El habla humana a menudo se considera uno de los rasgos que distingue a nuestra especie. Si bien muchos animales se comunican mediante sonidos, el lenguaje humano se basa en una combinación única de anatomía, cableado cerebral y habilidades cognitivas que nos permiten producir vocalizaciones complejas y flexibles.
Pero es posible que los humanos no sean tan únicos como se pensaba. Las focas comunes, por ejemplo, han demostrado una sorprendente capacidad para imitar palabras y frases humanas. Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo cómo estos mamíferos marinos logran tales hazañas y qué podrían revelar sus cerebros sobre la evolución de la comunicación vocal.
En un estudio publicado en Science, investigadores del New College of Florida examinaron los cerebros de focas y leones marinos para comprender mejor cómo estos animales controlan sus voces. Al ilustrar vías neuronales clave, el equipo identificó circuitos cerebrales especializados que parecen respaldar el comportamiento vocal y el aprendizaje complejos.
Los hallazgos proporcionan nuevas pistas sobre cómo los mamíferos controlan las vocalizaciones y pueden ayudar a los científicos a comprender mejor cómo evolucionó el habla humana.
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Vocalistas versus estudiantes vocales
Para la mayoría de los animales, el comportamiento vocal es relativamente fijo. Las llamadas y los llantos son en gran medida instintivos y provocados por emociones o señales ambientales. Estos sonidos están controlados por redes de estructuras en el mesencéfalo y el tronco del encéfalo, que son partes más antiguas del cerebro que regulan funciones básicas.
Algunas especies, sin embargo, pueden modificar o aprender nuevos sonidos. Esta capacidad, conocida como aprendizaje vocal, permite a los animales ampliar su repertorio vocal a través de la experiencia, por ejemplo, copiando los sonidos que escuchan. Se sabe que los humanos aprenden vocalmente, pero no están solos. Ciertas aves, murciélagos, primates y mamíferos marinos también pueden imitar o alterar las vocalizaciones.
Los pinnípedos, un grupo de mamíferos marinos que incluye a las verdaderas focas y leones marinos, muestran signos particularmente fuertes de flexibilidad vocal. Las observaciones sugieren que pueden controlar con precisión su respiración y, en algunos casos, aprender nuevos sonidos.
Las focas muestran fuertes conexiones en el sistema vocal del cerebro
Para investigar la base cerebral de estas habilidades, el equipo de investigación analizó tejido cerebral conservado de varias especies: focas, elefantes marinos, leones marinos de California y coyotes. Los coyotes sirvieron como especie comparativa porque, a diferencia de los pinnípedos, no son conocidos por su aprendizaje vocal, pero están relacionados con ellos.
Los científicos utilizaron histología, que examina rodajas finas de tejido cerebral bajo un microscopio, y tractografía de resonancia magnética por difusión, un método de imágenes que revela cómo las fibras nerviosas conectan diferentes partes del cerebro. Se centraron en las conexiones entre la corteza motora vocal, que ayuda a controlar los movimientos voluntarios de la voz, y las áreas del tronco encefálico que controlan directamente los músculos utilizados para producir el sonido.
Las focas y los leones marinos mostraron fuertes conexiones entre estas regiones en ambos lados del cerebro. Estas vías vinculan la corteza motora vocal con una estructura del tronco del encéfalo llamada núcleo ambiguo, que también controla los músculos implicados en la vocalización. Se cree que estas conexiones permiten un control voluntario sobre la producción de sonido. Los coyotes, en cambio, carecían de estos vínculos directos.
También encontraron conexiones particularmente fuertes en los elefantes marinos y los elefantes marinos entre partes del cerebro anterior asociadas con el aprendizaje de movimientos complejos. Estos circuitos se parecen a los implicados en la imitación vocal de las aves, lo que sugiere que pueden ayudar a reforzar la capacidad de los animales para copiar nuevos sonidos.
Los autores proponen que la vida en el océano puede haber ayudado a impulsar esta evolución. Los pinnípedos deben coordinar cuidadosamente la respiración, la deglución y la producción de sonidos mientras bucean y emergen a la superficie, lo que puede haber favorecido un mayor control sobre sus sistemas vocales.
Un modelo prometedor para estudiar el habla
Los resultados sugieren que las diferencias en la flexibilidad vocal entre especies pueden reflejar diferencias en cómo están conectados sus cerebros. Entre los animales estudiados, las focas comunes mostraron características neuronales particularmente fuertes relacionadas con un control vocal avanzado, lo que es consistente con su capacidad para imitar sonidos.
Estudios futuros que comparen más especies podrían ayudar a aclarar cómo se relacionan los diferentes niveles de flexibilidad vocal con los circuitos cerebrales. Debido a que sus habilidades parecen variar desde simples llamadas hasta un aprendizaje de sonidos más flexible, los pinnípedos pueden ofrecer un modelo útil para estudiar cómo evolucionó el aprendizaje vocal en los mamíferos.
Al estudiar estos mamíferos marinos, los científicos esperan comprender mejor los mecanismos cerebrales que respaldan el aprendizaje vocal, lo que sugiere que los fundamentos del habla humana pueden no ser tan exclusivos de nuestra especie como se suponía.
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