tema 8 vanesa
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Apuntes de II de PsicologiaTRANSCRIPT
Tema 8. Mecanismos
psicobiológicos de los
procesos cognitivos
superiores
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
PINEL: BIOPSICOLOGÍA
Capítulo 16
1. Asimetría cerebral
2. Cerebro dividido
3. Principales funciones
corticales y sus
trastornos
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asimetría cerebral
Conjunto de diferencias de caracter anatómico,
fisiológico y cognitivo existentes entre los
dos hemisferios cerebrales
Nota: La asimetría cerebral hace posible que, en general,
el hemisferio izquierdo participe más en los procesos
cognitivos implicados en la comprensión y la producción
del habla y que el hemisferio derecho participe más en
funciones de orientación espacial, de atención y de
reconocimiento facial.
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Lateralización cerebral de la función
• Principales diferencias entre
la función de los hemisferios
cerebrales izquierdo y
derecho
• Comisuras cerebrales
conectan les 2 mitades del
cerebro
• Pacientes con cerebro
dividido estudiados para
entender qué pasa cuando se
cortan las conexiones
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Lateralización cerebral de la función
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Contribuciones específicas del hemisferio izquierdo a la
afasia y la apraxia
• Afasia - déficit en la
comprensión del lenguaje o
de la producción a causa de
un daño cerebral,
generalmente en la parte
izquierda
• Área de Broca – corteza
prefrontal izquierda inferior
Daño afasia expresiva
http://www.dailymotion.com/video/xdl09a_afasia-
de-
broca_school?from_related=related.page.int.grav
ity-
only.6a403e3275433d910491179d47ff3ff3141690
439
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• Afasia - déficit en la
comprensión del lenguaje o
de la producción a causa de
un daño cerebral,
generalmente en la parte
izquierda
• Área de Broca – corteza
prefrontal izquierda inferior
Daño afasia expresiva
• Apraxia - dificultad para
realizar movimientos cuando
se piden hacerlos fuera de
contexto, también es
consecuencia de los daños
en la izquierda
Contribuciones específicas del hemisferio izquierdo a la
afasia y la apraxia
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• Afasia y apraxia -
asociadas con daño en el
HI
• Lenguaje y movimiento
voluntario parecen
controlados por una
mitad del cerebro,
generalmente la
izquierda
• Sugiere que un
hemisferio es
dominante, y controla
estas funciones
Contribuciones específicas del hemisferio izquierdo a la
afasia y la apraxia
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Tests de lateralización cerebral
Decir más dígitos
escuchados por la mitad
dominante
Test de escucha dicótica Neuroimagen cerebral funcional: Uso de TEP y RMf para estudiar qué hemisferio se activa durante la realización de una prueba de
lenguaje
Test amital sódico. Test de Wada
Anestesiar un hemisferio y evaluar la función del lenguaje
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Test amital sódico. Test de Wada
Anestesiar un hemisferio y evaluar la función del lenguaje
- Aplicación: pacientes cirugía cerebral
- Administración: pequeña cantidad amital sódico
arteria carótida Hemisferio anestesiado
- Evaluación de las capacidades del otro hemisferio
- Sujeto: recitar series de elementos conocidos y decir
el nombre de objetos comunes
- Después el otro hemisferio y repetición de la prueba
- H dominante para el habla (HE): 1-2 minutos sin
hablar y errores de orden secuencial y denominación
Tests de lateralización cerebral
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Test amital sódico. Test de Wada
Anestesiar un hemisferio y evaluar la función del lenguaje
Tests de lateralización cerebral
http://www.dailymotion.com/video/x89ngk_test-de-wada_school
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- Aplicación: personas sanas
- No lesivo
- Forma clasica (Kimura, 1961):
- Presentación de una pareja de dígitos al mismo
tiempo, uno en cada oído (x3)
- Sujeto: decir todos los dígitos que recuerda
- Más dígitos que fueron presentados por el oído
derecho superioridad (dominante) del HI en el
lenguaje
Decir más dígitos
escuchados por la mitad
dominante
Test de escucha dicótica
Tests de lateralización cerebral
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Decir más dígitos
escuchados por la mitad
dominante
Test de escucha dicótica
Tests de lateralización cerebral
- Forma clásica (Kimura, 1961):
¿Por qué la superioridad de un oído en esta prueba
indica la dominancia del hemisferio contralateral?
