Cómo navega el cerebro bilingüe entre idiomas: un nuevo estudio lo explica
¿Cómo logra el cerebro humano pasar de un idioma a otro sin confundirse constantemente? Durante décadas, los neurocientíficos han debatido cómo representa el cerebro un mismo significado en distintos idiomas sin dejar de mantenerlos separados. Un estudio publicado recientemente utilizó registros directos de la actividad cerebral en humanos para mostrar un mapa geométrico conservado del significado dentro del hipocampo, al que distintos idiomas acceden mediante ejes de lectura neuronal diferenciados.
Nota: Este artículo tiene fines informativos y educativos. Resume una investigación científica en un lenguaje accesible para un público amplio y no es un comunicado de prensa científico oficial.
Comprender cómo la mente humana comprende y expresa pensamientos equivalentes en varios idiomas sigue siendo una cuestión central en la neurociencia cognitiva. Un estudio publicado el 24 de junio de 2026 en la revista Cell, titulado “Shared neural geometries for bilingual semantic representations in human hippocampal neurons” (Geometrías neuronales compartidas para las representaciones semánticas bilingües en neuronas del hipocampo humano), aporta nuevos datos sobre este mecanismo.
La investigación fue realizada por un equipo colaborativo de científicos integrado por Xinyuan Yan, Ana G. Chavez, Melissa Franch, Kalman A. Katlowitz, Ivy Gautam, Brian Kim, Aaditya Krishna, Aadit Shrivastava, Katie Van Arsdel, James Belanger, Assia Chericoni, Taha Ismail, Elizabeth A. Mickiewicz, Danika Paulo, Hanlin Zhu, Alica M. Goldman, Vaishnav Krishnan, Atul Maheshwari, Eleonora Bartoli, Nicole R. Provenza, Seng Bum Michael Yoo, Benjamin Y. Hayden y Sameer A. Sheth.
Los autores estaban afiliados al Departamento de Neurocirugía y al Departamento de Neurología del Baylor College of Medicine, en Houston, Texas, Estados Unidos; a la Iniciativa de Neuroingeniería, al Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación y al Departamento de Bioingeniería de la Rice University, en Houston, Texas, Estados Unidos; y al Departamento de Ingeniería Biomédica, al Departamento de Convergencia en Salud de Precisión Inteligente y al Centro de Investigación en Neuroimagen de la Sungkyunkwan University, en Suwon, Corea del Sur.
Al registrar la actividad de células individuales en el cerebro humano, los investigadores encontraron indicios de que el cerebro organiza el significado mediante un modelo interno independiente del idioma, estructurado como un espacio geométrico de alta dimensionalidad.
Qué investigaron los autores
El estudio buscó resolver un misterio fundamental del procesamiento bilingüe del lenguaje: cómo el cerebro logra relacionar conceptos equivalentes en distintos idiomas y, al mismo tiempo, mantenerlos lo bastante separados como para evitar interferencias en el habla.
Los investigadores pusieron a prueba la idea de que el cerebro bilingüe utiliza una “geometría neuronal compartida” para representar el significado. Según este marco, el cerebro mantiene una distancia matemática estable entre pares de palabras dentro de un espacio neuronal de alta dimensionalidad, independientemente del idioma que se hable. Por ejemplo, si los conceptos “cat” y “dog” generan patrones de activación neuronal muy similares, mientras que el concepto “door” genera un patrón muy distinto, sus equivalentes de traducción (“gato”, “perro” y “puerta”) deberían conservar esas mismas distancias relacionales.
La investigación se centró específicamente en el hipocampo humano, una región cerebral que con frecuencia ha quedado al margen de la investigación sobre el lenguaje, pero que cada vez se reconoce más por su papel en el seguimiento del significado de las palabras y en la organización flexible de las relaciones entre conceptos abstractos.
Cómo se realizó el estudio
Los investigadores registraron la actividad de neuronas individuales en cuatro participantes clínicos poco frecuentes, que eran bilingües nativos plenamente equilibrados (inglés/español) y estaban siendo sometidos a neurocirugía por epilepsia resistente al tratamiento. Todas las participantes eran mujeres que habían adquirido ambos idiomas entre los 4 y 5 años y los utilizaron de forma regular a lo largo de su vida.
