Sensorimotor Integration in Speech Processing: Computational Basis and Neural Organization

Gregory HickokJohn HoudeFeng Rong

Neuron 69, February 10, 2011

• La integración Sensoriomotora

(1) el sistema auditivo está críticamente involucrado en la producción del habla y

(2) el sistema motor está críticamente involucrado en la percepción del habla

“Un objetivo principal de esta revisión es examinar la relación entre estas dos ideas respecto a la interacción sensorio-motriz en el habla y si podrían ser integradas en un único marco anatómico funcional” (p.1)

El papel del sistema auditivo en la producción del habla

• Percepción acústica de la propia voz

– Retroalimentación auditiva retardada.– Inicio de la sordera en adultos.

• Ambiente lingüistico- “Desvío gestual”- Niño/a prelingual

El papel del sistema auditivo en la producción del habla

• “el sistema auditivo juega un papel importante en la producción del habla; sin él, el discurso no se puede aprender o mantener con precisión normal. Computacionalmente, la interacción auditivo - motora en el contexto de la producción del habla, se ha caracterizado en términos de modelos de control de retroalimentación” (p.2)

El papel del sistema auditivo en la producción del habla

• Sistem Feedback Control (SFC)- Se basa en el control retroalimentación

sensorial, pero no en la directa, sino de una mantenida internamente.

- Predicción hacia adelante del modelo interno.- Retroalimentación real, actualiza y capacita el

modelo interno.

El papel del sistema de motor de Percepción del Habla

• El sistema motor del habla no es necesario para resolver el problema de las dependencias del contexto.

- Personas con trastornos graves de la producción del habla- individuos que nunca adquirieron la capacidad de hablar - Mamíferos no humanos (chinchilla)- Algunas aves

Tienen capacidad de percibir los sonidos del habla

El papel del sistema de motor de Percepción del Habla

• El sistema motor del habla no es un componente necesario para la percepción del habla.

• El sistema motor del habla actúa modulando, en algún grado, al sistema perceptivo.

La anatomía funcional de integración sensorio-motora para el habla

• Cartografía de la organización neural de la integración sensorio-motora para el habla.

• SPT: – tiene su ubicación en la cisura de Silvio en el límite

parietal –temporal.– Activación de sub poblaciones neuronales

sensoriales y motoras (p.410)

– Parte del SFC (Sistem Feedback Control)

La anatomía funcional de integración sensorio-motora para el habla

Síntesis : un marco unificado para la Integración sensoriomotora para el habla

- En el output, la información auditiva juega un papel importante en el control de la retroalimentación de la producción del habla.

- En el input, el sistema motor de voz no es necesario para la percepción del habla, pero puede proporcionar una influencia moduladora sobre la percepción de los sonidos del habla.

- La red neuronal apoya la función sensomotora de expresión que incluye la corteza premotora, el área Spt , STG (corteza auditiva) , y el cerebelo.

Modelo de Producción del Lenguaje de Estado de Control de Retroalimentación

• Propuesta de un modelo SFC que integra modelos de lenguaje derivados de psico y neurolingüística.

Modelo de Producción del Lenguaje de Estado de Control de Retroalimentación

• Modelo integrado

Modelo de Producción del Lenguaje de Estado de Control de Retroalimentación

• Activación de una representación motora fonológica genera predicciones sobre la consecuencia del movimiento.

• Decir una palabra involucra inputs paralelos en los sistemas motor y auditivo.

• En este contexto, daños al sistema auditivo fonológico del habla resulta en errores del habla.

Efectos Motores en la Percepción del Habla

• El habla de terceros puede excitar el mismo circuito de retroalimentación sensorial-a-motor.

• Utilizamos el habla de otros para aprender nuevos patrones motores de habla.

• Predicciones generadas vía comandos motores puede funcionar como una modulación atencional de sistemas sensoriales.

• Parece haber tensión entre corrección de errores y atención selectiva.

Correlaciones Clínicas

• Afasia de Conducción

Correlaciones Clínicas

• Tartamudez de desarrollo

Correlaciones Clínicas

• Alucinaciones de voces en la Esquizofrenia

Conclusiones

• Diversidad y similitud en síntomas asociados con disfunciones en SFC.

• La investigación en integración sensorial-motora en el lenguaje está ampliamente fraccionada.

• Modelo propuesto de SFC integra trabajos en psico y neurolingüística.