Aunque los sonidos procedentes de cada oído se
proyectan a ambos hemisferios, las conexiones
contralaterales son más fuertes y tienen prioridad cuando
dos sonidos diferentes compiten simultáneamente por el
acceso a los mismos centros auditivos corticales
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Neuroimagen cerebral funcional: Uso de TEP y RMf para estudiar qué hemisferio se activa durante la realización de una prueba de
lenguaje
- Sujeto: está haciendo una actividad relacionada
con el lenguaje (leer)
- Se evalúa la actividad de los hemisferios
- Técnicas: TEP y RMf
- Más actividad en el HI vs. HD
Tests de lateralización cerebral
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Relación entre la lateralidad del habla y lateralidad
manual
El hemisferio izquierdo es
dominante para el habla en
casi todos los diestros y la
mayoría de los zurdos
En los zurdos hay más
variabilidad en la lateralización
del lenguaje
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Diferencias de sexo en la lateralización del cerebro
Las mujeres usan los dos hemisferios para las
tareas de lenguaje, con más frecuencia que los
hombres (las mujeres pueden estar menos
lateralizadas)
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Cerebro dividido
• Cuerpo calloso - La mayor comisura
cerebral
• Transfiere información recogida de un
hemisferio al otro
• Cuando se corta, cada hemisferio
funciona independientemente
http://www.youtube.com/watch?v=YJLHDPTrUYk
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Experimento Pionero de Myers y Sperry
Secionan Cuerpo
Callos y Quiasma
Óptico para que la
información visual no
pueda pasar al
hemisferio
contralateral
Tapando un ojo del
gato, restringían la
información visual del
hemisferio ipsilateral
al ojo destapado
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Gatos con cerebro dividido
• Cada hemisferio puede aprender de manera
independiente
• Gatos con cerebro dividido y con un ojo
tapado
- Aprenden la tarea igual que controles
- No hay memoria cuando el parche se pone
en el otro ojo
• Gatos intactos (cuerpo calloso o quiasma
óptico intactos) - el aprendizaje se transfiere
al otro hemisferio
• Resultados similares en monos con cerebro
dividido
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Estudio de Myers y Sperry (1953)
Cuatro grupos:
(1) grupo experimental:
gatos con quiasma
óptico y cuerpo calloso
seccionado
(2) grupo de control: sólo
quiasma óptico
seccionado
(3) grupo de control con
sólo el cuerpo calloso
seccionado
(4) grupo control no
lesionado
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Gatos con cerebro dividido
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Comisurotomía en Humans Epilépticos
• Convulsiones epilépticas se extienden de un
hemisferio al otro (cuerpo calloso)
• Comisurotomía limita la actividad convulsiva.
Muchos no tienen más convulsiones
importantes
• Sperry y Gazzaniga desarrollaron
procedimientos para poner a prueba
pacientes con cerebro dividido
http://www.dailymotion.com/video/xxbgwc_callosotomia-split-brain-paul-m-
gazzaniga_school?from_related=related.page.int.gravity-
only.bb7d4a39ad355c4191f538ce739f8189141686057
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Procedimiento:
Comisurotomía en Humans Epilépticos
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• En común con animales con cerebro dividido:
humanos con cerebro dividido parece que
tienen dos cerebros independientes
• Difieren de los animales con el cerebro
dividido en que los dos hemisferios tienen
habilidades muy diferentes
– Los hemisferios izquierdos están más
dotados para el habla; los derechos no
Comisurotomía en Humanos Epilépticos
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Evidencia de que los hemisferios de los pacientes con cerebro
dividido pueden funcionar independientemente
•Presentan una imagen al campo
visual derecho (HI)
• HI puede decir qué era
• La mano derecha la puede
señalar; la mano izquierda, no
•Presentan una imagen al campo
visual izquierdo (HD)
• Sujeto informará que no sabia qué
era
• La mano izquierda puede señalar
el objeto, la mano derecha no
puede hacerlo
HI puede decir qué ha
visto, el HD solo lo
puede mostrar
http://www.youtube.com/watch?v=W9iNMxjxL7k
&feature=related
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Cross-Cuing (señalización cruzada)
• Cross-cuing - retroalimentación facial del
otro hemisferio
• Comunicación indirecta entre hemisferios
(después de la comisurotomía)
• ¿El HI puede responder a colores
presentados en el campo visual izquierdo?
