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En Cierta Ciencia, de la mano de la genetista Josefina Cano nos acercamos, cada quince días, al trabajo de muchos investigadores que están poniendo todo su empeño en desenredar la madeja de esa complejidad que nos ha convertido en los únicos animales que pueden y deben manejar a la naturaleza para beneficio mutuo. Hablamos de historias de la biología.

El sonido configura el cerebro.

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La comunicación a través de los sonidos es un proceso maravilloso que ocurre todos los días de nuestras vidas. El lenguaje hablado llega a los oídos de quien escucha en la forma de ondas de sonido que el sistema auditivo transforma en ondas cerebrales. Pero entender y decodificar el sonido escuchado no es suficiente para garantizar que su sentido será entendido. Para que esto suceda, nuestro cerebro tiene que aprender y adaptarse. Este proceso de aprendizaje modela la forma cómo el cerebro conecta los sonidos a significados y es crucial para los niños –el cerebro en crecimiento necesita procesar una multitud de sonidos diferentes en un tiempo dado, necesita separar significados del ruido y registrar los sonidos del lenguaje con sentido para usos futuros.

El relacionar el sonido con significados, es decir con el sentido de una palabra, es una de las tareas más exigentes que nuestro cerebro tiene que desarrollar y la falta de habilidad para procesar de forma adecuada el sonido está ligada con mucha frecuencia a problemas de aprendizaje y lectura.

Nina Kraus, profesora de neurobiología en la Universidad de Northwestern, junto a un equipo de investigadores, lleva años dedicada al estudio de la biología del procesamiento auditivo y cómo la plasticidad del cerebro le permite adaptarse y aprender durante la vida. Entre sus hallazgos capitales está el cómo la experiencia modela al cerebro que oye, bien sea en un sentido positivo (a través del aprendizaje musical) o en uno negativo, salvo raras excepciones (pobreza socioeconómica). Estos cambios en el cerebro a través del tiempo tienen profundo impacto en el aprendizaje y la comunicación. El trabajo de Krauss está enraizado en la importancia de traducir los resultados de sus investigaciones en el conocimiento científico y el desarrollo de nuevas tecnologías en la educación y en los procedimientos clínicos. Música aficionada, Kraus aplica su propia experiencia a sus investigaciones.

Con base en su trabajo, su laboratorio ha creado una prueba que puede predecir las habilidades de los niños para aprender a leer mucho tiempo antes de que ellos empiecen a hacerlo. Esta espléndida tecnología les permitirá identificar a los niños con dificultades, volviendo posible ayudarles, enriqueciendo sus vidas con el sonido, con la música, en estados muy tempranos previos al aprendizaje.

La prueba consiste en analizar las ondas cerebrales en niños tan pequeños como de 3 años. La forma como cerebros tan jóvenes pueden reconocer sonidos específicos, consonantes, entre un ruido que está por detrás puede ayudar a identificar quiénes tendrán un riesgo mayor para desarrollar un buen aprendizaje, informa el equipo en la revista PLOS Biology.

Si el método funciona puede proveer “una ventana biológica” para identificar a quienes tendrán dificultades futuras, dice Kraus. “Si se sabe que un niño de 3 años tiene un riesgo, se podrá, lo más rápido posible comenzar a enriquecer su vida con el sonido, así no se perderán esos años críticos del desarrollo temprano”.

El conectar sonidos a significados es un pilar fundamental para la lectura. Así, niños en edad pre escolar que pueden asociar sonidos a letras, aprenderán a leer con mayor facilidad.

El procesamiento auditivo es parte de ese desarrollo anterior a la lectura: si el cerebro es lento diferenciando el sonido de una B del de una D, por ejemplo, el reconocer letras y ponerlas juntas para formar frases puede también ser difícil.

Y el ruido que se está produciendo de manera constante y entra al sistema auditivo le dará mucho trabajo al cerebro pues en cuestión de milésimas de segundos él tiene que sintonizar los sonidos importantes y separarlos del resto. Y las consonantes, son más vulnerables al ruido que las vocales, que tienden a sonar más duro y más largo.

El estudio de Krauss usó un electro encefalograma (EEG) para medir de forma directa la respuesta del cerebro al sonido, a través de electrodos que estaban atados a gorros que usaban los niños, registrando los patrones de actividad eléctrica cuando las células nerviosas se encendían. Los niños se sentaron para ver un video de su elección, oyendo la banda sonora en un oído mientras que un aparatico en el otro oído, de forma periódica producía un sonido “da” sobresaliendo de una charla confusa.

Los resultados se condensaron en un modelo de predicción de futuros buenos o malos lectores. Los futuros buenos lectores fueron seguidos y sometidos a diferentes pruebas un año después, con buenos resultados El tiempo dirá qué tan bien siguen aprendiendo a leer. Pero el equipo de Krauss también aplicó la prueba del EEG en niños mayores y encontró una correlación entre buenos resultados y las habilidades de lectura. De igual manera pudo identificar a niños con dificultades de aprendizaje.

Durante una conferencia reciente dictada en el encuentro de la organización Falling Walls, Kraus expuso las investigaciones que se desarrollan en su laboratorio, no sólo referidas a los niños sino de una forma general, para estudiar cómo la vida rodeada de sonidos cambia el cerebro y cómo diferentes formas de enriquecimiento o de privación, influencian la forma positiva o negativa cómo el cerebro procesa el sonido.

Los resultados de una serie de estudios con miles de participantes desde el nacimiento hasta la edad de 90 años, sugirieron que la habilidad del cerebro para procesar el sonido está influenciada por todo lo que lo produzca, desde hacer música o aprender una segunda lengua y que su carencia lleva a desórdenes del lenguaje, pérdida del oído o un envejecimiento más acentuado.

Los estudios indican que durante la vida, las personas que hacen música, como hobby, pueden oír mejor entre el ruido que aquellas que no tocan instrumentos. De igual manera, la pobreza y el nivel de educación de los padres afectan de forma negativa la habilidad de los niños para procesar el sonido.

Estos resultados novedosos han llevado a otros descubrimientos importantes para la educación, lo que ha hecho que el equipo de Kraus salga del laboratorio y trabaje en escuelas, centros comunitarios y clínicas.

Dado que un niño en edad pre escolar procesa ya los ingredientes del sonido –el tono, el tiempo y el timbre– el dirigir ese proceso puede ayudar a quienes tengan dificultades, apoyándose para ello en la música, para que más tarde sobrepasen las trabas en el aprendizaje. De igual manera, niños con mayor capacidad para procesar el sonido pueden desarrollar habilidades cognitivas más robustas en el futuro.

Y el procesamiento del sonido podría ser un marcador neurológico que ayudaría en casos de autismo, dislexia y retardos en el aprendizaje. De igual manera lo sería para seguir de cerca los deterioros normales del envejecimiento y, con la ayuda de la música, ralentizarlos.

La organización Falling Walls, cuenta con el apoyo del Ministerio de Educación e Investigación del gobierno alemán. El video de Kraus se proyectó en la conferencia anual de la organización y contó con más de 10.000 vistas on line, en 48 países.

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