El autor estudia la evolución que han sufrido a lo largo del tiempo las
relaciones entre el cerebro y las actividades mentales y cómo influyen las
anomalías del cerebro en el comportamiento mental. Se describen las primeras
aportaciones aparecidas en este sentido y los últimos estudios relacionados con
la neuropsicología cognitiva y los modelos que permiten la exploración de las
alteraciones del lenguaje.
The author studies the changes
experienced through time in the relationship between brain and mental
activities and how brain anomalies affect mental behavior. The article
describes early contributions, as well as the most recent studies involving
cognitive neuropsychology and the models enabling us to explore language
alterations.
Las relaciones entre el cerebro y las actividades
mentales han interesado desde tiempos remotos. El problema tiene unas raíces
profundas y previas a la aparición de los términos neurología, neuropsicología,
neurología del comportamiento o neurociencia cognitiva (Lecours y
Joanette, 1991).
El
objetivo: las relaciones entre el cerebro y las capacidades mentales
El objetivo planteado a lo largo de la historia ha sido
siempre el mismo: «observar sistemáticamente las anomalías del comportamiento
propio de la especie y localizar en términos de neuroanatomía macroscópica las
lesiones que causan las enfermedades del cerebro humano, e intentar comprender
su funcionamiento y disfunciones, como sustrato de
las diversas aptitudes cognitivas» (Lecours y Joanette, 1991).
Los grandes maestros y fundadores de la neurología aportaron conocimientos capitales que constituirían, directa o indirectamente, los cimientos de la moderna aproximación a las relaciones entre el cerebro y las actividades mentales (Finger, 1994). Este proceso conduciría a la cristalización progresiva de las clasificaciones de las formas clínicas de afasia (alteración del lenguaje), alexia (alteración de la lectura), apraxia (alteración de la gestualidad), agnosia (alteración del reconocimiento), acalculia (alteración del cálculo) y otras, tal como se describen en los tratados contemporáneos de neurología y neurología de la conducta (Heilman y Valenstein, 1979; Feinberg y Farah, 1997; Mesulam 2000).
En el ámbito del estudio de las afasias (como
alteraciones del lenguaje debidas a lesión cerebral) pronto aparecieron lo que
en la actualidad conocemos con el nombre de arquitecturas funcionales.
Estas arquitecturas se definen como un conjunto o una serie de conjuntos de
esquemas de procesamiento («cajas y flechas») que sirven para describir postulados de las ciencias cognitivas y
neurocognitivas. En la actualidad, una arquitectura funcional
plantea cómo «es la función normal»,
y las lesiones de sus componentes deben ser compatibles con los hallazgos
clínicos.
Aunque las arquitecturas funcionales se pueden aplicar al
estudio de todas las capacidades mentales, este artículo se centrará en los
problemas del lenguaje, la lectura y la escritura.
Veremos a continuación que los modelos o arquitecturas
funcionales no son recientes, sino que proceden de los albores de la
afasiología y que se pueden apreciar ya en los trabajos de autores como
Wernicke (1874), Freud (1891) o Charcot (1892).
El
clasicismo: diagram makers
Con la figura de Carl Wernicke (1848-1905) se inicia
realmente la neuropsicología moderna. La contribución de Wernicke permitió un
nuevo enfoque de los estudios neuropsicológicos y el desarrollo científico del
estudio de las afasias. En 1874, con 26 años de
edad, publica Der aphasische
Symptomen-complex, donde acepta las ideas de Broca y muestra que la lesión
de otra región del córtex, la primera circunvolución temporal, conduce a la
pérdida de las llamadas imágenes auditivas de las palabras (alteración
del denominado centro auditivo-verbal). Los síntomas de esta lesión eran una
abundancia de palabras inadecuadas en la expresión del lenguaje y un defecto
notorio en la comprensión verbal: quedaba así establecida la afasia
sensorial.
A la descripción de la afasia sensorial le sigue pronto la elaboración de un modelo asociacionista. Partiendo de la tesis asociacionista esbozada por Bastian (Lecours y Lhermitte, 1979), Wernicke formula una teoría general de la afasia, cuyos postulados principales son los siguientes:
1.
