Cómo el bilingüismo moldea la estructura del cerebro
El bilingüismo influye en la organización del cerebro y en las habilidades cognitivas, sobre todo cuando se aprende desde pequeño.
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Ser bilingüe puede enseñarnos mucho sobre cómo funciona nuestro cerebro y cómo aprendemos idiomas. El cerebro puede cambiar su estructura y función según nuestras experiencias a lo largo de la vida. La investigación muestra que la edad en que comenzamos a aprender una habilidad, como un idioma, puede afectar cuán bien se adapta nuestro cerebro. El Bilingüismo es un buen ejemplo de cómo el cerebro cambia cuando aprendemos un idioma desde la infancia comparado con aprenderlo más tarde en la vida.
Aprender un segundo idioma puede ayudar con varias habilidades mentales. Estas incluyen la memoria de trabajo, el control Cognitivo, entender el habla en medio del ruido, mejorar la atención e incluso apoyar la cognición a medida que envejecemos. También puede tener efectos positivos después de una lesión cerebral o proporcionar alguna protección contra condiciones como la epilepsia. Sin embargo, el impacto del bilingüismo en el comportamiento puede depender de factores como la edad y el entorno de aprendizaje.
Hay pruebas sólidas que muestran que el bilingüismo cambia el cerebro tanto en cómo funciona como en su estructura. Estos cambios a menudo se ven más claramente cuando se aprende un idioma en la infancia, pero también pueden aparecer cuando se aprenden idiomas más tarde en la vida, incluso en períodos cortos de tiempo.
Cambios en el cerebro relacionados con el bilingüismo
La investigación muestra que los cambios en la función cerebral debido al bilingüismo no solo se encuentran en áreas típicamente relacionadas con el idioma. También afectan sistemas en el cerebro que controlan funciones cognitivas. Estudios han mostrado que el Cerebelo, tradicionalmente conocido por su papel en el control motor, también es importante para el procesamiento del lenguaje. Las personas con daño en el cerebelo tienen dificultades con habilidades lingüísticas como la gramática y la fluidez. Las exploraciones cerebrales durante tareas de lenguaje indican que ciertas áreas en el cerebelo derecho están activas durante estas tareas, destacando la importancia del cerebelo en cómo procesamos el lenguaje.
Sin embargo, aún no entendemos completamente cómo el cerebelo interactúa con otras partes del cerebro al aprender un segundo idioma, especialmente a diferentes edades.
Imágenes cerebrales y organización de redes
La mayoría de los estudios sobre bilingüismo se han centrado en áreas específicas del cerebro o caminos que conectan regiones del lenguaje. Sin embargo, el cerebro es una red compleja. Entender la organización del cerebro puede ayudarnos a comprender su papel en nuestras habilidades cognitivas.
Los investigadores han encontrado que las redes cerebrales están organizadas en módulos, o subsistemas, que se especializan en diferentes tareas. La Modularidad puede indicar cuán flexibles son nuestros cerebros para adaptarse. Al mismo tiempo, cuán bien funcionan juntas estas áreas interconectadas, conocido como integración funcional, también es crucial para el funcionamiento efectivo del cerebro.
Investigaciones recientes han mostrado que las redes cerebrales eficientes pueden ayudar con las habilidades cognitivas en general. Una mayor integración global de áreas cerebrales puede llevar a un mejor desempeño mental. Dado los posibles beneficios de aprender un segundo idioma, es importante estudiar cómo el bilingüismo afecta la organización del cerebro.
Estudio sobre bilingüismo y organización cerebral
Para aprender más sobre cómo el bilingüismo moldea el cerebro, los investigadores observaron un gran grupo de participantes bilingües de diferentes edades en la adquisición de un segundo idioma. Quisieron ver cómo aprender un segundo idioma temprano o tarde en la vida afectaba la organización cerebral. La hipótesis era que el aprendizaje temprano de idiomas llevaría a una mejor eficiencia y modularidad cerebral.
Usando escáneres cerebrales, los investigadores recopilaron datos de 151 participantes que tenían diferentes antecedentes con el inglés y el francés. Clasificaron a los participantes según cuándo empezaron a aprender su segundo idioma. Los grupos incluían bilingües simultáneos (los que aprendieron ambos idiomas desde el nacimiento), bilingües tempranos (los que comenzaron a aprender su segundo idioma antes de los cinco años), bilingües tardíos (los que comenzaron a aprender su segundo idioma después de los cinco) y monolingües (los que solo aprendieron un idioma).
Todos los participantes informaron buena salud y no tenían antecedentes de problemas neurológicos. Se realizaron imágenes cerebrales utilizando técnicas avanzadas de escaneo, y los datos recopilados se procesaron con métodos estándar para prepararlos para el análisis.
Resultados del estudio
El estudio encontró que los bilingües tempranos y simultáneos tenían una mayor Eficiencia Global en sus redes cerebrales en comparación con los monolingües. Esto sugiere que aprender un segundo idioma a una edad temprana está asociado con una mejor organización cerebral. No se notaron diferencias en la modularidad entre los grupos, lo que significa que, aunque las redes cerebrales funcionaron más eficientemente, sus funciones especializadas no eran significativamente diferentes.