• Principio: rendimiento nivel azar (50%
respuestas correctas)
• Después: mejora considerable
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• ¿Qué había pasado?
• Ante acierto: todo seguía igual
• Ante error: el HD ve color rojo pero oye decir al HI azul,
y como sabe del error hace alguna señal que al HI le
indica que está mal y que deberá corregir la respuesta
• Por ejemplo: el hemisferio derecho puede
alzar las cejas cuando el hemisferio
izquierdo da una respuesta incorrecta
Cross-Cuing (señalización cruzada)
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Aprender dos cosas a la vez
• Cada hemisferio de un paciente con cerebro dividido puede
aprender de manera independiente y simultáneamente
• Fenómeno de la mano que ayuda– cuando se le presentan
dos estímulos visuales diferentes, la mano que “sabe” puede
corregir a la otra
• Foco de atención dual– pacientes con cerebro dividido
pueden buscar elementos en una serie más rápido que los
controles intactos
• Tarea de figuras quiméricas – solo reconocen la versión
simétrica de la mitad derecha de caras reconocidas (indica la
competencia entre los dos hemisferios)
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Test de figuras quiméricass
Figura 16.6:
•EL HI de un paciente con el
cerebro dividido ve una sola
cara normal, que es una
versión completa de la mitat
de la derecha
•A la vez, el HD ve una sola
cara normal que es una
versión completa de la mitad
de la izquierda
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The Lens
Profundizando el estudio
de los cerebros divididos
con lentes de contacto,
para restringir la entrada
de información visual a
un hemisferio
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Lentes Z
• Estudios previos tenían
que limitar la exposición a
menos de 0.1 segundos
• Se puede utilizar para
evaluar la comprensión –
por parte de cada
hemisferio –de
instrucciones orales,
limitando la información
visual a un lado del
cerebro
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Funcionamiento mental dual y conflicto en los
pacientes con cerebro dividido
http://www.youtube.com/watch?v=PFJPtVRlI64
• En general, en los pacientes con el
cerebro dividido el hemisferio
izquierdo es el dominante en la
mayoría de las actividades
cotidianas
• Para algunos, el derecho es
dominante y eso puede crear
conflictos entre los hemisferios
• Los hemisferios a menudo
discrepan entre sí
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• Para muchas fuenciones no
hay diferencias sustanciales
entre los hemisferios
• Punto clave: La lateralización
de la función es estadística y
no absoluta
Diferencias entre los hemisferios
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• El lenguaje es la capacidad más
lateralizada de todas las
capacidades cognitivas
• En este caso extremo, la
lateralización está lejos de ser
total
Diferencias entre los hemisferios
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Estudiar la lateralización cerebral de la función
5 métodos:
1. Lesiones unilaterales
2. Test del amital sódico
3. Test de la escuha dicótica
4. Imagen cerebral funcional
5. Pacientes con cerebro dividido
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Hemisferio derecho Hemisferio izquierdo
• Superior en control ipsilateral del movimiento
• Superior en:
• Capacidad espacial
• Emoción
• Capacidad musical
• Algunas tareas de memoria
Ejemplos de Lateralización Cerebral de la
Función
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Habilidades que muestran lateralización cerebral de la función
HI:
- Linguístico
- Lógico
HD:
- Espacial
- Emocional
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Qué está lateralizado? Amplios grupos de
habilidades o procesos cognitivos individuales?
• Amplias categorías no están
lateralizadas – Tareas
individuales pueden estarlo.
