Variaciones genéticas y de estructura cerebral influyen en la capacidad de aprender un segundo idioma

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Los cambios estructurales detectados en la sustancia blanca junto con la variación genética observada en COMT explican hasta un 46% de la varianza observada en los resultados finales de las pruebas de inglés de los estudiantes participantes. Imagen: Caleb Roenigk.

La capacidad para aprender un segundo idioma varía notablemente entre unas personas y otras. Imagen: Caleb Roenigk.

Para las personas adultas aprender un segundo idioma es una tarea difícil. Además, la capacidad para hacerlo es un rasgo que varía notablemente entre unos individuos y otros, de manera que para algunos, aprender nuevos idiomas es fácil y rápido, mientras que para otros es un proceso largo y tortuoso. Un nuevo estudio de la Universidad de Washington acaba de aportar nuevas claves sobre porqué se producen estas diferencias, al encontrar que la aptitud para aprender un segundo idioma se ve fuertemente influida por la interacción entre la estructura cerebral y ciertos factores genéticos.

Estudios previos mostraban que el  volumen y la densidad de la sustancia gris cerebral están relacionados con el aprendizaje de idiomas extranjeros e indicaban que el cerebro humano adulto tiene cierta capacidad de reorganización conectiva cuando es expuesto de forma intensa a un nuevo idioma. No obstante, hasta el momento no se había evaluado la influencia de los factores genéticos sobre los cambios cerebrales asociados al aprendizaje de nuevos idiomas.

En el trabajo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores pretendían caracterizar la relación entre las propiedades de las fibras nerviosas que conforman la sustancia blanca cerebral durante la inmersión de una persona en un segundo idioma además de determinar si polimorfismos genéticos en el gen COMT influyen en esta relación.

Para ello reclutaron estudiantes procedentes de China recién incorporados a la Universidad de Washington y escanearon sus cerebros (mediante una técnica de neuroimagen que proporciona información sobre las conexiones cerebrales) durante un intenso programa de aprendizaje del inglés. De este modo, observaron que la exposición al inglés aumentaba la conectividad en las áreas cerebrales relacionadas con el lenguaje.

la capacidad para aprender un segundo lenguaje está influida por la interacción entre la estructura de la sustancia blanca y factores genéticos. University of the Fraser Valley students and teachers. Rick Collins Photography - UFV 1-604-799-0219. CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).

la capacidad para aprender un segundo lenguaje está influida por la interacción entre la estructura de la sustancia blanca y factores genéticos. University of the Fraser Valley students and teachers.
Rick Collins Photography – UFV
1-604-799-0219. CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/).

A continuación, los investigadores evaluaron un polimorfismo del gen COMT en los participantes del estudio. COMT codifica para una enzima encargada de metabolizar catecolaminas como la adrenalina, la noradrenalina o la dopamina y el polimorfismo analizado, consistente en un cambio de aminoácido de valina (Val) a metionina (Met), altera la actividad del  enzima y ha sido relacionado con diversas enfermedades psiquiátricas además de influir en la actividad cerebral en algunas regiones como el cortex prefrontal. Debido a estas razones, el equipo consideró que la variación en el gen COMT podía influir en la reorganización cerebral producida durante el aprendizaje de un segundo idioma.

Los  estudiantes con genotipo Met/Val o Val/Val que participaron en el programa para aprender inglés mostraron un aumento en la conectividad cerebral respecto a aquellos que no habían atendido a estas clases. Sin embargo, aquellos portadores del genotipo Met/Met no mostraron ningún cambio estructural en la sustancia blanca, en respuesta a la intensa exposición al aprendizaje de un nuevo idioma.

“Nuestro estudio muestra por primera vez que las variaciones en el gen COMT están relacionadas a cambios en la sustancia blanca del cerebro como resultado del aprendizaje,” indica Ping Mamiya, primer autor del trabajo.

Los investigadores proponen en el estudio diferentes explicaciones biológicas, no excluyentes entre sí, para la relación entre la actividad de la enzima COMT y los cambios estructurales cerebrales asociados al aprendizaje de un nuevo idioma.  También indican que serán necesarios nuevos avances en las técnicas de neuroimagen para poder caracterizar mejor las interacciones entre los diferentes tipos celulares implicados.

A pesar del reducido tamaño de la muestra utilizada, los resultados del trabajo muestran que la capacidad para aprender un segundo lenguaje está influida por la interacción entre la estructura de la sustancia blanca y factores genéticos. Los cambios estructurales detectados en la sustancia blanca junto con la variación genética observada en COMT explican hasta un 46% de la varianza observada en los resultados finales de las pruebas de inglés de los estudiantes participantes. Futuros estudios deberán confirmar estos resultados e identificar otros factores que puedan influir también en esta característica.

“La capacidad humana para aprender cualquier habilidad varía enormemente y queremos conocer por qué,” indica Patricia Kuhl, directora del trabajo. “Saberlo contesta una pregunta básica de ciencia pero podría llevar también a procedimientos que mejoren el aprendizaje.”

Referencia: Mamiya PC, et al. Brain white matter structure and COMT gene are linked to second-language learning in adults. PNAS. 2016.  doi:10.1073/pnas.1606602113

Fuente: Success in second language learning linked to genetic and brain measures. http://www.washington.edu/news/2016/06/13/success-in-second-language-learning-linked-to-genetic-and-brain-measures/

 

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