para la coordinación entre los hemisferios derecho e izquierdo en las funciones del lenguaje.

Cómo la cultura cambia el cerebro para leer

Si las redes cerebrales del lenguaje verbal son innatas en los seres humanos, entonces surgen preguntas interesantes sobre otras redes de origen cultural muy complejas, como las de la lectura y la escritura. Las redes cerebrales relacionadas con estas funciones elaboradas son particularmente intrigantes, porque no pueden ser explicadas por selección natural: el lenguaje escrito es una adquisición reciente de la cultura humana (hace unos cuatro o cinco mil años), y las matemáticas son incluso más recientes (no más de tres mil años). Estos tiempos son demasiado cortos para que sus sustratos biológicos hayan sido influenciados por presiones evolutivas. Por este motivo, son considerados productos de la cultura y, por tanto, esculpidos en el cerebro de los niños por los padres y profesores en casa y / o en la escuela.

En la edad adulta, se observa que un conjunto de regiones corticales en el hemisferio izquierdo se activa constantemente cuando alguien lee mientras se somete a imágenes cerebrales o registros electrofisiológicos simultáneos. Esto a menudo se denomina red de lectura ⁷ . Notablemente, la red de lectura es consistente en diferentes culturas, con una topografía similar en el cerebro de los lectores de alfabeto hebreo, chino o romano ⁸. Como se mencionó anteriormente, se debe enfatizar que la lectura es una función compleja que involucra no solo un componente perceptivo especializado en la identificación de grafemas (letras) y su correlación con los fonemas (los sonidos de las letras), sino también otras características diferentes, como movimientos oculares coordinados, enfoque atencional, comprensión, imaginación, memorización, etc. Por esta razón, observamos muchas áreas del cerebro que se activan simultáneamente cuando se propone una tarea de lectura a alguien que tiene el cerebro registrado dinámicamente. La arquitectura de esta red es similar, pero no idéntica, a la del lenguaje verbal, dadas las similitudes y diferencias entre una función y la otra (ver Figura 2). Además, la evidencia indica que el lenguaje verbal, con sus sustratos biológicos, sirve como base para albergar la red de lenguaje escrito, ya que se establece durante la infancia y está mediada por la cultura y la educación. Es como si la red de lectura se aprovechara de aquellas regiones previamente conectadas para que el lenguaje verbal desarrolle y opere su funcionamiento.

Además de las diversas funciones necesarias para la lectura, otro conjunto está involucrado en la escritura ⁹. Después de saber cuáles son los símbolos de nuestro idioma y cómo conectarlos con los sonidos correspondientes, debemos aprender a dibujarlos en una hoja de papel, oa digitarlos en secuencia en un teclado de computadora. Ésta es la función de la escritura, la generación de material de lectura para otros. La escritura es un comportamiento motor complejo que emplea principalmente las manos, una o ambas. Pero claro, no solo las manos. Después de que nuestros pensamientos determinan lo que queremos escribir (control ejecutivo, memoria, emociones, etc.), se debe poner en acción un programa motor por sectores de la corteza cerebral que controlan los movimientos, para poder organizar los correctos en la secuencia correcta. y por tanto transformar nuestros pensamientos en símbolos visualmente reconocibles.

La propiedad clave del cerebro que permite todos esos cambios en su estructura interna que sustenta la lectura y la escritura es la neuroplasticidad. La neuroplasticidad es la capacidad del cerebro para sufrir cambios bajo la influencia del entorno. La lectura y la escritura son los ejemplos perfectos de esta propiedad, llamada por algunos neurocientíficos como “reciclaje neuronal”, lo que significa que las áreas cerebrales establecidas (y sus neuronas, por supuesto) cambian su funcionamiento para albergar otras habilidades aprendidas ¹⁰ . Aprender a leer y escribir, entonces, recicla las áreas del cerebro previamente dedicadas a otras funciones. Es interesante que, cuando la alfabetización no tiene lugar, algunos componentes de la red de lectura permanecen dedicados a otras funciones (por ejemplo, reconocimiento facial en lugar de reconocimiento de palabras ¹¹ ).

