Procesamiento Paralelo del Habla: La Arquitectura Neuronal del Cerebro Se Compara con un Sistema de Transporte de Alta Velocidad

Editado por: Vera Mo

Investigaciones recientes llevadas a cabo por científicos de la Universidad de Nueva York (NYU) han desvelado la asombrosa capacidad del cerebro humano para gestionar simultáneamente una multitud de componentes del habla. Este intrincado proceso neuronal ha sido comparado con el funcionamiento de una extensa red de metro, donde la información fluye a través de rutas dedicadas, evitando cualquier superposición o interferencia. Este hallazgo crucial, publicado en la prestigiosa revista «Proceedings of the National Academy of Sciences» (Tруды Национальной академии наук), demuestra que el cerebro es capaz de manejar datos contradictorios de manera eficiente, redirigiéndolos a través de distintas áreas corticales en lapsos de tiempo extremadamente breves, lo que facilita este procesamiento en paralelo.

El estudio fue dirigido por Laura Gwilliams, afiliada al Departamento de Psicología de Stanford y al Instituto de Neurociencias Wu Tsai. La metodología se basó en el análisis de datos de magnetoencefalografía (MEG), recopilados de veintiún (21) hablantes nativos de inglés mientras escuchaban narraciones cortas. Los investigadores pudieron documentar cómo el cerebro mantiene y actualiza de forma continua una compleja estructura de características lingüísticas. Esta cascada informativa abarca todos los niveles, desde los sonidos fonéticos más sutiles hasta el significado semántico más amplio y global. La velocidad a la que se actualiza la información en cada uno de estos niveles está intrínsecamente ligada a la complejidad del elemento lingüístico correspondiente.

A este mecanismo se le ha bautizado como «Codificación Dinámica Jerárquica» (HDC). La HDC es fundamental porque permite al cerebro retener la información a lo largo del flujo temporal, al mismo tiempo que minimiza la intersección entre las distintas unidades sonoras y verbales. El profesor de Psicología y Lingüística de NYU, Alec Marantz, coautor de la investigación, subraya que este sistema ofrece una explicación clara de cómo el cerebro estructura y asimila el habla durante su desarrollo vertiginoso. De esta forma, se establece una conexión directa e innegable entre la interpretación del lenguaje y su base neurofisiológica subyacente.

La comprensión profunda de los principios de la HDC, donde cada faceta del mensaje —desde la entonación hasta el sentido— se procesa a la velocidad que requiere su naturaleza específica, abre horizontes prometedores para la neurociencia cognitiva. Este modelo sugiere que la percepción del lenguaje no es un proceso lineal y simple, sino una orquestación compleja donde múltiples hilos de información se manejan simultáneamente. Esta capacidad de gestión temporal y espacial es clave para la fluidez y la rapidez con la que los humanos comprendemos el discurso, garantizando que el entendimiento sea completo e inmediato.

En el ámbito de la inteligencia artificial, el descubrimiento de la HDC tiene implicaciones revolucionarias. Mientras que los sistemas tradicionales de procesamiento del lenguaje natural (NLP) se han apoyado históricamente en una lectura secuencial de los datos, este principio de paralelismo se asemeja notablemente al mecanismo de «atención» empleado en arquitecturas avanzadas, como las de tipo Transformer. Esto sugiere que para lograr una IA verdaderamente sofisticada en el manejo del lenguaje, es necesario emular la organización más profunda y multidimensional de la percepción humana. El proceso no es meramente la recepción de información, sino una elaboración compleja y multinivel que garantiza una comprensión instantánea y holística del mensaje, superando las limitaciones de los modelos secuenciales.

Fuentes

  • Medical Xpress - Medical and Health News

  • When is the brain like a subway station? When it’s processing many words at once

  • Hierarchical dynamic coding coordinates speech comprehension in the human brain

  • Laura Gwilliams | NYU Department of Psychology

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