• Es mejor considerar la
lateralización de los procesos
cognitivos constituyentes-
elementos cognitivos
individuales
• Ejemplo: 2 tareas espaciales – HI és
mejor para juzgar abajo-arriba; el
HD, para determinar cuán de cerca
están dos objetos
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Asimetrías anatómicas del cerebro
• Opérculo Frontal (área de Broca)
• Cerca del área facial del córtex
motor primario
• Producción del lenguaje
• Plano temporal (área de Wernicke)
• Lóbulo Temporal, cisura
posterior lateral
• Comprensión del lenguaje
• Córtex auditivo primario
(circunvolución de Heschl)
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Asimetrías anatómicas del cerebro
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Plano temporal:
HI > HD en el 65% población
Circunvolución de Heschl:
HD (2) > HI (1)
Opérculo frontal:
Lateralidad menos clara
Área visible: HD > HI
Área no visible: HI > HD
Asimetrías anatómicas del cerebro
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Teorías sobre la Evolución de la asimetría Cerebral
Todas las teorías
Proponen que es
mejor que las áreas
del cerebro que
tienen funciones
similares estén en el
mismo hemisferio
• Analítica-sintética
• 2 formas de pensamiento:
analítico (HI) i sintético (HD)
• Vaga y esencialmente no
comprobable
• Teoría Motora
• HI controla los movimientos
finos- el habla es solo una
categoría de movimiento fino
• Daño HI puede producir déficits
motores del habla y otras
alteraciones motoras
• Teoria lingüística
• La función principal del HI es el
lenguaje
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Cuándo evolucionó la asimetría cerebral
• La lateralización de la función puede
haber estado presente en el inicio de
la evolución de vertebrados
• La diestridad puede haber
evolucionado a partir de una
preferencia por el uso de la parte
derecha del cuerpo para alimentarse
• Predominio del HI está presente en
las especies que existían antes de los
seres humanos
• Por ejemplo: pájaros, perros, monos
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• Aumento de la eficiencia neural
por concentrar la función en un
solo hemisferio
• Dos procesos cognitivos pueden
hacerse simultaneamente con
más facilidad, si están
lateralizados en el mismo
hemisferio
Ventajas evolutivas de la lateralitzación cerebral
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• Los primates no humanos parece que tienen mayor capacidad para comprender los sonidos que no para vocalizaciones
• Coherente con la “Teoría motora de la percepción del habla": hay superposición entre la comprensión del habla y las regiones motoras involucradas en la producción del habla
• Los chimpancés tienen un vocabulario muy matizado de gestos con las manos
• Puede indicar una etapa del desarrollo del lenguaje humano
Evolución del Lenguaje Humano
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Aprender a leer
• Localización del
lenguaje: localización
en los hemisferios de
los circuitos
lingüísticos
• Modelo de Wernicke-
Geschwind: teoría
predominante sobre
localización del
lenguaje
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Antecedentes Históricos del Modelo Wernicke-Geschwind
• Área de Broca –producción del habla
• Daño afasia expressiva
• Comprensión normal; habla con
significado pero no se entiende
• Área de Wernicke –comprensión del
habla
• Daño afasia receptiva
• Comprensión pobre; el habla suena
normal, pero no tiene significado (ensalada de palabras)
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Modelo Wernicke-Geschwind
•Norman Geschwind
integró las ideas de
Broca, Wernicke, y
Dejerine en una
teoría.
•Incluye 7
componentes, todos
en el HI
http://media.pearsoncmg.com/ab/ab_lefton_psychology_8/media/biopsychology/pinel04.html
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Modelo Wernicke-Geschwind
Conversación (verde):
Corteza auditiva primaria (recibe)
Área de Wenicke (comprende)
- genera la representación neural
de la idea i la transmite al
área de Broca (Fascículo Arqueado)
Área de Broca
-activa las neuronas de la corteza
motora primaria y los músculos articulatorios
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Modelo Wernicke-Geschwind
Leer (negro):
Corteza visual primaria (recibe)
Circunvolución angular
-Traduce la forma visual de la
palabra a su código auditivo
Área de Wernicke (comprende)
Área de Broca
-activa las neuronas de la corteza
motora primaria y los músculos articulatorios
Fascículo Arqueado
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Modelo Wernicke-Geschwind: Evidencia
• No hay evidencia que
lesiones de diversas partes
del córtex tengan los efectos
esperados
• Cirugía que destruye solo el
área de Broca no tiene
efectos duraderos sobre el
habla
• Eliminación de grandes
porciones del área de
Wernicke no tiene efectos
duraderos sobre el habla
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•En pacientes afásicos, el daño no está
restringido a las áreas de Broca y Wernicke.
