Aprender uma nova língua ou recuperar a capacidade de falar pode depender menos dos centros motores do cérebro do que os cientistas pensavam anteriormente. Novas pesquisas mostram que as áreas envolvidas no processamento de sensações sonoras e físicas desempenham um papel muito maior na aprendizagem da fala e da memória.
O estudo, liderado por pesquisadores da Universidade McGill e da Escola de Medicina de Yale, pode revolucionar a compreensão científica de como a fala é aprendida e influenciar o desenvolvimento de futuras tecnologias de reconhecimento de fala e comunicação baseadas no cérebro.
O lugar central é ocupado pelas áreas sensoriais do cérebro
Durante muitos anos, os investigadores assumiram geralmente que aprender e lembrar os movimentos complexos necessários para a fala dependiam principalmente das áreas motoras do cérebro. Essas áreas controlam os movimentos da face, da boca e do trato vocal que tornam a fala possível.
As novas descobertas apontam em uma direção diferente. Em vez de apontar as regiões motoras como o principal impulsionador da aprendizagem da fala, a investigação sugere que os sistemas auditivo e somatossensorial são críticos para a aquisição e retenção de novos padrões de fala.
“A neurociência sensomotora tradicionalmente se concentra nas áreas motoras frontais como os principais motores do movimento. Este estudo muda esse entendimento ao mostrar que a aprendizagem da fala humana é de natureza puramente sensorial”, disse David Ostry, professor de psicologia na Universidade McGill.
Os resultados também poderão ajudar no desenvolvimento de novas tecnologias cerebrais e de fala. Esses sistemas poderão um dia ajudar a restaurar as habilidades de comunicação após um acidente vascular cerebral, incorporando processos sensoriais para melhorar o desempenho e a usabilidade.
Testando o aprendizado da fala com estimulação cerebral
Para investigar como diferentes regiões do cérebro contribuem para a aprendizagem da fala, os investigadores primeiro alteraram a fala dos participantes em tempo real e reproduziram a fala alterada através de auscultadores. 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 dos padrões de fala recém-aprendidos após 24 horas.
A previsão deles era simples. Se uma determinada região do cérebro fosse importante para a aprendizagem e retenção de memórias relacionadas com a fala, a perturbação dessa região deveria prejudicar a memória. Se a região não fosse crítica, a conservação deveria permanecer inalterada.
Os resultados apoiaram fortemente a importância do processamento sensorial. Quando a atividade no córtex auditivo ou no córtex somatossensorial foi prejudicada, os participantes apresentaram retenção significativamente pior dos movimentos da fala que aprenderam. Em contraste, a perturbação do córtex motor teve pouco efeito na retenção.
“Nosso estudo desafia a suposição de que novas memórias de fala dependem apenas de mudanças nas áreas motoras do cérebro. Em vez disso, destaca a importância das mudanças nas regiões auditivas e somatossensoriais do cérebro na formação 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 investigação faz parte de um esforço mais amplo para compreender como a plasticidade nos sistemas sensoriais do cérebro contribui para a aprendizagem e a memória de longo prazo.
Também se baseia em pesquisas anteriores da mesma equipe de pesquisa sobre movimentos de braços e mãos. Esses estudos também descobriram que danos nas áreas sensoriais do cérebro interferem na capacidade de aprender e reter novas habilidades motoras.
Os trabalhos futuros centrar-se-ão na identificação dos circuitos corticais específicos envolvidos na aprendizagem e na investigação de modalidades sensoriais para o tratamento de distúrbios do movimento. Os pesquisadores estão particularmente interessados em aplicações para reabilitação de AVC e recuperação da fala.
Sobre pesquisa
Um estudo de Nishan Rao, Rosalie Hendron, Timothy Manning e David Ostry, “The Sensory Basis of Verbal Motor Learning and Memory”, foi publicado em Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América.
O estudo foi financiado pelo Instituto Nacional de Surdez e Distúrbios da Comunicação (EUA).