Existen centros cerebrales para cada uno de los
componentes fundamentales del lenguaje.
2.
Las lesiones de estos centros comportan las distintas
formas clínicas de afasia.
3.
Las lesiones de las conexiones entre los distintos
centros van a provocar otros tipos de afasia.
De acuerdo con este modelo (fig. 2), Wernicke realizó una
primera definición de los tipos de afasia:
1.
Una afasia motora, que es una afasia expresiva, por
destrucción del centro de los movimientos de los órganos de la palabra (centro
verbo-motor).
2.
Una afasia sensorial, que describe Wernicke, debida a la
destrucción del centro auditivo-verbal, en la que es imposible la comprensión
de las palabras.
3.
Por deducción, y de ahí la importancia de su descripción,
consideró la existencia de una «afasia de conducción» (Leitungsaphasie) en la que estarían alteradas las conexiones entre
los centros receptores y efectores del lenguaje. El paciente podrá comprender
el mensaje recibido pero no podrá repetirlo. Además, se perderá la capacidad de
controlar la expresión verbal. Los estudios posteriores iban a dar la razón a
Wernicke y la afasia de conducción constituye en la actualidad una de las
formas clásicas de afasia.
A partir de las concepciones iniciales de Bastian, se
inicia el período que Head calificó de diagram makers y Pierre Marie de période
géometrique de l'aphasie. Destacan entre otros los diagramas de Küsmaul,
Lichtheim, Charcot (esquema de la campana) (fig. 3) y Grasset (el polígono)
(véanse los datos históricos en Lecours y Lhermitte, 1979).
El clasicismo, en conclusión, aporta el reconocimiento de
lesiones y de agrupaciones de síntomas relacionados con ellas, y aporta modelos
rudimentarios de los que hoy llamamos de «cajas y flechas».
La
actualidad: «neuropsicología cognitiva»
En los años ochenta aparece una obra que tendría una gran
influencia en el ulterior desarrollo de la neuropsicología: la Human cognitive neuropsychology de
Andrew W. Ellis y Andrew W. Young (1988). Esta obra establece con claridad los
principios de la «neuropsicología cognitiva», destacando los conceptos de
modularidad y exponiendo las arquitecturas funcionales (modelos) de las
funciones estudiadas. Los síntomas clínicos (las capacidades afectadas y
preservadas) se analizan en relación con un modelo sobre el procesamiento
normal. Los componentes del modelo (representados por «cajas») constituyen los
llamados módulos, de ahí que se hable de teoría modular.
La neuropsicología cognitiva1 parte de unas suposiciones
generales que se deben comentar para comprender las aportaciones actuales antes
de entrar en detalles sobre arquitecturas funcionales (Coltheart, 2001).
En primer lugar, destaca la importante aportación de Fodor a través de su
obra The modularity of mind (La
modularidad de la mente), publicada en 1983. Fodor propuso una serie de
propiedades que caracterizarían los módulos funcionales. Estas propiedades se
actualizarían y resumirían en los supuestos siguientes (Coltheart, 2001):
modularidad funcional, modularidad anatómica, uniformidad interpersonal de una
arquitectura funcional y sustractividad. El supuesto teórico de la sustractividad establece que en
casos de lesiones cerebrales la arquitectura funcional resultante es el sistema
normal menos los componentes lesionados. Se establece, en consecuencia, que se
han afectado o eliminado cajas y/o flechas. Las manifestaciones de los
pacientes son el resultado de una sustracción, no de una adición. Estas
consideraciones no niegan, por otro lado, la posibilidad del uso de nuevas
estrategias que permitan superar el déficit.
Entre las múltiples arquitecturas funcionales publicadas destacan los
modelos de Ellis y Young (1988), el modelo de Kay, Lesser y Coltheart (1992) y
el modelo de Lecours, Peña-Casanova y Diéguez (1997).
