febrero 2019

Sergio Parra escribe en XatakaCiencia:

En el estudio Towards reconstructing intelligible speech from the human auditory cortex, un grupo de investigadores reprodujo grabaciones de personas hablando a pacientes con epilepsia que estaban en mitad de una cirugía cerebral.

Mientras los pacientes escuchaban los archivos de sonido, los investigadores registraron neuronas que se activaban en las partes del cerebro de los pacientes que procesaban el sonido. A continuación, mediante algoritmos de inteligencia artificial, se logró traducir ese registro de neuronas y pasarlo por un vocoder, que sintetiza voces humanas, con un 75 por ciento de inteligibilidad. Las palabras habían sido sacadas directamente del cerebro de los sujetos analizados.

Es increíble los resultados que están teniendo, tan increíbles que me hacen desconfiar. Esperemos a ver si otras investigaciones logran replicar estos altos niveles de inteligibilidad. Lee el artículo completo en XatakaCiencia.

El mal de Parkinson se ha convertido en la enfermedad neurológica de mayor crecimiento de las últimas décadas. Los reportes indican que en el año 1990 habían registrados en el mundo 2.6 millones de casos y en el año 2015 se registraron 6.5 millones de casos, lo que significa un incremento del 118%. A este paso se estima que habrán 17 millones de pacientes en el año 2040.

Esta enfermedad considerada hasta hace poco como “rara”, fue descrita por primera vez en 1817 por el Dr. James Parkinson y se caracteriza por la rigidez muscular, temblores, perdida del balance, afectaciones en el lenguaje. Es causada por el deterioro de las células cerebrales encargadas de la producción de dopamina.

¿Qué la está causando?

Los epidemiólogos explican que el incremento del número de casos se debe a la combinación de diferentes factores: incremento de la expectativa de vida, mayor industrialización, exposición a pesticidas, solventes y metales pesados y la disminución en el consumo de tabaco. No hay evidencia causal, pero diferentes estudios han encontrado que las personas que fuman tabaco tienen menos riesgo de desarrollar esta enfermedad.

¿Por qué pandemia?

Es necesario hacer una breve diferenciación entre epidemia y pandemia. En términos generales la epidemia es el brote de una enfermedad infecciosa que ataca a una comunidad durante un lapso de tiempo determinado. En cambio, el término pandemia hace referencia a la prevalencia en un gran área. El rápido esparcimiento a nivel mundial del mal de Parkinson hace que sea apropiado considerarlo como una pandemia.

¿Qué se puede hacer para prevenirlo?

El mal de Parkinson está creciendo y esparciendo a lo largo del mundo lo que significa un alto costo y sufrimiento, no solo para la persona que es diagnosticada sino también para la familia, sus cuidadores y los sistemas de salud. Los investigadores argumentan que es posible prevenirla y que es momento de iniciar planes de prevención que tengan como foco principal:

• Programas de prevención a nivel global
• Incremento de acceso a los sistemas de salud para el tratamiento del Parkinson
• Incremento de los fondos de investigación
• Reducción de los costos de la aplicación de los nuevos tratamiento

Referencia del estudio original: E. Ray Dorsey, Todd Sherer, Michael S. Okun, Bastiaan R. Bloem. The Emerging Evidence of the Parkinson Pandemic. Journal of Parkinson’s Disease, 2018; 8 (s1): S3 DOI: 10.3233/JPD-181474

Fuente: ScienceDaily

Antes de que aprendamos qué significan las palabras en nuestro idioma o cuáles son las reglas gramaticales que las organizan, debemos identificar (o segmentar) éstas palabras en el lenguaje continuo. Sin embargo, el discurso carece de marcadores de límites obvios, lo que supone un problema en relación a la adquisición del lenguaje.

Felizmente, algunas investigaciones (Bergelson & Swingley, 2012; Jusczyk & Aslin, 1995) han encontrado que al rededor de los 6 u 8 meses el infante comienza a identificar palabras en el discurso y parece entender el significado de algunos sustantivos comunes. Esto quiere decir que no pasa mucho tiempo hasta que los infantes resuelven el problema antes mencionado.

Sin embargo no sabemos si las habilidades de segmentación están presentes desde el nacimiento o si emergen luego de que el individuo haya obtenido suficiente exposición al lenguaje y/o maduración cerebral. Esto es precisamente lo que quiso investigar un grupo internacional de científicos de la Universidad de Liverpool, SISSA en Italia, el Neurospin Centre en Francia y la Universidad de Manchester.