•Casi siempre tienen dañada la materia
blanca subcortical.
•Síntomas expresivos producidos con más
probabilidad por extensas lesiones
anteriores.
•Lesiones posteriores suelen producir
síntomas receptivos.
•La afasia global suele estar relacionada con
lesiones masivas de diversas regiones.
•Los afásicos–a veces- tienen daños que no
afectan las áreas de Wernicke-Geschwind
Efectos del daño cortical sobre las capacidades lingüísticas
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Efectos del daño cortical sobre las capacidades lingüísticass
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Efectos de la electroestimulación cortical sobre las
capacidades lingüísticas
• Zonas que afectaban el
lenguaje cuando eran
estimuladas, no
necesariamente estaban
dentro de los límites de las
áreas lingüísticas de Wernicke-
Geschwind.
• Grandes diferencias entre
sujetos en la organización de
las capacidades lingüísticas
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FIGURA 16.14:
Respuestas del HI
de un epiléptico
de 37 años a la
estimulación
eléctrica. Cartas
numeradas
puestas sobre el
cerebro durante la
operación para
marcar los
lugares que se
habían
estimulado.
(Basat en
Penfield &
Roberts, 1959.)
Efectos de la electroestimulación cortical sobre las
capacidades lingüísticas
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Figure 16.15:
Amplia distribución
de lugares en HI
donde la estimulación
cortical bloqueaba o
perjudicaba el habla (Basadoen Penfield &
Roberts, 1959)
Efectos de la electroestimulación cortical sobre las
capacidades lingüísticas
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Estatus actual del Modelo Wernicke-Geschwind
• La evidencia empírica da soporte a dos elementos
1. Rol importante de las áreas de Broca yWernicke:
muchos afásicos tienen daño en estas áreas. 2. Daño
anterior asociado a deficiencias expresivas; posterior
con receptivas
• No hay soporte para predicciones más específicas
- Daños limitados a las áreas identificadas tienen poco
efecto duradero sobre el lenguaje.
- Daño cerebral en otras áreas también puede producir
afasia
- Las afasias puras (expresivas o receptivas) son raras
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Neurociencia cognitiva del lenguaje
•Premisa 1: las conductas lingüísticas están
mediadas por la actividad de áreas
particulares del cerebro que intervienen en
los procesos cognitivos específicos que
requieren las conductas
• Los procesos cognitivos constituyentes
(más que actividades generales) son el
foco apropiado de análisis:
– Fonológico (sonidos)
– Gramatical (estructura)
– Semántico (significado)
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•Premisa 2: La actividad en áreas del
cerebro para determinados procesos
cognitivos. . .
•También tiene funciones
independientes del lenguaje (memoria
a corto plazo, reconocimiento de
patrones visuales ...)
El modelo W-G asumía áreas de la
corteza cerebral izquierda están dedicadas
únicamente al lenguaje
Neurociencia cognitiva del lenguaje
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•Premisa 3: Las áreas del cerebro que se
activan para determinados procesos
cognitivos...
• Es probable que sean pequeñas,
ampliamente distribuídas, y
especializadas
( El modelo W-G asumía áreas
grandes, bien localizadas y
homogéneas
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Imagen Funcional del cerebro y localización del
lenguaje
• Estudio de Bevalier con RMf de la lectura – orientado a establecer la participación cortical en la lectura
• Leer frases vs. períodos de control (series de consonantes)
– Áreas activas pequeñas y diseminadas
– Variación entre sujetos y entre pruebas
– Actividad ampliamente distribuída
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Estudio de Damasio (TEP) sobre denominaciones
• Damasio et al. (1996)
• Imágenes de caras famosas,
animales y herramientas
• Actividad mientras valoraban la
orientación de la imagen
restada de la actividad mientras
las nombraban
• Áreas del lobulo temporal
izquierdo activadas para nombrar
variaban por categorías
• Actividad observada más allá del
área de Wernicke
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Estudio de Damasio (TEP) sobre denominaciones