Modelo de Ellis y Young
El modelo de Ellis y Young (fig. 4) establece, entre otras, las siguientes características, muy resumidas. Los números de cada apartado se corresponden con los números de la figura que identifican cada componente de la arquitectura funcional:
1.
La función del «sistema de análisis auditivo» permite manipular la
información auditiva aferente y extraer los sonidos individuales del lenguaje.
Esta tarea se realiza con independencia de la velocidad, del tipo de voz, del
acento o de otras variables acústicas. Una lesión de este sistema afectaría
selectivamente la capacidad de discriminación auditiva verbal y se alteraría en
ciertos casos de «sordera verbal pura». El paciente tendría una dificultad para
entender o repetir el lenguaje oral, aunque sería capaz de hablar, leer y
escribir correctamente.
2.
El «léxico auditivo de entrada» (léxico logofónico de entrada en
terminología de Lecours et al.,
1997) sería el depositario, en sus formas de origen auditivo, de las palabras
que cada individuo es capaz de reconocer cuando las oye. Así pues, la función
de este componente es reconocer las palabras habladas familiares. El
reconocimiento de una palabra no implicaría el acceso a su significado. Para
alcanzar el significado se requiere un paso más, la activación de la
representación semántica específica en el seno del sistema semántico. La
afectación del sistema de análisis auditivo daría lugar a un sujeto incapaz de
reconocer muchas de las palabras oídas. Sin embargo sería capaz de repetir las
palabras a través de la vía directa (flecha 11). La producción verbal sería
normal gracias a las salidas directas desde el sistema semántico hacia el
léxico de output del habla (flecha 8)
y el nivel fonémico. La lectura también quedaría intacta. Este patrón sería el
típico de algunos casos catalogados como «sordera para el significado de las
palabras».
3.
La conexión entre el léxico auditivo de entrada (léxico logofónico de
entrada) y el sistema semántico (flecha 3) permite que las palabras oídas y
reconocidas como familiares alcancen sus significados. La alteración de este
acceso daría lugar a un cuadro clínico caracterizado por una capacidad normal
para diferenciar palabras de pseudopalabras (por ejemplo sinapo, sotupo,
basomida). Esto es, el sujeto sería capaz de realizar tareas de decisión
léxica. A pesar de expresar sensación de familiaridad entre las palabras y
rechazar los logotomos, el sujeto es incapaz de alcanzar el significado. La afectación
de este acceso en ciertos pacientes, que serían capaces de escribir al dictado
palabras irregulares que son incapaces de comprender, recibe el nombre de
«sordera para el significado de las palabras». Ciertos casos en los que
aparecen fallos en el acceso al significado de ciertas categorías de palabras
reciben el nombre de «disfasia de acceso semántico».
4.
El sistema semántico (conocimiento semántico en terminología de
Lecours et al.) es el
componente en el que se representan los significados de las palabras. Se
corresponde con la «memoria semántica» de muchos modelos sobre la memoria. La
alteración del sistema semántico se puede observar en varias situaciones: en
demencias, en casos particulares en los que se afectan determinadas categorías
semánticas, en casos de afasia profunda y de dislexia profunda y de demencia
semántica. La afasia profunda se caracteriza por parafasias semánticas en la
repetición con imposibilidad de repetir pseudopalabras. Por su parte, la alexia
profunda se caracteriza por la producción de parafasias semánticas en la
repetición y una incapacidad en la lectura de pseudopalabras, con un efecto de
imaginabilidad (mayor dificultad en la lectura de palabras abstractas).
5.
El sistema de análisis visual tiene como función particular el
reconocimiento de letras en palabras o en series que constituyen
pseudopalabras, la codificación de cada letra en relación con su posición en el
seno de la palabra, y en agrupar perceptivamente las letras que pertenecen a
una palabra. La alteración de este nivel del procesamiento daría lugar a las
llamadas «alexias periféricas».
6.
