Os cientistas descobriram que regiões distintas do cérebro estão envolvidas no processamento da música e da linguagem, com áreas específicas envolvidas na complexidade de melodias e frases. A pesquisa foi realizada durante uma craniotomia acordada em um músico, com sua função musical e de linguagem totalmente preservada no pós-operatório.
Áreas distintas, embora vizinhas, do cérebro são ativadas durante o processamento de música e linguagem, com sub-regiões específicas envolvidas para melodias simples versus melodias complexas e para frases simples versus complexas, de acordo com pesquisa do Centro de Ciências da Saúde da Universidade do Texas em Houston .
O estudo, liderado pelos co-primeiros autores Meredith McCarty, candidato a PhD no Departamento de Neurocirurgia Vivian L. Smith da McGovern Medical School da UTHealth Houston, e Elliot Murphy, PhD, pesquisador de pós-doutorado no departamento, foi publicado recentemente na iScience. Nitin Tandon, MD, professor e presidente interino do departamento da faculdade de medicina, foi o autor sênior.
A equipe de pesquisa aproveitou a oportunidade oferecida durante uma craniotomia em um jovem músico com um tumor nas regiões cerebrais envolvidas na linguagem e na música. O paciente ouvia música e tocava um mini-teclado de piano para mapear suas habilidades musicais, ouvia e repetia frases e ouvia descrições de objetos que ele então nomeava para mapear sua linguagem. As sequências musicais eram melódicas ou não melódicas e diferiam em complexidade, enquanto as gravações auditivas de sentenças diferiam em complexidade sintática.
Gravações cerebrais diretas com eletrodos colocados na superfície do cérebro mapearam a localização e as características da atividade cerebral durante a música e a linguagem. Pequenas correntes foram passadas para o cérebro para localizar regiões críticas para a linguagem e percepção e produção musical.
“Isso nos permitiu não apenas obter novos insights sobre a neurobiologia da música no cérebro, mas nos permitir proteger essas funções enquanto realizamos uma ressecção máxima e segura do tumor”, disse Tandon, Nancy, Clive e Pierce Runnels Distinguished Presidente em Neurociência do Centro Vivian L. Smith para Pesquisa Neurológica e Professor Ilustre do BCMS em Distúrbios Neurológicos e Neurocirurgia da Escola de Medicina McGovern e membro do Instituto Texas para Neurotecnologias Restaurativas (TIRN) na UTHealth Houston.
“Se olharmos apenas para os perfis básicos de ativação cerebral para música e linguagem, eles geralmente parecem bastante semelhantes, mas essa não é a história completa”, disse McCarty, que também é assistente de pesquisa de pós-graduação no MD Anderson Cancer Center da Universidade do Texas UTHealth Houston Escola Superior de Ciências Biomédicas e membro do TIRN. “Uma vez que olhamos mais de perto como eles montam pequenas partes em estruturas maiores, algumas diferenças neurais marcantes podem ser detectadas”.
A linguagem e a música envolvem a combinação produtiva de unidades básicas em estruturas. No entanto, os pesquisadores queriam estudar se as regiões do cérebro sensíveis à estrutura lingüística e musical são co-localizadas ou existem no mesmo espaço físico.
“A alta resolução incomparável dos eletrodos intracranianos nos permite fazer os tipos de perguntas sobre música e processamento de linguagem para as quais os cientistas cognitivos há muito aguardam respostas, mas não conseguiram abordar com os métodos tradicionais de neuroimagem”, disse Murphy, membro do TIRN. “Este trabalho também destaca verdadeiramente a generosidade dos pacientes que trabalham em estreita colaboração com os pesquisadores durante sua estada no hospital”.
No geral, eles encontraram atividade de lobo temporal compartilhada para música e linguagem, mas ao examinar características de complexidade melódica e complexidade gramatical, descobriram diferentes locais de lobo temporal a serem envolvidos. Portanto, a ativação da música e da linguagem no nível básico é compartilhada, no entanto, quando os pesquisadores examinaram comparando melodias básicas versus melodias complexas, ou sentenças simples versus sentenças complexas, diferentes áreas mostram sensibilidades distintas.
Especificamente, o mapeamento da estimulação cortical do giro temporal superior posterior (pSTG) interrompeu a percepção e a produção da música, juntamente com a produção da fala. O pSTG e o giro temporal médio posterior (pMTG) ativados para linguagem e música. Enquanto a atividade pMTG foi modulada pela complexidade musical, a atividade pSTG foi modulada pela complexidade sintática.
Tandon ressecou o tumor do lobo temporal médio do paciente no Memorial Hermann-Texas Medical Center. Em seu acompanhamento de quatro meses, foi confirmado que o paciente apresentava funções musicais e de linguagem totalmente preservadas, sem evidência de deterioração.
Publicado em 11/07/2023 11h15
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