En un nuevo estudio sin precedentes en la revista informe celular, Los investigadores han demostrado que los neurotransmisores del cerebro humano se liberan al procesar el contenido emocional del lenguaje, lo que proporciona nuevos conocimientos sobre cómo las personas interpretan el significado de las palabras.
El trabajo, realizado por un equipo internacional dirigido por científicos de Virginia Tech, ofrece una comprensión más profunda de cómo el lenguaje afecta las elecciones y la salud mental de las personas.
Dirigido por el neurocientífico computacional Reed Montague, profesor del Instituto de Investigación Biomédica Fralin de VTC y director del Centro de Investigación de Neurociencia Humana del instituto, el estudio representa una exploración, primera en su tipo, de cómo los neurotransmisores procesan el contenido emocional del lenguaje, una experiencia única. función humana.
Discovery, en línea ahora y programado para la edición del 28 de enero Informe celularAl unir lo biológico y lo simbólico, vincular procesos neuronales que probablemente han evolucionado a lo largo de los siglos para que la riqueza de la comunicación y las emociones humanas sobreviva en una amplia gama de especies.
“La creencia común sobre las sustancias químicas del cerebro como la dopamina y la serotonina es que envían señales relacionadas con el valor positivo o negativo de las experiencias”, dijo Montague, coautor y coautor principal del estudio. “Nuestros hallazgos sugieren que estas sustancias químicas se liberan en áreas específicas del cerebro cuando procesamos el significado emocional de las palabras. En términos más generales, nuestra investigación respalda la idea de que los sistemas cerebrales nos ayudan a responder a las cosas buenas o malas de nuestro entorno. ¿Cómo podemos desempeñan un papel en el procesamiento de palabras, que son igualmente importantes para nuestra supervivencia”.
Los investigadores son los primeros en medir simultáneamente la liberación de dopamina, serotonina y norepinefrina en humanos para comprender la compleja dinámica cerebral detrás de cómo las personas interpretan y responden al lenguaje.
“El contenido sensorial del sonido se comparte entre múltiples sistemas transmisores, pero cada sistema fluctúa de manera diferente”, dice Montague. “No existe una única región del cerebro que pueda manejar esta actividad, y no es tan simple como una sustancia química que representa una emoción”.
Se tomaron mediciones neuroquímicas en pacientes sometidos a cirugía de estimulación cerebral profunda para tratar el temblor esencial, o a la implantación quirúrgica de cables para controlar las convulsiones en pacientes con epilepsia. Los métodos se dirigen individualmente a diferentes regiones del cerebro: el tálamo y la corteza cingulada anterior, respectivamente.
Mientras se mostraban palabras cargadas de emoción en una pantalla, las mediciones se tomaron utilizando electrodos de fibra de carbono en el tálamo, junto con electrodos convencionales de platino-iridio en la corteza cingulada anterior.
Los investigadores han descubierto que las palabras (positivas, negativas o neutrales) modulan la liberación de neurotransmisores. Al medir la dinámica de liberación en menos de un segundo, identificaron distintos patrones asociados con el tono sensorial, la región anatómica y el hemisferio del cerebro.
“Los resultados sorprendentes provienen del tálamo”, dijo William “Matt” Howe, profesor asistente en la Facultad de Neurociencia de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech. “No se pensaba que estas regiones tuvieran un papel en el procesamiento del lenguaje o el contenido emocional, sin embargo, vimos cambios en los neurotransmisores en respuesta a las palabras emocionales. Esto sugiere que incluso las regiones del cerebro que normalmente no están asociadas con el procesamiento emocional o lingüístico aún pueden secretarse. Por ejemplo, “Los responsables del movimiento de las regiones del cerebro pueden beneficiarse del acceso a información emocionalmente relevante para guiar el comportamiento”.
Aunque los hallazgos iniciales se realizaron en humanos, la validación en modelos animales proporciona confianza adicional en los resultados.
Alec Hartl, coautor del estudio y estudiante de doctorado en la Escuela de Neurociencia del laboratorio de Hower, realizó experimentos en modelos de roedores utilizando una técnica llamada optogenética para confirmar los patrones observados en humanos. El uso de la luz para manipular células genéticamente modificadas permite a los científicos estudiar las funciones de neuronas y circuitos neuronales específicos.
“Lo que observamos en el cerebro humano fue notable”, dijo Howe, coautor y coautor principal del estudio. “La validación en animales apoya y refuerza la amplia influencia de estos neurotransmisores en la toma de decisiones”.
El nuevo estudio se basa en un estudio reciente publicado naturaleza comportamiento humano, donde el grupo de investigación destacó el papel de la dopamina y la serotonina en el comportamiento social.
“Si bien investigaciones anteriores se han centrado en la neurotransmisión durante la toma de decisiones, este estudio explora algo exclusivamente humano: el contenido emocional de la palabra escrita”, dijo Seth Batten, primer autor del estudio e investigador asociado senior en el Laboratorio Montague. “A diferencia de los animales, los humanos comprenden las palabras, su contexto y significado. El estudio examina cómo los sistemas de neurotransmisores procesan palabras con diferente peso emocional, lo que refleja la hipótesis de que estos sistemas, que evolucionaron para mantenernos vivos, ahora también ayudan a interpretar el lenguaje”.
Aunque todavía está en sus inicios, la importancia del estudio radica en su naturaleza fundamental y las preguntas que inspira para futuras investigaciones.
Las palabras utilizadas en el estudio se tomaron de la base de datos de Normas Funcionales para Palabras en Inglés (ANEW), que clasifica las palabras por valencia emocional positiva, negativa o neutral.