El léxico visual de entrada (léxico logográfico de entrada en el
modelo de Lecours et al.)
constituye el almacén depositario de representaciones visuales de las
palabras (formas escritas). En este sentido, el léxico logográfico de entrada
es similar al léxico logofónico de entrada (léxico de input auditivo). Mediante la acción de este componente se pueden
identificar series de letras como familiares (palabras) o como desconocidas (pseudopalabras).
Al igual que en el caso del léxico de input
auditivo, se pueden realizar tareas de decisión léxica para comprobar su
capacidad funcional. La comprensión precisa un paso posterior: acceder al
sistema semántico. La alteración del léxico visual de entrada (léxico
logográfico de entrada) da lugar a fallos en el reconocimiento de palabras por
proximidad morfológica (aspecto de dislexia visual). La alteración de este
sistema no daría problemas en la lectura de palabras como silla o farol pero sí los
podría causar en casos de palabras como jeep
o Hollywood. En muchos de estos
casos, el paciente produciría frecuentes errores de regularización. Ciertos
casos, conocidos con el nombre de dislexia de superficie, se atribuyen a la
lesión del léxico de input visual
(léxico logográfico de entrada).
7.
La conexión entre el léxico visual de entrada y el sistema semántico
permite realizar el acceso entre las formas visuales de las palabras y sus
significados almacenados en el sistema semántico. La alteración selectiva de
este acceso da lugar a una incapacidad en la comprensión de palabras escritas
irregulares a pesar de que el paciente es capaz de realizar tareas de decisión
léxica. La dislexia de acceso semántico se correspondería con este patrón.
8.
El léxico de salida del habla (léxico logofónico de salida) constituye
el almacén de las memorias de origen fonocinestésico de las palabras.
Funcionalmente, permite que la forma de las palabras habladas esté disponible.
En la producción verbal la activación de estas representaciones tiene lugar
como respuesta a la acción del sistema semántico. Estas representaciones
también se activan a partir de inputs procedentes
del léxico de input visual (léxico
logográfico de entrada). La afectación del léxico de salida del habla se produciría
en pacientes anómicos con dificultad para evocar palabras cuyo significado
estaría totalmente preservado. Estos pacientes serían capaces de evocar
palabras de alta frecuencia y presentarían fenómenos de aproximación.
9.
En el nivel fonémico estarían representados los sonidos distintivos
del lenguaje. Estas memorias estarían codificadas con datos sobre la posición,
al igual que las letras en el sistema de análisis visual. Las aferencias del
sistema fonémico procederían del sistema de análisis auditivo, del léxico de
salida del habla (léxico logofónico de salida) y del sistema de conversión
grafema-fonema (vía periléxica de lectura). Este nivel también permite el
deletreo de palabras no representadas en el léxico grafémico de salida. La
afectación del nivel fonémico se puede observar en casos de afasia de Broca y
posiblemente en ciertos casos de afasia de conducción. Un elemento típico de
estos trastornos sería el cambio de fonemas en función de principios de
similaridad.
10. La conexión bidireccional
entre el léxico de salida del habla y el nivel fonémico pone de manifiesto la
interacción funcional entre estos componentes.
11. La flecha que une el sistema
de análisis auditivo con el nivel fonémico pone de manifiesto la conexión que
permite la repetición sin tener que acceder a los léxicos de entrada y salida.
Esta conexión constituye una vía directa. Esta conexión permitiría la
repetición de pseudopalabras. La alteración de la vía directa se observaría en
ciertos afásicos con síntomas como la «agnosia fonológica» y la «afasia
profunda», en los cuales la repetición de pseudopalabras está más afectada que
la repetición de palabras.
12. Representación de la posibilidad de feed-back externo que permite controlar la propia producción
verbal. En ciertas afasias la ausencia de control externo explicaría la
incapacidad de detección del trastorno por parte del paciente.
13. En muchos modelos se representa una conexión directa entre el léxico
auditivo de entrada (léxico logofónico de entrada) y el léxico de salida del
habla (léxico logofónico de salida), esto es, saltando el componente semántico.
Este componente funcional permite expresar la situación patológica de la
posibilidad de transcodificación de las palabras oídas a palabras escritas sin
que exista acceso a la semántica.
