Investigaciones recientes han identificado las áreas cerebrales específicas que orquestan la sincronización de la respiración con el habla durante las conversaciones cotidianas. Los estudios de resonancia magnética funcional (fMRI) revelan que los picos respiratorios preceden al inicio del habla en aproximadamente 200 milisegundos, lo que sugiere un control consciente de la respiración para prepararse para la vocalización.
Se observó una activación significativa en el surco postcentral, el tronco encefálico y el cerebelo al comparar los picos respiratorios previos al habla con aquellos no vinculados al habla. Estas regiones son fundamentales para la regulación de la respiración y la coordinación motora. El surco postcentral participa en el procesamiento de la información sensorial de los músculos respiratorios durante la respiración intencionada, mientras que el tronco encefálico gestiona los ritmos respiratorios automáticos e integra las señales para el intercambio de gases. El cerebelo, por su parte, actúa como nexo entre el tronco encefálico y las áreas corticales para la coordinación motora.
Estos hallazgos subrayan la compleja interconexión entre las distintas áreas cerebrales que regulan la respiración para el habla. Esta red neuronal permite anular los patrones respiratorios automáticos, facilitando el control voluntario necesario para hablar. La corteza insular también desempeña un papel en el procesamiento de las señales respiratorias, conectándose con las regiones motoras del habla.
La investigación amplía el conocimiento previo que vinculaba la corteza motora, el área motora suplementaria y el área premotora con el control voluntario de la respiración. La comprensión de cómo el cerebro coordina la respiración y el habla es vital para los modelos que explican la interacción entre nuestros sentidos y movimientos, y podría ser fundamental en el desarrollo de tratamientos para trastornos del habla y la respiración.
Un estudio publicado en Nature Neuroscience en 2019 profundizó en esta área, revelando que el tronco encefálico, específicamente el complejo pre-Bötzinger, actúa como un generador de ritmo para la inhalación, enviando señales inhibitorias a las neuronas premotoras del habla. Esto asegura que la respiración tenga prioridad sobre la producción del habla, forzando pausas para inhalar.
La investigación también sugiere que, aunque la complejidad de la vocalización humana difiere de la de otros mamíferos, el proceso fundamental de fonación, que requiere el cierre de las cuerdas vocales y la exhalación, se comparte entre especies. El cerebelo, conocido por su rol en la coordinación motora y el equilibrio, también se ha implicado en la sincronización temporal del inicio del habla, ocurriendo aproximadamente 200 milisegundos después de un pico de respiración. Estos hallazgos abren vías para comprender mejor cómo el cerebro facilita una comunicación fluida y coordinada.