Neurofysiologiske mekanismer for sprogforståelse

Alle eksperimenter og optagelser vil finde sted i University of Alabama i Birmingham (UAB) Epilepsi Monitoring Unit (EMU). Alle elektroder, der bruges til at indsamle data, er på plads gennem standardbehandling til behandling af patientens epilepsi ved at overvåge neural aktivitet for at vejlede en kommende respektive operation. I alle eksperimenter vil neural aktivitet blive registreret fra standardbehandlingselektroderne ved hjælp af enten et high-fidelity, FDA-godkendt Neuralynx Atlas forstærkersystem (Bozeman, MT) eller et standard-of-care optagelsessystem (Natus Quantum Recording System, Pleasanton , CA), der normalt bruges til at overvåge anfaldsaktivitet til kliniske formål under patientens hospitalsophold. I det opgaverelaterede stimuleringseksperiment vil stimulation blive leveret med en standardiseret elektrisk isoleret stimulator (Nicolet Cortical Stimulator, Natus, Pleasanton, CA).

Optagelse kun ord-for-ord-opgave. Deltagerne bliver bedt om at læse og forstå sætninger præsenteret et ord ad gangen. Deltagerne går videre gennem sætningen i deres eget tempo ved at trykke på en knap for at gå videre til hvert næste ord i sætningen. I slutningen af ​​hver sætning præsenteres deltagerne for 4 billeder, og deres opgave er at vælge, hvilket af de 4 billeder, der svarer til den sætning, de lige har læst. Der præsenteres tre sætningstyper: Objektrelative sætninger (f.eks. "Katten, som hunden jagtede, var brun"), Emnets relative sætninger ("Katten, der jagtede hunden, var brun") og kontrolsætninger ("Den brune kat jagtede hunden"). De 4 billeder undersøger samtidig patient/agent tildeling (dvs. "hvem jagtede hvem?") og komplement-navneord-opgave ("var katten eller hunden brun?"). 1 af de 4 billeder er korrekt, 1 billede afspejler en patient-agent fejl, 1 afspejler en komplement-navneord fejl, og 1 afspejler begge fejl samtidigt.

Stimuleringsopgave. Forsøgspersoner vil udføre en ord-for-ord-sætningslæsningsopgave som før, kun for denne opgave på nogle objekt-relative sætningsforsøg, anvendes intrakraniel stimulation ved sætningsgrænsen i midten af ​​sætningen. For eksempel ville dette være ordet "jagt" i den objektrelative sætning "Katten, som hunden jagtede, var brun". Stimuleringsparametre. Intrakraniel stimulation leveres ved 50 Hz i 1 sekund. Disse stimuleringsparametre er designet til at afbryde lokal behandling, når de leveres til områder uden for primær motorisk og sensorisk cortex. Efterforskerne vil vælge, hvilke elektroder der skal stimuleres baseret på de anatomiske placeringer af registreringssteder for den pågældende patient og baseret på foreløbige analyser af registreret aktivitet i kun optagelsessessioner før stimulationssessionen. Intrakraniel stimulation vil blive udført med samtidig intrakraniel optagelse. Stimuleringssessioner skal minimeres i længden for at undgå patienttræthed og andre effekter fra for meget stimulering. I vores foreløbige data har efterforskerne fundet ud af, at efterforskerne kan erhverve 8 stimulationsforsøg på 2 forskellige stimulationssteder for en given patient. Efterforskerne vil ideelt set vælge en venstre Inferior Frontal Gyrus (IFG) og en venstre Superior Temporal Sulcus (STS) elektrode for at stimulere i det omfang, en eller begge er tilgængelige for et forsøgsperson. Efterforskerne stimulerer de sværeste sætninger, objekt-relative sætninger, for at maksimere chancerne for at observere en effekt. Efterforskerne vil parre dette med et lige antal (8) ikke-stimulerede objekt-relative sætninger. Når det er muligt, vil efterforskerne inkludere 8 subjekt-relative og 8 kontrolsætninger, begge uden stimulering for at inkludere variation i sætningstyperne givet i stimulationssessionen. Stimuleringsopgaven udføres enten med en konstant ordpræsentationshastighed (500 ms pr. ord) gennem alle sætningerne eller udføres på en "selv-tempo" måde som beskrevet ovenfor for optagelsen kun ord-for- ord opgave.

Alle deltagere vil gennemføre de samme procedurer. Deltagerne vil først udføre eventuelle registreringsopgaver, som vil ske, når de er i stand til og villige til det, efter at de er kommet sig over operationen, typisk 2 dage efter implantationsoperationen. Deltagerne vil udføre stimuleringsopgaven i koordinering med epileptologerne ved EMU i de samme sessioner, når stimulationskortlægning sker til kliniske formål. Dette sker typisk i slutningen af ​​patientens ophold i ØMU'en, når patienterne er i fuld doser anti-anfaldsmedicin.