14. Conexión entre el léxico visual de entrada (léxico logográfico de
entrada) y el léxico de salida del habla sin pasar por el componente semántico.
La posibilidad de pacientes capaces de leer correctamente palabras irregulares
sin extraer su significado se debería a la existencia de esta ruta.
15. Representación de un sistema de conversión grafema-fonema que permite
la lectura de palabras familiares regulares y de pseudopalabras. La situación
clínica llamada «alexia fonológica» se debería a la afectación de este sistema.
En estos casos los pacientes leen mejor las palabras (regulares o irregulares)
que las pseudopalabras. Este componente funcional también está gravemente
afectado en casos de «alexia profunda».
16. Léxico grafémico de salida (léxico logográfico de salida en
terminología de Lecours et al.). Este componente funcional representaría el
almacén depositario en sus formas de origen visuoqueirocinestésico de las palabras. Estarían representados
los deletreos de las palabras familiares y se harían accesibles en el momento
de la escritura. Su papel es muy importante en lenguas con escritura irregular
en las que existen numerosos deletreos atípicos e impredecibles. La alteración
de este sistema explicaría ciertas parafasias consistentes en errores en el
deletreo. Los errores de entrada desde el sistema semántico darían lugar a
parafasias semánticas como en el caso de la agrafia profunda.
17. Conexión entre el léxico de salida del habla y el léxico grafémico de
salida. Esta conexión explicaría errores de escritura por similaridad acústica.
18. Representación de un sistema de conversión fonema-grafema. La vía de
conversión grafema-fonema permite la lectura de palabras regulares y la de
pseudopalabras plausibles. Un elemento central de la función de la conversión
grafema-fonema es la aplicación de reglas con la consiguiente regularización de
las palabras irregulares. La regularización es una característica de los
pacientes con agrafia de superficie en los que está alterado el léxico visual
de entrada. En la disgrafia fonológica se altera específicamente la conversión
grafema-fonema.
El modelo PALPA (Psycholinguistic
Assessment of Language Processing in Aphasia)
de Kay, Lesser y Coltheart (1992), bastante similar al de Ellis y Young, aporta
un conjunto de materiales que permiten la exploración de los componentes de la
arquitectura funcional propuesta. Existe una versión española, el modelo EPLA
(Valle y Cuetos, 1995). Es importante destacar que el PALPA aporta por vez
primera una alternativa a la exploración sistemática de las alteraciones del
lenguaje de los pacientes, mas allá de los tests clásicos.
La arquitectura funcional para la lectura y la escritura
de Lecours et al. (1997) nace en el contexto de un consorcio
internacional becado por el HFSP. Este consorcio definió una arquitectura
funcional muy simple, genérica y apta para cualquier sistema de escritura. A
continuación, se estudiaron las características de los distintos sistemas de
escritura y se establecieron arquitecturas funcionales específicas. Como caso
concreto se estableció un modelo para los códigos alfabéticos y luego se
especificaron las características de códigos específicos: inglés, francés,
español y portugués.
A diferencia del modelo de Ellis y Young, el modelo de
Lecours et al. (fig. 5) especifica detalles como el procesamiento de los
registros alfabético, grafémico y silábico, así como vías paralelas entre el
léxico de entrada y el léxico de salida.
Comentarios
finales
Aunque las arquitecturas funcionales proceden de las
aproximaciones de los clásicos, las ciencias neurocognitivas actuales las
incorporan en el contexto de los conocimientos y métodos más recientes. Las
arquitecturas funcionales se usan en el estudio del procesamiento de caras, en
el cálculo y en el reconocimiento de objetos, entre otros casos. Se asume que
las arquitecturas funcionales son uniformes entre los distintos individuos. Las
arquitecturas funcionales permiten explicitar teorías que se deben contrastar
realizando estudios en pacientes con lesiones cerebrales.
Se asume también que los módulos propuestos tienen una
pertinencia biológica (permitiendo disociaciones tras lesiones cerebrales).
