Procesamiento del lenguaje en el cerebro humano, mapeo del lenguaje preoperatorio e intraoperatorio

Artículo original: Middlebrooks E. H, Yagmurlu K, Szaflarski J.P,Maryam Rahma,  Rahman M, Bozkurt B. A contemporary framework of language processing in the human brain in the context of preoperative and intraoperative language mapping.  Neuroradiology. 2017; 59: 69–87

DOI:  http://dx.doi.org/10.1007/s00234-016-1772-0

Sociedad: Neuroradiology

Palabras clave: Language, ventral stream, dorsal stream, surgical planning, aphasia.

Abreviaturas y acrónimos utilizados: EED (estimulación eléctrica directa), EEG (electroencefalograma).

Línea editorial del número:

Como todos los meses, la revista Neuroradiology presenta múltiples secciones con diferentes artículos de interés, dividido en diferentes secciones en las que se distribuye este mes: infecciosas, degenerativas, tumores, entre otros. Siendo de especial interés dos de ellos acerca del síndrome de Moyamoya y el que comenta la relación entre el peso corporal y la hemorragia parenquimatosa postrombolisis.

Motivos para la selección:  

El procesamiento del lenguaje a través de las áreas cerebrales es una zona de mayor interés, resultando muy interesante la posibilidad de poder realizar un mapeo preoperatorio e intraoperatorio del lenguaje. Todo ello conlleva una mejor y mayor calidad de vida del paciente postquirúrgico, aunque actualmente sigue siendo un campo muy complejo y desconocido.

Resumen:

La aparición de métodos avanzados de neuroimagen in vivo ha redefinido la comprensión de la función cerebral, con un cambio de los modelos localizadores tradicionales de redes neuronales más complejas y ampliamente distribuidas. En el procesamiento del lenguaje humano, los modelos localizadores tradicionales de Wernicke y Broca están obsoletos, debido a un sistema de procesamiento de doble flujo que involucra redes complejas organizadas en dichas áreas en el hemisferio dominante.  En este artículo, se realiza una revisión sistemática de la literatura con análisis de datos narrativos, que explora la función cortical y las conexiones de la materia blanca en el procesamiento del lenguaje humano, así como su relevancia para la planificación quirúrgica. Al integrar las teorías modernas del lenguaje con datos quirúrgicos conocidos, presentan un modelo que resalta la anatomía funcional más relevante para el entorno clínico, tal como se entiende actualmente.

A continuación se muestran algunas de la teorías modernas:

  • Teoría hodotópica: ilustra las redes de lenguaje ampliamente distribuidas y aumenta el énfasis en las conexiones subyacentes de la materia blanca. Estas conexiones de la materia blanca son un componente clave en la conducción de la plasticidad cortical y se ha demostrado, en general, que producen déficits funcionales más graves e irrecuperables que los epicentros corticales cuando están dañados. En otras palabras, las áreas corticales exhiben mucha más plasticidad que las conexiones subcorticales de la sustancia blanca.
  • Modelo fonológico: (relacionado con los sonidos del habla y la producción de palabras) es manejado por una corriente dorsal y el procesamiento semántico (relacionado con el significado de la palabra) por una corriente ventral.

El lenguaje es un término amplio, definido como un método de comunicación, que incluye muchas funciones lingüísticas y no lingüísticas. Estas funciones dependen en gran medida de muchos procesos neuronales no lingüísticos, como la percepción visual o auditiva, la memoria, la función ejecutiva, la función motora primaria, etc. Desafortunadamente, lo esencial para la función del lenguaje, así como su potencial neuroplástico, continúa siendo parcialmente entendido. La EED es una valiosa herramienta para seguir descifrando estos problemas; sin embargo tiene de multitud de limitaciones. Las craneotomías pequeñas limitan el área de prueba y la cirugía con el paciente despierto son problemáticas. Estos dos obstáculos pueden ser parcialmente superados cuando el mapeo lingüístico se realiza, por ejemplo, en pacientes con epilepsia que están sometidos a monitorización intracraneal usando EEG con electrodos colocados en la corteza del lenguaje elocuente. Algunas áreas a destacar son las siguientes:

  • Pars orbitalis: se considera parte de la red semántica.
  • Pars opercularis: se considera una “orden superior del lenguaje”, como la recuperación léxica, la asamblea fonológica y la memoria verbal. Por lo que EED intraoperatoria es un pilar básico de la cirugía en esta área.
  • Pars triangularis: Es posible que sea el área que una la brecha entre las redes semánticas y fonológicas, con función semántica en la parte más anterior y el procesamiento fonológico en la región más posterior en la frontera con la pars opercularis.
  • Corteza premotora dorsal: áreas que pueden activarse no sólo con una acción motora, sino también con pensar en hacer tal acción u observar cómo se  realiza la acción, pero hay pocos estudios con EED al respecto.
  • Corteza premotora ventral: la EED de este área ha evidenciado que produce disartria/anartria en hasta el 83% y el 55% de los pacientes en la corteza premotora ventral izquierda y derecha, respectivamente.
  • Ínsula: probablemente representa un intermediario entre la función del habla cognitiva y el flujo de procesamiento para la vocalización, pudiendo estar relacionada con la complejidad de la coordinación muscular necesaria para la producción del habla.
  • Córtex sensoriomotor ventral: control de la articulación en relación con la vocalización.
  • Complejo de área motora suplementaria: la resección o daño produce el síndrome del área motora suplementaria, que consiste en problemas en la iniciación del habla, desde la reducción de la salida del habla espontánea a mutismo acinético. Y el pre-área motora suplementaria tiene función de orden superior en la producción lingüística, habilidades lingüísticas receptivas y expresivas.
  • Giro temporal medio: relacionada con la comprensión semántica.
  • Polo temporal: conceptos relacionados con los seres vivos, particularmente el nombre propio y la relación entre la cara y el nombre.
  • Giro temporal superior: sugieren la codificación neural dedicada de los fonemas del lenguaje y discriminación de tono de nivel más bajo.  El daño bilateral resulta en sordera pura de la palabra e imposibilidad de repetir.
  • Girus angularis: lugar probable para la percepción del lenguaje, la discriminación de sílabas y la identificación, así como el procesamiento léxico-semántico. Fuertemente ligado al síndrome de alexia con agrafia y al síndrome de Gerstmann.
  • Fascículo arcuato: papel fundamental en el procesamiento fonológico. Los daños a este tracto están altamente asociados con parafasias y trastornos de repetición.
  • Fascículo longitudinal medio: puede desempeñar un papel en el procesamiento semántico. Presenta muchas funciones adicionales como el sistema auditivo y el procesamiento visuoespacial.

Esta revisión muestra una fuerte evidencia de que existen una representación en el cerebro más extensa que la propuesta por la teoría localizadora de Broca y Wernicke. Las áreas que participan en el procesamiento del lenguaje parecen tener una capacidad variable para compensar el daño, haciendo difícil la distinción entre sitios críticos y no críticos en la evaluación prequirúrgica. Sin embargo, utilizando un modelo más basado en la evidencia del procesamiento del lenguaje moderno, podemos refinar aún más la importancia de estas áreas y ampliar nuestra comprensión de la plasticidad neural.

Valoración personal:

Puntos fuertes:

  • Descripción de las áreas involucradas en el procesamiento del lenguaje.
  • Aumenta la importancia de otras áreas cerebrales que no se tenían muy en cuenta en la valoración del procesamiento lingüístico.

Puntos débiles:

  • Artículo muy extenso y específico que revisa las diferentes teorías del procesamiento del lenguaje, siendo complicado la concreción de puntos críticos y no críticos prequirúrgicos.
  • Gran desconocimiento, en la actualidad, de la implicación de muchas áreas cerebrales en el lenguaje.

Marta Gallego Riol

@MartaGRiol

martagriol@gmail.com

Hospital de Mérida (Badajoz). R2.

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Publicado en Neuroradiology, Revistas

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