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karen hopkins: Esta es la ciencia de 60 segundos de Scientific American. Soy Karen Hopkins.

hopkins: Cuando lo piensas, no es tan fácil hablar de ello. Primero tienes que pensar en lo que quieres decir. Entonces tu cerebro tiene que decirle a tu boca que lo diga.

Las interrupciones en cualquier parte de esta línea de articulación pueden interferir con la pronunciación y producir algo parecido a la tartamudez.

Ahora, al examinar un modelo neurocomputacional de este proceso complejo, los investigadores han descubierto que la tartamudez es el resultado de una interrupción en el circuito neuronal que desencadena el habla. Presentaron sus hallazgos en la reunión de la Acoustical Society of America. [F. Guenther et al., Stuttering Starts at Speech Initiation, Not Due to Impaired Motor Skills]

franco gunther: Mi principal interés de investigación es traducir cómo el cerebro traduce los pensamientos…

hopkins: Frank Gunther de la Universidad de Boston.

gunther: … en los movimientos de la lengua y los otros articuladores del habla, transmitiendo estos pensamientos a otra persona.

hopkins: Dice que la tartamudez es muy común y ocurre en todos los idiomas. Se estima que alrededor del uno por ciento de la población mundial tartamudea.

gunther: A pesar de esto, y aunque se ha estudiado al menos desde los antiguos romanos, nuestro conocimiento de las causas de la tartamudez ha sido muy tenue hasta los últimos años.

hopkins: Numerosos circuitos neuronales están involucrados en la producción del habla. Pero los pilotos más importantes se pueden dividir en dos circuitos principales.

gunther: Uno es un circuito de iniciación y el otro es un circuito de articulación. Para entender cómo funcionan estos circuitos, es útil pensar en algo como el conejito energizador, que tiene un interruptor de encendido/apagado y una serie de motores y engranajes que hacen que el conejito corra y toque la batería cuando el interruptor está encendido. .

hopkins: El interruptor de encendido/apagado activa el movimiento. Y los motores y las transmisiones lo hacen posible. Pero, ¿cuál de estos circuitos puede causar tartamudeo? Para averiguarlo, Guenther armó ecuaciones que representan cómo interactúan las neuronas que forman estos circuitos.

gunther: Estas ecuaciones describen la actividad neuronal en diferentes partes del cerebro, incluidos los ganglios basales, el cerebelo y la corteza cerebral.

hopkins: Un conjunto de ecuaciones representa la actividad eléctrica de las neuronas en todas estas regiones… otro la fuerza de las conexiones que forman entre sí. Esto permite a Günther y su equipo manipular experimentalmente varios aspectos del sistema.

gunther: Y nos permite probar diferentes versiones de la historia sobre la participación de los ganglios basales en la tartamudez al afectar fundamentalmente diferentes partes del circuito y observar lo que sucede en términos de salida del habla y también de actividad cerebral.

hopkins: Los ganglios basales, estructuras debajo de la corteza cerebral del cerebro, juegan un papel fundamental en el inicio de una variedad de actividades motoras.

gunther: Esencialmente monitorean nuestros pensamientos, sentimientos y acciones, y determinan qué acciones debemos tomar a continuación.

hopkins: Esto incluye los músculos involucrados en el habla.

Buen perrito.

hopkins: Este es un ejemplo del discurso que surge del modelo de cálculo de Günther cuando todo funciona como debe. Pero luego Guenther juega con las ecuaciones en el circuito de iniciación… reduciendo las conexiones aquí o aumentando la estimulación allá. Lo que suena como un tartamudeo típico.

Guh-gg-buen perro.

hopkins: Eso es lo que dice Günther…

gunther: … la tartamudez es un problema con el interruptor de encendido/apagado. Los motores y las cajas de cambios funcionan perfectamente. Pero el interruptor no siempre se enciende cuando debería. O no dura tanto como debería. Esto conduce a retrasos al introducir una palabra. O repeticiones de la primera parte de la palabra.

Guh-guh-buen perro.

gunther: … y estos son los comportamientos que llamamos tartamudeo.

hopkins: Usando un modelo de computadora, Guenther puede probar diferentes hipótesis sobre por qué falla el circuito de iniciación… si es un exceso de activación o un deterioro en la señalización neuronal, por ejemplo. Guenther dice que le gustaría combinar su modelo con estudios de imágenes que muestren los ganglios basales en acción… para ver si sus mecanismos predichos juegan un papel en las personas que tartamudean. El objetivo final es desarrollar tratamientos dirigidos con precisión… como medicamentos que optimicen la actividad de los ganglios basales sin causar efectos secundarios graves…

gunther: O posiblemente incluso electrodos implantados que modulan la actividad en partes específicas del circuito de los ganglios basales.

hopkins: ¿Qué debería hacer que sus ganglios basales sean tan buenos…

… perrito

hopkins: Para 60 Second Science de Scientific American, soy Karen Hopkin.

[The above text is a transcript of this podcast.]

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