Los autores condujeron dos experimentos independientes donde se observaron dos indicadores conocidos por ser cruciales para la segmentación del discurso humano: la computación de co-ocurrencias estadísticas entre sílabas y el uso de prosodias del lenguaje.

Para cada experimento se presentó un audio de 3 minutos y medio en el cual se mezclaron 4 palabras sin significado en una reproducción de sílabas.

Utilizando la técnica sin dolor llamada Near-Infrared Spectroscopy, pudieron medir cuánto era absorbido y qué partes del cerebro estaban activas.

Primer experimento

Para el primer experimento, el objetivo fue determinar si los recién nacidos poseen el mecanismo de aprendizaje estadístico para identificar límites en las palabras.

Los participantes fueron 40 bebés saludables, nacidos a término, de madres italianas. Del total de participantes, 17 eran femeninas y la edad media era de 3.3 días, con una edad gestacional promedio de 39.1 semanas y un peso promedio de 3,306 kg.

Se evaluó a los neonatos mientras estaban acostados en sus cunas, durmiendo o en un estado de reposo silencioso, en una cabina con sonido atenuado y poca luz. Se les presentó el estímulo sonoro a través de dos altavoces. Se colocaron sondas a cada lado de la cabeza. También se utilizó una cámara de video infrarroja para monitorear la conducta del bebé.

Segundo experimento

Para el segundo experimento los autores consideraron que la prosodia influye en la percepción y procesamiento de las sílabas, jugando un rol importante en la manera como el discurso es segmentado y percibido. Así, quisieron conocer si los recién nacidos son capaces de utilizar los contornos prosódicos de su lenguaje para delimitar palabras del lenguaje continuo y reconocer la información fonológica a partir de esas palabras fragmentadas.

Los participantes del segundo experimento fueron elegidos bajo los mismos criterios utilizados para el primero. La muestra estuvo compuesta de 40 bebés, 19 de los cuales eran masculinos, con 3.2 días de edad, edad gestacional de 39.2 semanas y peso promedio de 3,400 kg.

Los contornos prosódicos se crearon grabando 3 oraciones italianas de tres sílabas de una mujer nativa italiana, extrayendo el tono y duración de cada fonema y sobreponiéndolas a las pseudo-palabras de la transmisión.

Resultados

Los científicos observaron capacidades de segmentación del discurso en niños de tan solo 3 días. Los neonatos podían encontrar palabras a partir de indicadores de distribución sobre fonemas en el discurso plano, además de usar contornos prosódicos cuando la distribución de fonemas no era informativa. Todo esto demuestra que los recién nacidos tienen al menos dos fuentes potenciales de información para comenzar la segmentación del discurso.

Si bien cada indicador (la prosodia y la computación de co-ocurrencias estadísticas entre sílabas) fue estudiado independientemente, los resultados sugieren que los bebés podrían utilizar ambos.

Además, se observó una memoria a corto plazo notablemente buena en dicha población, ya que las tareas presentadas no solo requerían una extracción de palabras del lenguaje continuo, sino también un reconocimiento de palabras y partes de palabras en el test.

Un último descubrimiento fue que las respuestas diferenciales eran más fuertes en el hemisferio derecho, lo que podría parecer inesperado ya que investigaciones previas con neuroimágenes han identificado al hemisferio izquierdo como el más involucrado en el procesamiento del lenguaje (Dehaene-Lambertz et al., 2002;Shultz, Vouloumanos, Bennett, Pelphrey, 2014), aunque es consistente con otros que identificaron al hemisferio derecho involucrado en detección de cambios, particularmente en áreas relacionadas a la memoria o el reconocimiento (Nakano et al., 2008). Los autores explican que esto puede ser una consecuencia del contexto experimental, ya que los experimentos que han identificado al hemisferio izquierdo como más activo en el procesamiento del lenguaje usualmente suelen compararlo con un estímulo control o con el silencio. En el presente estudio sin embargo, ambos ítems del test eran palabras.

Referencias del artículo original:Fló, A., Brusini, P., Macagno, F., Nespor, M., Mehler, J., & Ferry, A. L. (2019). Newborns are sensitive to multiple cues for word segmentation in continuous speech. Developmental Science, e12802. doi:10.1111/desc.12802

Fuente:Science Daily