La red de lectura

Para identificar letras, sílabas, palabras y oraciones, nuestro sistema visual necesita dirigir los ojos a un objetivo determinado, es decir, colocar estos símbolos justo en el centro de la retina, donde la agudeza es mayor y capaz de distinguir los detalles finos. que diferencian una e de una o , o una p de una q. En el caso de los que sufren ceguera, la entrada de información escrita emplea los canales táctiles, generalmente a través del sistema de signos desarrollado por Louis Braille (1809-1852). Las vías cerebrales, en ambos casos, son muy similares. Después de la traducción por los receptores sensoriales, ya sean visuales o táctiles, la información se codifica en impulsos nerviosos. Luego, sigue vías específicas para la identificación de patrones hasta llegar a la corteza cerebral, donde hay un conjunto de áreas encargadas de los diferentes aspectos perceptivos (forma, color o textura, movimiento, entre otros). Cada uno de estos aspectos es interpretado específicamente por diferentes regiones y subregiones de la corteza, después de lo cual las interpretaciones proceden a áreas de mayor complejidad (ver Figura 2).

Una de estas áreas complejas de la corteza cerebral ha sido identificada por el neurocientíficos francés Stanislas Dehaene y sus colaboradores, quienes la denominaron área ^{12 de la} forma visual de la palabra . Esta área está situada en la superficie ventral del lóbulo temporal, en una región detrás de la oreja donde tenemos una protuberancia ósea llamada mastoides. Esta área se activa siempre que personas alfabetizadas se exponen a palabras escritas, pero mucho menos o nada cuando los estímulos son diferentes: rostros, objetos e incluso números. Esta área es tan eficiente que "reconoce" las palabras presentadas durante unos pocos milisegundos, una exposición verdaderamente subliminal. Las personas con lesiones restringidas a esta área presentan una condición llamada alexia pura.es decir, la incapacidad de leer mientras otras funciones no se alteran (incluido el habla, la comprensión del habla e incluso la escritura).

Pero la lectura no termina en el reconocimiento visual de palabras. Es mucho más complejo y rico que solo esta etapa de percepción "simple". Es necesario comprender cada palabra, colocarla en el contexto de cada oración, la oración en el contexto del párrafo y el párrafo en el contexto de toda la historia. Todas estas funciones están incluidas en lo que se llama, más técnicamente, procesos ortográficos , fonológicos , sintácticos y semánticos , algunos de los cuales están representados en la Figura 2.

Figura 2. La red cerebral de lectura involucra diferentes funciones, integradas para hacer posible la lectura. Observe las interacciones entre la cadena azul (reconocimiento visual de los signos del lenguaje) y la cadena rosa (reconocimiento auditivo de los mismos signos). Esta característica es esencial para la alfabetización. Modificado de Cuaresma (2019) (Ilustración de Julio Xerfan).

Es necesario que la lectura, como ocurre con muchos procesos cognitivos complejos, también centre la atención en el acto de leer. Esto incluye inhibir parcialmente comportamientos distintos de mover los ojos a lo largo de los flujos de texto y mover las manos para cambiar las páginas de libros físicos o digitales. Además, hay que comprobar un tipo especial de memoria (denominada por los científicos como memoria de trabajo ) que permite conectar las sucesivas piezas de información que surgen inmediatamente del acto de leer. Esto es necesario para dar continuidad al flujo de ideas que transmite el texto. Además, se moviliza otro tipo de memoria, la memoria declarativa. Que dura más que la memoria de trabajo e incluye la consolidación del aprendizaje. Nos permite asociar nuevas ideas con las almacenadas en nuestro cerebro y, por tanto, comprender el contenido de lo leído. Además, durante la lectura, lo que leemos puede conmovernos emocionalmente, poniendo en juego un conjunto de otras áreas del cerebro. Esta breve descripción ilustra lo complejo que es leer y cuántas áreas de redes intrincadas se movilizan para realizar esa función.

Aprender a leer: problemática sobre alfabetización y analfabetismo

El problema principal sobre las repercusiones de la alfabetización en el cerebro es desentrañar qué diferencias aparecen en los cerebros analfabetos después de que aprenden a leer y escribir. Un primer comentario es que aunque la adquisición de la alfabetización es mucho más fácil en los niños, también puede ocurrir en la edad adulta. Esto se relaciona con el concepto de período sensible, cuando el cerebro es más propenso a cambiar. Los períodos sensibles existen, pero esto no significa que después de un período sensible el cerebro se vuelva inmutable.