Curiosamente, la edad a la que los participantes aprendieron su segundo idioma estaba correlacionada negativamente con la eficiencia global. Esto significa que cuanto antes empezara alguien a aprender un segundo idioma, mejor funcionaba su cerebro en general.
Un análisis más profundo mostró que los bilingües tempranos y simultáneos tenían una conectividad más fuerte en sus redes cerebrales en comparación con los monolingües. Esto incluía mejores conexiones entre el cerebelo y varias otras áreas del cerebro involucradas en tareas cognitivas. En particular, los bilingües simultáneos mostraron una mayor conectividad entre el cerebelo y las redes responsables de tareas como atención y funciones sensorimotoras.
Al profundizar más, los investigadores encontraron que muchas de las conexiones más fuertes eran inter-hemisféricas, lo que significa que involucraban la comunicación entre los dos lados del cerebro.
Impacto de las covariables
El estudio también consideró otros factores como años de experiencia con el segundo idioma y competencia, pero estos no mostraron una relación significativa con la eficiencia global o la conectividad funcional. De manera similar, se tuvo en cuenta la formación musical, pero las diferencias entre los grupos siguieron siendo significativas incluso después de considerar este factor.
Implicaciones de los hallazgos
Estos hallazgos añaden evidencia que sugiere que la experiencia lingüística bilingüe puede llevar a cambios únicos en la estructura y función del cerebro. El estudio examinó los efectos globales del aprendizaje de idiomas y cómo moldea las redes cerebrales en su conjunto. Comparó las experiencias de aprendizaje temprano y tardío de idiomas, revelando que el bilingüismo temprano está vinculado a una organización cerebral más eficiente.
Los resultados son consistentes con investigaciones previas que muestran que el cerebro funciona mejor cuando diferentes regiones interactúan de manera eficiente. Esto es particularmente importante para tareas complejas como la comprensión y producción de lenguaje. La mayor eficiencia observada en los bilingües, especialmente en aquellos que aprendieron un segundo idioma temprano, se debió en gran medida a las conexiones entre el cerebelo y las áreas corticales, lo que indica el papel del cerebelo en el procesamiento del lenguaje.
Conclusión
Esta investigación destaca cómo el bilingüismo puede cambiar la organización y eficiencia del cerebro. Aprender un segundo idioma temprano en la vida conduce a una mejor conectividad e integración dentro de las redes cerebrales. Si bien los beneficios del bilingüismo son evidentes, el momento de la exposición juega un papel crucial en la configuración de la estructura y función del cerebro.
El estudio añade a nuestra comprensión de la influencia del aprendizaje de idiomas en la eficiencia cerebral, mostrando que cuándo las personas aprenden un segundo idioma depende significativamente de cómo se desarrolla su cerebro. Estos hallazgos sugieren que la exposición temprana a un segundo idioma puede mejorar la organización cerebral, optimizando potencialmente las habilidades lingüísticas y las funciones cognitivas a lo largo de la vida.
En general, esta investigación subraya la importancia del aprendizaje de idiomas y su potencial para moldear nuestros cerebros de maneras significativas.
Título: Enhanced efficiency in the bilingual brain through the inter-hemispheric cortico-cerebellar pathway in early second language acquisition
Resumen: The bilingual experience has a profound impact on the functional and structural organization of the brain, but it is not yet well known how this experience influences whole-brain functional network connectivity. We examined a well-characterized large sample (151 participants) of monolinguals and bilinguals with varied age of second language acquisition, who underwent resting-state functional magnetic brain imaging. We constructed comprehensive functional brain networks for each participant, encompassing cortical, subcortical, and cerebellar regions of interest. Whole-brain analyses revealed that bilingual individuals exhibit higher global efficiency than monolinguals, indicating enhanced functional integration in the brain. Moreover, the age at which the second language was acquired correlated with this increased efficiency, suggesting that earlier exposure to a second language has lasting positive effects on brain functional organization. Further investigation through the network-based statistics (NBS) approach indicates that this effect is primarily driven by heightened functional connectivity between association networks and the cerebellum. This work shows that early learning enhances global whole-brain efficiency and that the timing of learning of two languages has an impact on functional brain organization. Significance statementLong-term learning impacts brain organization at different spatial scales, and this may be particularly enhanced during early stages of life. Bilingualism offers a unique opportunity to test long-term learning effects in the human brain, given that exposure to a second language can occur from birth or later in life, and can be maintained over long periods of time. We found that second language acquisition in early childhood (before five years of age) enhances brain network efficiency, and that this effect goes beyond the language and cognitive control regions, in fact, the interhemispheric cortico-cerebellar circuit plays a key role. This work shows that the timing of bilingual learning experience alters the brain functional organization at the global and local levels.
Autores: Zeus Gracia-Tabuenca, E. B. Barbeau, S. Kousaie, J.-K. Chen, X. J. Chai, D. Klein
Última actualización: 2024-03-16 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.16.567455
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.16.567455.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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