Novo estudo do cérebro revela que a aprendizagem da fala funciona de maneira diferente do que pensávamos
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 sensações sonoras e 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, poderá 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 sensoriais do cérebro ocupam o centro do palco
Durante anos, os pesquisadores geralmente presumiram que aprender e lembrar os movimentos complexos necessários para a fala dependiam principalmente de áreas motoras do cérebro. Essas regiões controlam os movimentos da face, da boca e do trato vocal que tornam possível a fala.
As novas descobertas apontam em uma direção diferente. Em vez de destacar 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 sensório-motora tem tradicionalmente se concentrado nas áreas motoras frontais como os principais impulsionadores do movimento. Este estudo muda esse entendimento ao mostrar que a aprendizagem da fala humana é extensivamente de natureza sensorial”, disse David Ostry, professor de psicologia na Universidade McGill.
Os resultados também podem ajudar a orientar o desenvolvimento de tecnologias emergentes de fala cerebral. Esses sistemas poderão um dia ajudar a restaurar as capacidades de comunicação após um acidente vascular cerebral, incorporando processos sensoriais para melhorar o desempenho e a usabilidade.
Testando a aprendizagem 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 modificada 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 24 horas depois.
A previsão deles foi direta. Se uma determinada região do cérebro fosse essencial para a aprendizagem e armazenamento de memórias relacionadas com a fala, a perturbação dessa área deveria reduzir a retenção. Se a região não fosse crítica, a retenção deveria permanecer inalterada.
Os resultados apoiaram 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 da fala que aprenderam. Em contraste, a perturbação do córtex motor teve pouco efeito na retenção.
“Nosso estudo desafia a suposição de que as novas memórias de fala dependem exclusivamente de mudanças nas áreas motoras do cérebro. Em vez disso, ele ressalta a importância das mudanças nas áreas auditivas e somatossensoriais do cérebro na formação de como aprendemos a falar”, disse o coautor do estudo Nishant Rao, pesquisador associado da Universidade de Yale.
Plasticidade cerebral e futuras terapias para AVC
A pesquisa faz parte de um esforço maior para compreender como a plasticidade nos sistemas sensoriais do cérebro contribui para a aprendizagem e a memória de longo prazo.
Também se baseia em estudos anteriores do mesmo grupo de pesquisa envolvendo movimentos de braços e mãos. Esses estudos descobriram de forma semelhante que a perturbação de regiões sensoriais do cérebro interferia na capacidade de aprender e reter novas habilidades motoras.
O trabalho futuro se concentrará na identificação dos 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
O estudo, “Base Sensorial da Aprendizagem e Memória Motora da Fala”, de Nishan Rao, Rosalie Gendron, Timothy Manning e David Ostry, foi publicado em 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.
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