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Los investigadores han descubierto que neurotransmisores como la dopamina y la serotonina se liberan al procesar el contenido emocional de las palabras, revelando nuevas capas de cómo el lenguaje impacta nuestras decisiones y nuestra salud mental.
15 enero 2025.- Este estudio innovador de Virginia Tech no sólo vincula los procesos biológicos con los aspectos simbólicos del lenguaje, sino que también sugiere que regiones del cerebro que tradicionalmente no se asocian con el procesamiento emocional o lingüístico aún podrían interactuar con esta información, influyendo potencialmente en el comportamiento.
En un estudio pionero publicado en Cell Reports , los investigadores revelaron que los neurotransmisores del cerebro humano se liberan a medida que procesamos el significado emocional del lenguaje. Este descubrimiento arroja nueva luz sobre cómo las personas interpretan el significado de las palabras.
Dirigida por un equipo internacional de científicos de Virginia Tech, la investigación explora cómo el lenguaje moldea las decisiones humanas y la salud mental.
Dirigido por el neurocientífico computacional Read Montague, profesor del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC y director del Centro de Investigación en Neurociencia Humana, el estudio marca el primer examen en profundidad de cómo los neurotransmisores gestionan el contenido emocional del lenguaje, una capacidad exclusivamente humana.
El descubrimiento, ahora en línea y programado para la edición del 28 de enero de Cell Reports , une lo biológico y lo simbólico, vinculando los procesos neuronales que probablemente han evolucionado para la supervivencia en una amplia gama de especies a lo largo de los eones con la riqueza de la comunicación y la emoción humanas.
Las palabras emotivas evocan patrones específicos de valencia y región de liberación simultánea de neuromoduladores en el tálamo y la corteza cerebral humanos. Fuente: Batten et al/Cell Reports
La creencia común sobre las sustancias químicas cerebrales, como la dopamina y la serotonina, es que envían señales relacionadas con el valor positivo o negativo de las experiencias.
“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 que evolucionaron para ayudarnos a reaccionar ante cosas buenas o malas en nuestro entorno también podrían desempeñar un papel en cómo procesamos las palabras, que son igualmente importantes para nuestra supervivencia”, dijo Montague, coautor principal y coautor del estudio.
Los investigadores son los primeros en medir simultáneamente la liberación de dopamina, serotonina y noradrenalina en humanos en el contexto de la compleja dinámica cerebral detrás de cómo las personas interpretan y responden al lenguaje.
El contenido emocional de las palabras se comparte entre varios sistemas transmisores, pero cada uno de ellos fluctúa de forma diferente. No existe una única región cerebral que se encargue de esta actividad, y no se trata simplemente de que una sustancia química represente una emoción.
El estudio, encabezado por el neurocientífico computacional Read Montague, profesor del Instituto de Investigación Biomédica Fralin en VTC y director del Centro de Investigación en Neurociencia Humana del instituto, representa una exploración pionera de cómo los neurotransmisores procesan el contenido emocional del lenguaje, una función exclusivamente humana. Montague fue coautor principal del estudio de Cell Reports. Fuente: Clayton Metz/Virginia Tech
Descubriendo nuevos roles en el procesamiento emocional
Se realizaron mediciones neuroquímicas en pacientes sometidos a cirugía de estimulación cerebral profunda para el tratamiento del temblor esencial o para la implantación quirúrgica de cables para monitorear las convulsiones en pacientes epilépticos. Los procedimientos se dirigen a regiones cerebrales claramente diferentes: el tálamo y la corteza cingulada anterior, respectivamente.
Mientras se mostraban palabras cargadas de emoción en una pantalla, se tomaron mediciones utilizando electrodos de fibra de carbono en el tálamo, junto con electrodos tradicionales de platino-iridio en la corteza cingulada anterior.
Los investigadores descubrieron que las palabras (positivas, negativas o neutras) modulan la liberación de neurotransmisores . Al medir la dinámica de las liberaciones en fracciones de segundo, identificaron patrones distintos vinculados con el tono emocional, las regiones anatómicas y el hemisferio del cerebro involucrado.
El resultado sorprendente provino del tálamo: “No se pensaba que esta región tuviera un papel en el procesamiento del lenguaje o el contenido emocional, pero observamos cambios en los neurotransmisores en respuesta a palabras emotivas. Esto sugiere que incluso las regiones cerebrales que no suelen asociarse con el procesamiento emocional o lingüístico podrían tener acceso a esa información. Por ejemplo, las partes del cerebro responsables de la movilización del movimiento podrían beneficiarse de tener acceso a información emocionalmente significativa para guiar el comportamiento”, dijo William “Matt” Howe, profesor adjunto de la Escuela de Neurociencia de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech.
Aunque el descubrimiento principal se realizó en humanos, la validación en modelos animales proporcionó confianza adicional en los resultados.
Alec Hartle, uno de los primeros autores del estudio y estudiante de doctorado de la Facultad de Neurociencias en el laboratorio de Howe, realizó experimentos en modelos de roedores utilizando una técnica llamada optogenética para confirmar los patrones observados en humanos. Al utilizar luz para controlar células modificadas genéticamente, los científicos pudieron estudiar las funciones de neuronas y circuitos neuronales específicos.
"Lo que observamos en el cerebro humano fue extraordinario. La validación en animales respalda y consolida las implicaciones más amplias de estos neurotransmisores en los sistemas de toma de decisiones”, afirmó Howe, coautor principal y coautor del estudio.
Los nuevos hallazgos se basan en un estudio reciente publicado en Nature Human Behavior , en el que el grupo de investigación destacó el papel de la dopamina y la serotonina en el comportamiento social.
Si bien los estudios anteriores se centraron en la neurotransmisión durante la toma de decisiones, esta investigación explora algo exclusivamente humano: el contenido emocional de las palabras escritas. A diferencia de los animales, los humanos podemos comprender las palabras, su contexto y su 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 se encuentra en sus primeras etapas, la importancia del estudio reside en su naturaleza fundamental y en las preguntas que inspira para futuras investigaciones.
Fuente: “Emotional words evoke region- and valence-specific patterns of concurrent neuromodulator release in human thalamus and cortex” by Seth R. Batten, Alec E. Hartle, Leonardo S. Barbosa, Beniamino Hadj-Amar, Dan Bang, Natalie Melville, Tom Twomey, Jason P. White, Alexis Torres, Xavier Celaya, Samuel M. McClure, Gene A. Brewer, Terry Lohrenz, Kenneth T. Kishida, Robert W. Bina, Mark R. Witcher, Marina Vannucci, Brooks Casas, Pearl Chiu, Pendleton R. Montague and William M. Howe, 7 January 2025, Cell Reports. DOI: 10.1016/j.celrep.2024.115162
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