Ratones que cantan arrojan luz sobre la conversación humana
Scotinomys teguina
) de los Bosques Nubosos de Costa Rica cantan melodías con casi un centenar de notas audibles para atraer a las hembras. Se desafían entre sí entonando sus canciones exclusivas y agudas por turnos, alternando como cuando los seres humanos mantienen una diálogo. En contraste, los ratones de laboratorio producen unos chirridos ultrasónicos sin cambios evidentes. Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nueva York han descubierto que tanto estos ratones cantores como las personas poseen un circuito cerebral determinado que les permite interactuar vocalmente con gran habilidad. El hallazgo, dicen sus autores, puede ayudar a diseñar nuevos tratamientos para pacientes de autismo o eventos traumáticos, como un derrame cerebral.
Para lograr una conversación con éxito con otro humano, por ejemplo, debemos escuchar sus palabras, interpretar el significado y, a continuación, responder adecuadamente con nuestra propia declaración. Es un proceso que requiere una coordinación casi instantánea entre las señales sensoriales y la respuesta muscular, aunque se conoce poco acerca de los mecanismos que permiten las interacciones sociales basadas en el habla o en intercambios de sonidos. «Nuestro trabajo demuestra directamente que se necesita una región del cerebro llamada corteza motora» para mantener una conversación, dice el autor principal del trabajo, Michael Long.
El estudio, al que la revista «Science» ha dedicado su portada, encontró que, junto con las áreas cerebrales que les dicen a los músculos que creen notas, los circuitos separados en la corteza motora permiten los inicios y paradas rápidos que forman una conversación entre compañeros vocales.
«Al segregar la producción de sonido y los circuitos de control, la evolución ha equipado a los cerebros de los ratones cantores con el control vocal estricto que también se observa en los intercambios de grillos, los duetos de aves y, posiblemente, la discusión humana», agrega el coautor del estudio, Arkarup Banerjee.
A pesar de la ubicuidad de los intercambios vocales en el mundo natural, dice el investigador, no hay modelos de mamíferos adecuados en neurociencia para su estudio. Antes del nuevo informe, el modelo principal para estudiar este ida y vuelta era el tití, un primate cuyos giros conversacionales son considerablemente más lentos que el habla humana y es poco probable que se deban a la respuesta muscular rápida a las señales sensoriales (por ejemplo, circuitos corticales motores).
Canciones sociales distintas
El equipo de investigación descubrió que las canciones de S. teguina, una serie de notas que evolucionan de manera predecible a medida que avanza la canción, cambiaron en situaciones sociales para escuchar al otro y conversar, en un comportamiento por turnos muy parecido al humano. La estrecha conexión entre los patrones de las canciones y las lecturas tomadas por la electromiografía, que captura señales eléctricas a medida que el cerebro genera contracciones musculares, permitió al equipo determinar las relaciones entre los centros cerebrales y la respuesta muscular de las canciones, mientras que dos ratones coordinaban sus respuestas. De esta forma y por vez primera, los investigadores encontraron que la corteza motriz orofacial regulaba la sincronización de la canción.
Los investigadores creen que su modelo de ratón puede guiar la exploración relacionada de los circuitos del habla en el cerebro humano. Al comprender la actividad que ayuda a involucrar a dos cerebros en la conversación, pueden buscar los procesos que van mal cuando la enfermedad interfiere en la comunicación, lo que podría estimular el desarrollo de nuevos tratamientos para muchos trastornos.