Ciertamente, las arquitecturas funcionales no hacen referencia directa a la
biología humana, ya que se hubieran podido concebir y construir sin el menor
conocimiento biológico; sin embargo, esta afirmación no es incompatible con
otra aseveración que reconozca una pertinencia biológica potencial. Pertinencia
biológica no se debe confundir con la noción clásica de localización, al menos
tal y como se emplea en neurología.
Las arquitecturas funcionales no son «ecológicas». No lo
son desde el momento en que se reduce a un léxico mental y a una serie de
mecanismos, es decir, desde el momento en que no se describe explícitamente
algunos parámetros que se consideran esenciales en el estudio de las dislexias
y disgrafias o de las afasias (frecuencia de uso y longitud de las palabras,
carácter concreto o abstracto, dimensiones fonológica, morfológica y
sintáctica, entre otros). Además, las figuras hacen abstracción de la
ontogénesis del léxico mental e ignoran diversos factores, como el nivel de
escolarización o los hábitos lectores de los sujetos.
Aunque las cajas y las flechas representan un conjunto
funcional interactivo, cada caja y cada flecha corresponde a una o más
«memorias especializadas», que pueden poseer ciertas características
funcionales más o menos específicas.
Asimismo se asume que las lesiones cerebrales afectan o
suprimen módulos –y sus conexiones–, pero no añaden otros nuevos. De hecho, las
arquitecturas funcionales permiten establecer estudios neurocognitivos
explícitos que se deben completar con informaciones procedentes de otros
ámbitos como la neuroimagen funcional o estudios experimentales en sujetos
normales.
Finalmente, las arquitecturas funcionales forman una
parte de lo que se llama «evidencias convergentes». La convergencia de
evidencias aportadas por distintos ámbitos científicos consolida el
conocimiento final.
Notas
[1] Véase la actualización
que aporta el libro de Brenda Rapp (2001).
Libros de interés consultados:
Broca, P. : «Remarques sur le siège
de la facolté du langage articulé, suivies d'une observation d'aphémie», Bulletin
de la Société d'Anthropologie (París) 1861; 2: 235.
Coltheart, M.: «Assumptions and methods in cognitive
neuropsichology». En: Rapp, B.: The
handbook of cognitive neuropsychology, Filadelfia, Psychology Press, 2001:
3-21.
Ellis, AW; Young, AW.: Human Cognitive Neuropsychology,
Hove, Lawrence Erlbaum, 1988.
Feinberg, T.E.; Farah, M.J.: Behavioral Neurology and Neuropsychology,
Nueva York, McGraw-Hill, 1997.
Finger, S.: Origins of Neuroscience. A History of Explorations into Brain
Function, Nueva York, Oxford University Press, 1994.
Fodor, J.A.: The modularity of mind, Cambridge, Massachusetts, MIT Press.
Heilman, K.M.; Valenstein E. (eds.): Clinical Neuropsychology
(3ª ed.), Nueva
York, Oxford University Press, 1994.
Kay, J; Lesser, R; Coltheart, M.: PALPA: Psycholinguistic
Assessment of Language Processing in Aphasia, Hove, Lawrence Erlbaum
Associates, 1992.
Lecours A.R.; Joanette, Y.: «Prefacio». En: Peña-Casanova, J.: Normalidad,
semiología y patología neuropsicológicas, Barcelona, Masson SA,
1991 : vii-x.
Lecours, A.R.;
Peña-Casanova, J.; Diéguez-Vide, F.: Dislexias y disgrafías, Barcelona,
Masson SA, 1997.
Mesulam, M.M.: Principles of Behavioral and Cognitive
Neurology, Nueva
York, Oxford University Press, 2000.
Rapp, B.: The handbook of cognitive neuropsychology. What deficits reveal
about human mind, Filadelfia, Psychology Press, 2001.
Wernicke, C.: Der Aphasische Symptomenkomplex: eine
psychologische Studie auf anatomischer basis, Breslau, Cohn & Beigert,
1974.
jpcasanova@imas.imim.es y jpenac@meditex.es
http://blues.uab.es/nnc