El cerebro crea árboles sintácticos para procesar el lenguaje

Investigadores franceses han descubierto que el cerebro realiza un tratamiento dinámico de las frases para interpretar el lenguaje. No se limita a procesar palabras según su tamaño, sino que trata las frases como estructuras encadenadas y coherentes para extraer su significado.

La mayoría de los lingüistas considera que la estructura sintáctica de las oraciones implica una jerarquía arbórea de frases conocida como árbol sintáctico. Esta investigación tiende a confirmar esta hipótesis, ya que ha encontrado la huella de cómo el cerebro construye estructuras de palabras (una especie de árbol sintáctico) para permitir las propiedades recursivas del lenguaje humano. 

El descubrimiento se ha producido registrando la actividad eléctrica de poblaciones de neuronas corticales de 12 pacientes epilépticos que, para el tratamiento de su enfermedad, ya tenían implantados electrodos en el hemisferio izquierdo del cerebro, según se explica en un comunicado. 

Las neuronas corticales están presentes en el córtex o materia gris, que recubre los dos hemisferios cerebrales. La epilepsia no es una enfermedad lingüística que afecte al lenguaje, por lo que los sujetos eran especialmente aptos para la investigación. 

Para esta investigación, los pacientes tenían que leer frases simples en las que cada palabra estaba presente una detrás de la otra. 

Observando la activación de las neuronas en las áreas cerebrales del lenguaje, los científicos  pudieron comprobar que, cuando el cerebro analiza una frase, comprime las secuencias coherentes de palabras y las organiza en secuencias jerárquicas encadenadas las unas con las otras, reflejando una especie de árbol sintáctico. 

Actividad cerebral organizada 

El análisis de los registros neuronales reveló asimismo que la actividad eléctrica de las áreas cerebrales del lenguaje crece con el número de palabras presentes en una frase, pero disminuye cada vez que una palabra puede ser combinada con las anteriores para formar una estructura sintáctica completa. 

Según los investigadores, esta disminución de la actividad sugiere que, cuando analiza una frase, el cerebro comprime las series coherentes de palabras en estructuras encadenadas de palabras. Es la comprobación de que el árbol sintáctico no es una mera teoría, sino que tiene asimismo un sustrato neuronal, según los investigadores. 

Los resultados muestran además que la compresión en estructuras jerárquicas la realiza el cerebro mediante una secuencia coherente de palabras que forman una frase, y no por una secuencia de palabras del mismo tamaño extraídas de una lista. 

Esto explica, según los investigadores, porque recordamos mejor determinadas palabras si forman parte de una frase, como por ejemplo en un ejercicio mnemotécnico, que si son tomadas de una lista de la misma longitud, pero sin vínculo jerárquico.

Árboles sintácticos 

Aunque las frases parecen desenvolverse de manera lineal y secuencial, palabra por palabra, desde los años 50 numerosos lingüistas, entre ellos Noam Chomsky, han defendido que la teoría lingüista debería describirlas como estructuras encadenadas y recursivas que pueden ser representadas en forma de árboles, conocidos como árboles sintácticos. 

Sin embargo, estas propuestas de la lingüística teórica han sido objeto de debate, porque se ignoraba si el cerebro humano manipula realmente las frases y cómo las codifica. 

La nueva investigación arroja nueva luz al debate, al proporcionar información valiosa sobre cómo el cerebro organiza realmente el procesamiento del lenguaje, que se asemeja mucho al árbol sintáctico avanzado por los lingüistas. 

“Nuestros resultados proporcionan la evidencia de la fusión de palabras que realiza el cerebro postulada por los lingüistas y sugieren que el cerebro realmente comprime las secuencias sintácticas de palabras en una jerarquía de frases coherentes”, concluyen los investigadores.

Referencia: http://www.pnas.org/content/114/18/E3669.abstract