El cerebro humano arma las palabras en bloques separados como una inteligencia artificial

Hablar es un acto en apariencia automático y casi instantáneo. Sin embargo, fracciones de segundo antes de que pronunciemos la primera sílaba de una oración, nuestro cerebro realiza una labor de ingeniería fonética, gramática y vocabulario. Ahora, un estudio publicado en la revista Nature ha logrado registrar en tiempo real cómo las neuronas individuales arman las frases antes de que lleguemos a emitir el primer sonido.

El hallazgo, liderado por el neurocirujano Ziv Williams, del Hospital General de Massachusetts en Boston, destierra la idea clásica de que el procesamiento del lenguaje es un fenómeno difuso que involucra a toda la red cerebral de manera conjunta. La investigación demuestra que las células cerebrales actúan, en realidad, como bloques de construcción independientes.

Para llegar a esta conclusión, el equipo implantó una red de microelectrodos en la corteza prefrontal izquierda de pacientes despiertos que respondían a preguntas y participaban en conversaciones abiertas. Esta técnica permitió observar la actividad eléctrica de neuronas aisladas con un grado de detalle sin precedentes.

Una división estricta del trabajo

Los resultados revelaron una altísima especialización. Existen neuronas concretas que aumentan su tasa de disparo eléctrico de forma exclusiva si la palabra que vamos a emplear es un sustantivo o un verbo. Otras se encienden únicamente cuando necesitamos marcar el tiempo de la acción (pasado, presente o futuro) y algunas disparan picos de actividad específicos para indicar el inicio o el final de una frase.

Pero el descubrimiento más relevante fue confirmar que las células se dividen el trabajo centrándose en los dos grandes pilares del lenguaje: el significado y la estructura de las frases. La inmensa mayoría de las neuronas estudiadas codifican preferentemente o bien la información semántica (qué significa la palabra) o bien la información sintáctica (cómo encaja gramaticalmente en la frase). No hacen ambas cosas a la vez.

Paralelismos con la inteligencia artificial

Para comprender mejor cómo esta compleja sinfonía neuronal da forma al lenguaje fluido, los científicos decidieron comparar los patrones de las grabaciones cerebrales con el funcionamiento de las redes neuronales artificiales. Concretamente, observaron el comportamiento de grandes modelos de lenguaje que impulsan a los sistemas modernos de inteligencia artificial.

El resultado arrojó un paralelismo muy llamativo: tanto nuestro cerebro como la inteligencia artificial rastrean el contexto de una manera extraordinariamente parecida. El análisis demostró que las células humanas mantienen un registro mental continuo y activo de las palabras inmediatamente anteriores. De esta forma, cada célula procesa la palabra que estamos a punto de decir en función de las hasta cinco palabras que ya hemos formulado internamente en esa misma frase.

Atención contextual

Este mecanismo de "atención contextual" explica cómo logramos mantener la coherencia y construir el sentido completo de la oración mientras la generamos sobre la marcha. Las redes artificiales utilizan exactamente el mismo sistema predictivo basado en el rastro del contexto inmediato.

Este tipo de estudios a nivel de neurona individual arroja luz sobre por qué condiciones como las afasias (trastornos del lenguaje provocados por daño cerebral) pueden presentarse de manera tan específica.

En el futuro, conocer con precisión cómo se ensambla este código neurológico podría abrir nuevas vías para recuperar las capacidades de comunicación en personas afectadas por lesiones neurológicas.

Fuente: Levante - EMV