Descifrando el habla humana desde el cerebro de un periquito: “La fisiología del habla es muy similar en los dos grupos de especies”

Mucha gente se habrá quedado a cuadros alguna vez al escuchar a un pájaro hablar. Sobre todo porque, en muchas ocasiones, lo que hace es insultar o entonar alguna cancioncilla que haya escuchado con frecuencia, lo que tiene todo el potencial para sorprender y, dependiendo, también para aterrorizar a cualquiera.

Lo cierto es que son varias las especies de ave que tienen la capacidad de imitar el habla humana. Pájaros cantores, córvidos, y loros, todos capaces de producir vocalizaciones con las que se comunican. Pero, hasta recientemente, el cómo - y su similitud, si alguna, al cómo del habla humana - era un misterio. Lo que estaba claro es que demostraban una capacidad ejemplar para controlar sus aparatos productores de sonido.

Un estudio con periquitos publicado en Nature ha empezado a desvelarlo: estas aves cuentan con una serie de neuronas dedicadas específicamente a la activación de su órgano vocal, la siringe. Algunas, más específicas, se encargan de entonar el canto o de regular su frecuencia (es decir, el hacerlos más o menos agudos). Aunque lo hacen desde un área del cerebro diferente al que utilizan los seres humanos, el mecanismo es bastante similar en todo lo demás.

“Los loros, como los periquitos australianos que aparecen en este estudio, destacan por su increíble capacidad vocal. Pueden imitar diversos sonidos del entorno, incluyendo el habla”, explicaba en un correo a El País el autor e investigador Michael Long, también docente en la escuela de medicina de la Universidad de Nueva York. “Descubrimos que existía una representación de los sonidos vocales en la parte del cerebro análoga a un centro clave de producción del habla en los humanos. Esta es la primera especie no humana en la que se ha observado dicho mapa motor vocal”, añade el doctor. Es decir, que los periquitos “piensan” en el sonido que van a emitir igual que una persona hace con las palabras.

En su investigación descubrieron, mediante análisis espectral, que existía una correlación entre el tipo de vocalización y el patrón de actividad cerebral. Dicho de otra forma: cada tipo de gorgojeo iba acompañado del disparo de algunas neuronas que no se activaban al entonar otros. Para Zetian Yang, primer autor de la investigación, existe una correlación entre el tipo de sonido que emite un periquito y el tipo o grupo de neuronas que se activan. Esto podría significar, al contrario de lo que se ha asumido siempre, que los seres humanos no son la única especie con “lenguaje”. Los periquitos no serían los únicos, además: el investigador cree (porque no lo ha investigado), que “los loros con capacidades vocales similares podrían compartir la misma organización neuronal”.

En los seres humanos, la parte del córtex motor dedicada al habla codifica el tono, es decir, la frecuencia de la vocalización. En los periquitos, esta parte de su cerebro modula el tono gracias a su control de la tensión de las paredes de la siringe. Tanto los caminos neuronales como los aparatos productores de sonido son diferentes, claro, pero, en términos generales, son mecanismos bastante parecidos, casi homólogos.

Sin embargo, los estudios llevados a cabo con periquitos sin la capacidad de trinar encontraron que su capacidad de vocalizar dependía de un homólogo de la corteza cerebral en los mamíferos: al aplicar impulsos eléctricos en esa zona, estimulaban la siringe, lo que devolvía a los pajarillos la capacidad de cantar. Esto llevó a los investigadores, neurólogos del Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York, a colocar una serie de implantes minúsculos en la cabeza de varios periquitos, registrando más de mil trinos y decenas de llamadas en diversas sesiones. Pudieron confirmar, de este modo, que determinadas zonas del cerebro y conjuntos neuronales se activaban cuando producían determinados sonidos, es decir, que “reutilizaban” los mismos cuando reproducían sonidos muy similares.

Joshua Neunuebel, neurocientífico de la Universidad de Delaware (EE. UU.), resalta que, a pesar de las diferencias anatómicas entre aves y seres humanos, “la organización neuronal fundamental desde el cerebro anterior, a través del tronco encefálico, hasta el órgano vocal se mantiene, lo que demuestra cómo se han adaptado arquitecturas similares a lo largo de la evolución para producir comportamientos vocales únicos”.

En otras palabras: la evolución ha alcanzado, desde diferentes puntos y por caminos distintos, estructuras similares para la misma función en distintas especies. Esto se conoce como convergencia evolutiva, y los mejores ejemplos del fenómeno son, por ejemplo, la evolución de la capacidad de volar en aves y murciélagos o eso de la carcinización (la tendencia de distintas especies de crustáceos a evolucionar a una forma similar a la de un cangrejo).

Fernando García Moreno, investigador del Achucarro Basque Center for Neuroscience y principal coautor del estudio, destaca este proceso: “Los loros pueden imitar nuestra manera de hablar, pero sus cerebros controlan la vocalización con partes cerebrales diferentes a los humanos. Mientras que los humanos usan el neocórtex, los periquitos lo hacen mediante el núcleo anterior del arcopalio, una región evolutivamente relacionada con la amígdala del cerebro humano”.

García Moreno considera sorprendente ese grado de similitud entre los circuitos vocales de ciertas aves y los seres humanos, aunque el origen cerebral no sea el mismo. Sus trabajos, publicados en Science, lograron demostrar que las neuronas y los circuitos cerebrales de mamíferos y aves evolucionaron independientemente (es decir, que no tienen un origen común) pero acabaron desarrollando funciones similares. Según añade, este estudio “muestra que, aun evolucionando de modo independiente, la fisiología del habla es muy similar en los dos grupos de especies, por tanto, el fundamento biológico del habla puede entenderse igualmente en periquitos y humanos”. “Estudiar a estos pequeños loros podría ayudar a comprender mejor la producción vocal en los humanos, tanto en el habla normal como en los trastornos relacionados”.

De momento, la conclusión a la que ha llegado es esa: los mecanismos del “habla” en aves y en humanos son muy similares, por lo que el estudio de los periquitos podría ayudar a comprender mejor el habla humana y aquellos trastornos que impiden a algunos hablar. Michael Long, por su parte, aspira a más: en el futuro, según dice, “nos gustaría utilizar métodos avanzados de aprendizaje autonómico para traducir los sonidos que emiten los periquitos en objetos o acciones”, es decir, aprender a hablar en periquito con inteligencia artificial. “Nos interesan los procesos cognitivos que les permiten acceder a sonidos específicos; estos procesos son similares a los que nos permiten pensar en una palabra, y estos cálculos fallan en trastornos de la comunicación como la afasia”, concluye.