Los neurocientíficos han empleado diferentes técnicas para investigar los cambios cerebrales durante y después del proceso de alfabetización ¹⁴ . La resonancia magnética funcional (fMRI) es quizás la más productiva de ellas, pero también el registro electrofisiológico de las ondas cerebrales (electroencefalografía o EEG) se ha utilizado ampliamente para proporcionar una imagen más dinámica de los fenómenos cerebrales funcionales.

De este trabajo surge la siguiente imagen ¹⁵ . La alfabetización comienza aumentando la actividad de las áreas visuales de la corteza cerebral de forma bilateral en respuesta a varios elementos: letras, caras, objetos. Esto significa que se produce una mejora de la percepción visual. En los niños en edad preescolar que aprenden a leer, la evidencia electrofisiológica ha demostrado que la lectura se representa primero de forma bilateral en el cerebro, y se lateraliza durante la lectoescritura, generalmente en el hemisferio izquierdo ¹⁶ . El siguiente paso después de la percepción visual de letras y palabras es el aumento de la activación en el área temporal inferior izquierda, mencionada anteriormente (ver Figura 2), donde un sector disminuye su preferencia por el reconocimiento facial para aumentar su precisión para el reconocimiento de letras: el área de forma visual de palabras ¹². Se observa que el reconocimiento de rostros se desplaza algo del hemisferio izquierdo al derecho. También se observa que esta misma región del hemisferio izquierdo permanece especializada para identificar rostros en adultos analfabetos. La mejora gradual de la corteza temporal ventral en el reconocimiento de letras y palabras significa la pérdida de una propiedad importante del sistema visual: la invariancia del objeto. Esta característica de percepción garantiza que seamos capaces de reconocer la foto de nuestra mamá tomada de frente, desde la izquierda o desde la derecha. También podemos reconocer la misma silla vista desde la derecha, girada 180 ° hacia la izquierda, o medio cubierta por otro objeto. Sin embargo, la invariancia de objeto no es favorable para reconocer letras, porque no podríamos diferenciar una p de una q o unab de a d. Por lo tanto, durante la adquisición de la alfabetización, la invariancia de objetos se pierde en el lado izquierdo de lectura del cerebro visual, para mantenerse solo en el lado derecho.

Aproximadamente a los seis años, la actividad neuronal en la corteza temporal inferior izquierda ya está aumentada en un niño que está aprendiendo a leer. Se vuelve claramente más fuerte nuevamente a los nueve años. Curiosamente, los idiomas ideográficos, como el chino, provocan un patrón inverso de lateralización: el lado derecho se especializa en reconocer los símbolos del lenguaje, en comparación con el lado izquierdo. Notablemente, la misma región se vuelve más activa en las personas ciegas cuando aprenden a leer a través del reconocimiento táctil de los símbolos Braille.

Al mismo tiempo que el área visual de la forma de la palabra florece con la adquisición de la lectura, otras regiones conectadas a ella también aumentan su actividad: las áreas auditivas, por ejemplo, se vuelven capaces de relacionar grafemas con fonemas. En paralelo, se observa un aumento en la conectividad de la rama del fascículo arqueado que une estos dos sectores de la corteza ¹⁷ . Y no solo eso, el cuerpo calloso, ese gran haz de fibras que conecta los dos lados del cerebro, se vuelve más especializado durante la adquisición de la lectura. Esto es evidencia de que la especialización lateral de la función entre los dos hemisferios debe administrarse dinámicamente para permitir el perfecto funcionamiento de la percepción de letras, palabras y oraciones durante los delicados movimientos de los ojos de un lado a otro.

El conocimiento sobre los mecanismos neurobiológicos que sustentan la adquisición humana de la capacidad de leer y escribir es de suma importancia para crear intervenciones basadas en evidencia para mejorar estos procesos en las escuelas. Una de estas intervenciones es el llamado método fónico, una alternativa al método global de uso frecuente. El primero hace uso del conocimiento científico sobre cómo aprendemos a leer, como se describió brevemente anteriormente: primero asociamos los sonidos con los patrones visuales de letras y palabras, luego nos preparamos para extraer el significado de estos símbolos. Entonces, haciendo uso de esta secuencia normal, al menos en lenguajes transparentes, aquellos en los que solo uno o unos pocos grafemas representan un fonema (italiano, portugués, y otros lenguajes alfabéticos), es posible acelerar el aprendizaje de la lectura y así beneficiar a los niños y al sistema educativo en general. No es exagerado decir que el analfabetismo sigue siendo una gran plaga en muchos países.

Referencias

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