Aprender uma nova língua ou recuperar a capacidade de falar pode depender menos dos centros de movimento do cérebro do que os cientistas acreditavam. Novas pesquisas sugerem que as regiões envolvidas no processamento de sons e sensações físicas desempenham um papel muito maior na aprendizagem da fala e na memória.
O estudo, conduzido por pesquisadores da Universidade McGill e da Escola de Medicina de Yale, pode remodelar a compreensão científica de como a fala é aprendida e influenciar o design de futuras tecnologias de reconhecimento de fala e de comunicação baseadas no cérebro.
Regiões emocionais do cérebro ocupam o centro do palco
Ao longo dos anos, os investigadores têm geralmente assumido que aprender e lembrar os movimentos complexos necessários para a fala depende principalmente de áreas motoras do cérebro. Essas áreas controlam os movimentos da face, da boca e do trato vocal que tornam a fala possível.
Novas descobertas apontam em uma direção diferente. Em vez de destacar as regiões motoras como os principais impulsionadores da aprendizagem da fala, a investigação sugere que os sistemas auditivo e somatossensorial são importantes para adquirir e reter novos padrões de fala.
“A neurociência sensório-motora tradicionalmente se concentra na região motora frontal como o principal impulsionador do movimento”, disse o professor de psicologia da Universidade McGill, David Austry.
As descobertas podem ajudar a orientar o desenvolvimento de tecnologias emergentes de fala cerebral. Tais sistemas poderão um dia ajudar a restaurar as capacidades de comunicação após um acidente vascular cerebral, incorporando mecanismos sensoriais para melhorar o desempenho e a usabilidade.
Examinando a aprendizagem da fala com estimulação cerebral
Para investigar como diferentes regiões do cérebro contribuem para a aprendizagem da fala, os pesquisadores primeiro modificaram a fala dos participantes em tempo real e reproduziram a fala modificada através de fones de ouvido. Esta abordagem encorajou os participantes a adaptarem os seus padrões de fala, criando uma forma de aprendizagem motora da fala.
A equipe então usou a estimulação magnética transcraniana (TMS), um método não invasivo de estimulação cerebral, para interromper temporariamente a atividade em três regiões cerebrais importantes envolvidas na fala: o córtex auditivo, o córtex somatossensorial e o córtex motor.
Os pesquisadores avaliaram a retenção de padrões de fala recém-aprendidos 24 horas depois.
A previsão deles foi direta. Se uma região específica do cérebro fosse necessária para aprender e armazenar memórias relacionadas à fala, então a interrupção dessa região deveria reduzir a retenção. Se a área não for crítica, a retenção deverá permanecer inalterada.
Os resultados apoiam fortemente a importância do processamento sensorial. Quando a atividade no córtex auditivo ou no córtex somatossensorial foi interrompida, os participantes mostraram uma retenção significativamente pior dos movimentos de fala aprendidos. Em contraste, a perturbação do córtex motor teve pouco efeito na retenção.
“Nosso estudo desafia a ideia de que a nova memória da fala depende apenas de mudanças nas regiões motoras do cérebro. Em vez disso, ressalta a importância das mudanças nas regiões auditivas e somatossensoriais do cérebro na definição de como aprendemos a falar”, disse o co-autor do estudo Nishant Rao, pesquisador associado da Universidade de Yale.
Plasticidade cerebral e futura terapia para AVC
A pesquisa faz parte de um esforço maior para compreender como a plasticidade no sistema sensorial do cérebro contribui para a aprendizagem e a memória de longo prazo.
Também se baseia em pesquisas anteriores do mesmo grupo de pesquisa envolvendo movimentos de braços e mãos. Esses estudos descobriram da mesma forma que a perturbação de áreas sensoriais do cérebro interfere na capacidade de aprender e reter novas habilidades motoras.
O trabalho futuro se concentrará na identificação de circuitos corticais específicos envolvidos na aprendizagem e na investigação de tratamentos sensoriais para distúrbios do movimento. Os pesquisadores estão particularmente interessados em aplicações para reabilitação de AVC e recuperação da fala.
Sobre o estudo
Este estudo foi publicado em “Base Sensorial da Aprendizagem Motora da Fala e Memória” por Nishan Rao, Rosalie Gendron, Timothy Manning e David Ostry. Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América.
A pesquisa foi financiada pelo Instituto Nacional (EUA) de Surdez e Outros Distúrbios da Comunicação.
