Lateralization of auditory cortex response to word and tones listening in left-handers

Abstract

Spectro-temporal characteristics of sound are processed in the auditory cortices of the cerebral temporal lobes. Studies suggest that left auditory cortex is involved in the processing of temporal aspects of sound (speech), while right auditory cortex specializes in the spectral information of sound (pitch-related aspects of music). Language function is known to be typically lateralized in the left cerebral hemisphere. Nevertheless, some studies have shown that language can develop bilaterally or in the right hemisphere, what we refer to as atypical dominance. Our study aims to test whether the processing of spectro-temporal information is reversed in left-handed individuals with atypical lateralization of language using a functional magnetic resonance imaging (fMRI) paradigm. A monaural listening task was given to a total of 57 participants. The task consisted in passively listening to word sequences, tones sequences or a silence control condition. Results showed that only atypically lateralized individuals presented significant lateralization in their auditory cortex response to words listening. Furthermore, their auditory lateralization was quantitively correlated to their language production lateralization. Hence, among atypical individuals, those with the most rightlateralized language production (frontal regions) also showed the most right-lateralized auditory word processing (temporal regions). Hence, a subset of atypical fully processed language in their right hemisphere, from perception to production.We did not find any auditory lateralization in neither group when they listened to tones. Nonetheless, we consider that no definitive conclusions must be drawn about tone listening until the analysis of monaural data is carried out.

Las características espectro-temporales del sonido se procesan en los cortex auditivos de los lóbulos temporales cerebrales. Algunos estudios indican que el cortex auditivo izquierdo procesa las características temporales del sonido (habla), mientras que el cortex auditivo derecho realiza el procesamiento de la información espectral del sonido (aspectos tonales de la música). La lateralización típica de la función del lenguaje se encuentra en el hemisferio izquierdo cerebral. Sin embargo, algunos estudios han mostrado que el lenguaje se puede desarrollar atípicamente en el hemisferio derecho o bien de forma bilateral. Nuestro estudio tiene el objetivo de probar si el procesamiento de la información espectro-temporal se encuentra revertido en personas zurdas con lateralización atípica del lenguaje mediante un paradigma de imagen por resonancia magnética funcional (IRMf). A un total de 57 participantes se les suministró una tarea auditiva monoaural; consistió en la escucha pasiva de secuencias de palabras, secuencias de tonos o una condición control de silencio. Los resultados mostraron que solo los individuos que presentaron lateralización atípica del lenguaje mostraron lateralizatión significativa en la respuesta de su cortex auditivo ante la escucha de palabras. Además, su lateralización auditiva se correlacionó cuantitativamente con su lateralización en la producción del lenguaje. Es decir, entre los sujetos atípicos, aquellos con la producción del lenguaje más lateralizada a la derecha (regiones frontales) también mostraron el procesamiento auditivo de palabras más lateralizado a la derecha (regiones temporales). Por lo tanto, existe un subgrupo dentro de los atípicos que procesa completamente el lenguaje en su hemisferio derecho, desde su percepción hasta su producción.. No encontramos ninguna lateralización auditiva en ninguno de los grupos cuando escucharon los tonos. Aún así, consideramos que no se deben sacar conclusiones definitivas sobre la escucha de tonos hasta que se realice el análisis de los datos monoaurales.