La neurociencia de tomar turnos en una conversación
Una característica fundamental de la comunicación vocal son los turnos: cuando una persona dice algo, la otra persona escucha y luego responde. La toma de turnos requiere una coordinación precisa del momento de las señales entre los individuos. Durante el último año, todos hemos descubierto que, al comunicarnos a través de Zoom, las interrupciones en el tiempo de las señales auditivas, como esos molestos retrasos causados por conexiones deficientes, hacen que la comunicación efectiva sea difícil y frustrante. ¿Cómo sincronizan los cerebros de dos personas sus patrones de actividad para tomar turnos rápidamente durante la comunicación vocal?
Abordamos esta pregunta en un artículo publicado recientemente al estudiar la toma de turnos en un especialista, el reyezuelo de cola plana (Pheugopedius euophrys), que canta duetos cronometrados con precisión. Nuestros hallazgos demuestran que la capacidad de coordinar depende de las señales sensoriales de un compañero que inhiben temporalmente las vocalizaciones en el otro.
Estas aves cantan dúos en los que las hembras y los machos alternan sus vocalizaciones, llamadas sílabas, tan rápido que suena como si un solo pájaro estuviera cantando. Estos reyezuelos viven en densos bambúes en las laderas de los Andes. Para estudiar la base neural del canto a dúo, volamos a Ecuador, donde cargamos un camión con equipo y nos dirigimos a un sitio de campo remoto llamado Estación de Campo Biológico Yanayacu y Centro de Estudios Creativos. Gran parte de nuestro equipo requería electricidad, por lo que tuvimos que traer baterías de automóvil como respaldo y usamos una barra de cobre de seis metros que clavamos en la tierra blanda de la montaña para nuestra conexión a tierra eléctrica. Nuestro “banco de laboratorio” era una puerta que colocamos en dos maletas Pelican.
Primero, tuvimos que atrapar parejas de reyezuelos, así que cortamos bambú con machetes y pusimos redes de niebla. Luego atraíamos parejas a las redes tocando duetos de reyezuelos. Para ver cómo respondían las neuronas durante los dúos, implantamos quirúrgicamente cables muy pequeños en una región específica del cerebro, llamada HVC. Las neuronas de esta región son las encargadas de producir el canto, es decir, son premotoras, y también responden a las señales auditivas. Para transmitir las señales neuronales (es decir, los potenciales de acción) a una computadora, se conectó un pequeño transmisor digital inalámbrico a los cables. Luego tuvimos que esperar a que los pájaros cantaran sus notables dúos.
Durante el canto a dúo, hubo un aumento en el número de potenciales de acción cuando cada pájaro cantó su parte del dúo. Recientemente se hizo un hallazgo similar en otra ave a dúo de África, los gorriones tejedores de ceja blanca. Sin embargo, descubrimos que cuando cada ave escuchaba a su pareja, el número de potenciales de acción disminuía por debajo de la línea de base; es decir, el cerebro estaba inhibido.
En un conjunto final de experimentos, como prueba indirecta de que HVC se inhibía mientras escuchaba a la pareja, las aves fueron anestesiadas con una sustancia que bloquea la neurotransmisión inhibidora en el cerebro. Con la inhibición bloqueada, escuchar las sílabas del compañero produjo un aumento en el número de potenciales de acción en HVC. Este experimento nos brindó evidencia adicional de que las señales auditivas del compañero, reveladas bajo anestesia, inhiben el circuito premotor del canto en HVC cuando las aves están despiertas.
La inhibición es un mecanismo interesante para la toma de turnos, ya que evita que los dos pájaros canten uno encima del otro. Además, de manera similar a saltar en un trampolín, la inhibición crea la capacidad de «rebotar» o responder más rápidamente, lo que puede contribuir a la rápida alternancia de sílabas. En conjunto, la actividad alterna entre las dos aves está impulsada por un vínculo auditivo entre los dos individuos. Es decir, hay un aumento de actividad en la HVC femenina que produce su sílaba. Esta señal es percibida por el macho e inhibe la actividad en HVC, impidiéndole cantar. La actividad de HVC luego rebota, y HVC es muy activo, produciendo la sílaba masculina, que a su vez es percibida por la mujer e inhibe su cerebro. De manera similar, durante una llamada de Zoom con retrasos auditivos, nuestros cerebros se inhiben cuando finalmente escuchamos lo que alguien dice. Esto interrumpe nuestro patrón de habla y hace que tomar turnos sea más difícil.
Este estudio también sugiere que cuando los individuos interactúan en un comportamiento compartido, actúan como una sola entidad. Este concepto es importante para cualquier grupo de organismos que cooperen para producir un comportamiento compartido que es más que la suma de sus partes; por ejemplo, gente bailando el tango, o varias personas tocando en banda. Para coordinar su comportamiento, los cerebros de todos los participantes deben unirse para convertirse en una sola unidad.
Este es un artículo de opinión y análisis; las opiniones expresadas por el autor o autores no son necesariamente los de Científico americano.