Para registrar la actividad del hipocampo, tres participantes tenían implantadas temporalmente matrices de microelectrodos para la monitorización de las crisis epilépticas. Una cuarta participante fue sometida a una lobectomía temporal anterior, durante la cual los investigadores introdujeron una sonda Neuropixels de alta densidad en el hipocampo expuesto antes de la extracción quirúrgica prevista del tejido cerebral.
La actividad neuronal se examinó en tres situaciones lingüísticas cotidianas:
- Estudio 1 (escucha pasiva): Las participantes escucharon historias, pódcasts y audiolibros en inglés y en español equivalentes en contenido durante aproximadamente dos horas en cada idioma, lo que proporcionó miles de palabras emparejadas para el análisis.
- Estudio 2 (lectura en voz alta): Dos participantes despiertas leyeron en voz alta 99 frases cortas emparejadas (de 3 a 4 palabras cada una) en ambos idiomas, presentadas en orden aleatorio.
- Estudio 3 (conversación natural): Dos participantes mantuvieron conversaciones espontáneas de entre 32 y 99 minutos con interlocutores nativos de inglés y de español.
Para analizar cómo las neuronas individuales representaban el significado, los investigadores utilizaron multilingual BERT (mBERT), un modelo de lenguaje de inteligencia artificial que genera representaciones semánticas comparables entre distintos idiomas. Los embeddings de palabras de ambos idiomas se proyectaron en un espacio semántico compartido mediante análisis de componentes principales (PCA). Por último, se utilizaron modelos de regresión ridge para predecir las tasas de disparo de neuronas individuales del hipocampo a partir de estas características semánticas compartidas.
Qué distingue a este estudio
En comparación con estudios anteriores que utilizaron resonancia magnética funcional (fMRI) o electrocorticografía (ECoG), y que mostraban principalmente que distintos idiomas activan regiones cerebrales similares o actividad relacionada con el habla, los autores describen este como el primer estudio que examina cómo las neuronas individuales representan el significado en dos idiomas en humanos.
Los autores explican que los estudios previos podían mostrar similitudes entre idiomas en grandes grupos de células cerebrales, pero no podían revelar cómo organiza el cerebro el significado de palabras individuales a nivel de neuronas individuales.
El estudio también muestra algo inesperado: aunque las neuronas individuales no responden todas a las palabras de la misma manera, en conjunto siguen conservando el mismo mapa general del significado en ambos idiomas. Esto sugiere que el cerebro puede mantener una representación compartida de los conceptos sin necesidad de que cada neurona se comporte de manera idéntica.
Hallazgos clave del estudio
Los investigadores informaron varios hallazgos importantes sobre cómo el cerebro bilingüe organiza el significado entre idiomas:
- Un pequeño grupo de neuronas respondió en ambos idiomas: Los investigadores identificaron un grupo pequeño pero estadísticamente significativo de neuronas (del 5,2 % al 19,4 % durante las tareas de escucha, y hasta el 83,6 % durante la lectura aislada de palabras) que respondía de manera similar a palabras equivalentes en traducción. Por ejemplo, si una neurona respondía con fuerza a la palabra inglesa “friends”, también tendía a responder con fuerza a su traducción al español, “amigos”.
- Las neuronas individuales seguían comportándose de manera diferente: Aunque algunas neuronas respondían a los mismos conceptos en ambos idiomas, el patrón general de qué palabras prefería cada neurona difería entre el inglés y el español. En otras palabras, las neuronas individuales no utilizaban exactamente el mismo “mapa lingüístico”.
- El cerebro conservó el mismo mapa general del significado: Cuando se analizó en conjunto la actividad de muchas neuronas, la organización general del significado siguió siendo notablemente similar en ambos idiomas. Los conceptos estrechamente relacionados (como “cat” y “dog”) se representaban cerca unos de otros, mientras que conceptos no relacionados (como “human” y “galaxy”) seguían estando muy separados tanto en inglés como en español.
- El cerebro pudo predecir el significado entre idiomas: Utilizando la actividad neuronal registrada para palabras en inglés, los investigadores pudieron predecir con precisión cómo respondería el cerebro a las palabras correspondientes en español, incluso en el caso de palabras que no se habían utilizado para construir el modelo.
