Poranění mozku a kognitivní funkce

Studium cerebrálních mechanismů, které jsou základem mentálních funkcí, konkrétně u lidí, se opírá o dva zdroje dat: studium pacientů s mozkovými lézemi a neuroimaging. Zatímco neurozobrazování zaznamenalo v posledních letech velkolepý vývoj, který umožňuje charakterizovat funkční vlastnosti více mozkových systémů, pouze studie pacientů může stanovit kauzální zapojení těchto oblastí do procesů, které jsou k dispozici, a to pozorováním selektivních deficitů vyplývajících z lézí. Tato logika platí nejen pro získané fokální léze vzniklé například v důsledku cévních příhod nebo chirurgických resekcí, ale také pro selektivní vývojové kognitivní poruchy, jako je dyslexie nebo dyskalkulie, u kterých bylo prokázáno, že jsou důsledkem fokálních abnormalit ve vývoji mozku.

V průběhu let výzkumné týmy využívající tento protokol úspěšně využily oba přístupy a inovativním způsobem je spojily ve studiích zkoumajících kognitivní deficity pomocí neurozobrazování. Například Gaillard a kol. (2006) a Epelbaum a kol. (2008) zkoumali poruchy čtení související s malými kortikálními lézemi kombinací behaviorálních studií, anatomické MRI, difuzního tenzorového zobrazení (DTI) cest bílé hmoty, funkční MRI a intracerebrálních záznamů evokovaných potenciálů (EP) u stejného pacienta. Vzácnost profilů chování, jako jsou získané poruchy čtení, motivuje k použití přístupu známého jako „jednopřípadové studie“. Významný pokrok v neuropsychologii byl umožněn pouze studiem jednotlivých případů. V takových studiích je jeden nebo několik pacientů velmi podrobně vyšetřováno na individuálním základě a jejich chování je porovnáváno s explicitními kognitivními modely konkrétní zkoumané funkce. V důsledku toho musí být vedle standardizovaných testovacích baterií nutně přizpůsobeny a přizpůsobeny protokoly hodnocení každému jednotlivému případu. Na druhé straně nejsou skupinové studie proveditelné u vzácných profilů chování, jako jsou získané poruchy čtení (alexie) nebo poruchy zrakového vnímání (agnosie). Tento unikátní případový přístup může být značně vylepšen zobrazováním mozku. Toho je nyní dosažitelné díky dostatečné síle funkční magnetické rezonance (fMRI), která umožňuje analýzu aktivací u jednoho subjektu. Podobně pokrok v technikách záznamu a zpracování dat v evokovaných potenciálech (EP) a magnetoencefalografii (MEG) umožňuje analýzu výkonů jednotlivých pacientů. Navíc flexibilní přizpůsobení stimulačních protokolů každému pacientovi vyžaduje paralelní sběr dat od několika kontrolních subjektů, kdykoli je to potřeba.

Cílem tohoto výzkumného projektu je proto pokračovat v této práci v kognitivním neurozobrazování se specifickým cílem porovnat výsledky získané z více neinvazivních zobrazovacích metod (fMRI, EEG a MEG) aplikovaných na pacienty s cerebrálními lézemi (a na kontrolní skupiny subjektů podle potřeby). Ve skutečnosti, v rámci naší průzkumné studie, si výzkumník klade za cíl prozkoumat časoprostorovou dynamiku mozkové aktivity zapojené do specifických vyšších kognitivních funkcí u lidí: porozumění a produkce jazyka, mentální kalkulace, stejně jako vědomé a nevědomé vnímání. Zkoušející individuálně vyhodnotí pacienty vybrané na základě povahy jejich deficitu a topografie jejich lézí spolu s kontrolními subjekty. Neurologičtí pacienti budou sledováni po dobu jednoho roku po udělení souhlasu s několikanásobnými testy a neurozobrazovacími sezeními. Pacienti mohou ze studie kdykoli odstoupit. Kontrolní subjekty by měly být srovnatelné s pacienty, pokud jde o věk a sociokulturní úroveň, a proto budou v případě každého pacienta shodné s těmito proměnnými. Budou přijímat sluchové podněty prostřednictvím sluchátek nebo vizuální podněty prezentované na obrazovce a budou provádět základní úkoly (zapamatování, porozumění, klasifikace, produkce atd.), slovní vyjádření správné odpovědi nebo v případě potřeby použití tlačítek odpovědí. Zkoušející může poslat stejné subjekty na různé typy vyšetření (MRI, EP, MEG), aby porovnal jejich výsledky, které budou interpretovány integrací neuropsychologické analýzy deficitu a topografie lézí. Zkoušející si vyhrazuje možnost použít pouze jednu nebo dvě z těchto zobrazovacích metod u určitých subjektů. Kromě toho bude testována skupina zdravých dobrovolníků, přičemž budou shromažďovány pouze jejich behaviorální reakce.