- El mapa compartido no dependía de un pequeño grupo de neuronas especializadas: Quizá el hallazgo más llamativo fue que eliminar las neuronas especializadas con respuesta en ambos idiomas no alteró el mapa semántico compartido del cerebro. La organización general permaneció casi intacta, lo que sugiere que el significado bilingüe está distribuido entre muchas neuronas, en lugar de depender de un grupo pequeño y especializado.
Conclusiones de los autores
A partir de sus hallazgos, los autores proponen que el hipocampo humano almacena el significado de una manera compartida e independiente del idioma. En lugar de asignar funciones idénticas a cada neurona individual en todos los idiomas, el cerebro parece utilizar la misma red neuronal subyacente, aunque lee esa información de forma ligeramente distinta según el idioma que se esté usando. Según los investigadores, esto puede ayudar a explicar cómo las personas bilingües pueden pasar de un idioma a otro con fluidez sin confundir palabras de una lengua con las de otra.
Los investigadores también señalaron varias limitaciones. La más importante es que el estudio incluyó solo a cuatro participantes, porque los pacientes bilingües equilibrados sometidos a este tipo de neurocirugía con registros hipocampales mediante microelectrodos son extremadamente raros. Además, todas las participantes tenían epilepsia y estaban recibiendo tratamiento neuroquirúrgico, algo que debe tenerse en cuenta al interpretar los hallazgos. El estudio también examinó únicamente inglés y español, por lo que sigue sin saberse si los mismos principios se aplican a idiomas más distantes entre sí. Por último, los investigadores no analizaron cómo se desarrolla esta representación compartida del significado durante el aprendizaje de un idioma. Sugieren que futuros estudios sigan a personas mientras aprenden una nueva lengua para comprender mejor cómo surgen con el tiempo estas representaciones neuronales compartidas.
Contexto más amplio
Estos hallazgos se suman a la creciente evidencia de que el cerebro representa el significado mediante la actividad combinada de grandes grupos de neuronas, en lugar de depender de “células de concepto” individuales dedicadas a ideas concretas.
Durante muchos años, los científicos propusieron que los cerebros bilingües o bien almacenaban cada idioma por separado, o bien buscaban constantemente traducciones entre uno y otro. Este estudio respalda una visión diferente: ambos idiomas pueden compartir una misma representación subyacente del significado, mientras que cada uno accede a esa representación compartida de su propia manera. En otras palabras, traducir puede no requerir cambiar entre dos diccionarios mentales separados, sino expresar los mismos conceptos a través de distintos sistemas lingüísticos.
Conclusión
En resumen, los hallazgos sugieren que el cerebro humano bilingüe mantiene una organización compartida del significado dentro del hipocampo tanto durante la escucha como durante el habla. Aunque las neuronas individuales responden de manera diferente según el contexto lingüístico, el patrón general de relaciones entre los significados de las palabras parece mantenerse estable entre idiomas. Lo que todavía no se sabe es cómo se forma esta estructura compartida y cómo se alinea entre distintas lenguas. Serán necesarios futuros estudios que evalúen familias lingüísticas no emparentadas y estructuralmente diferentes para ampliar nuestra comprensión de estos modelos internos del significado. En términos sencillos, este estudio se preguntó cómo el cerebro puede entender la misma idea en dos idiomas sin confundirlos. Los hallazgos sugieren que el cerebro puede preservar una estructura compartida del significado en ambos idiomas y, al mismo tiempo, mantenerlos diferenciados.
El contenido de este artículo tiene fines informativos y no sustituye el asesoramiento médico. Ante cualquier duda relacionada con la salud, consulta siempre con un profesional sanitario.
Referencias
- Yan, X., Chavez, A. G., Franch, M., Katlowitz, K. A., Gautam, I., Kim, B., Krishna, A., Shrivastava, A., Van Arsdel, K., Belanger, J., Chericoni, A., Ismail, T., Mickiewicz, E. A., Paulo, D., Zhu, H., Goldman, A. M., Krishnan, V., Maheshwari, A., Bartoli, E., Provenza, N. R., Yoo, S. B. M., Hayden, B. Y., & Sheth, S. A. (2026). Shared neural geometries for bilingual semantic representations in human hippocampal neurons. Cell, 189, 1–16. https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.05.020
- Rice University. (2026, June 24). How do bilingual brains navigate between languages? Scientists discover geometric neural code. https://news.rice.edu/news/2026/how-do-bilingual-brains-navigate-between-languages-scientists-discover-geometric-neural
