Gehirnaktivierung bei einfachen Stimmverhalten

In dieser Studie werden die zentralen Regionen und Gehirnaktivierungsmuster untersucht, die mit einfachen Stimmverhalten unter Bedingungen normaler akustischer Rückmeldung verbunden sind – wenn Menschen sich selbst sprechen hören. Solches Feedback spielt eine wichtige Rolle beim Erlernen und Aufrechterhalten der menschlichen Sprachsteuerung. Die Stimmkontrolle kann jedoch durch neurologische Verletzungen oder Krankheiten beeinträchtigt werden, wodurch die Fähigkeit einer Person zur mündlichen Kommunikation beeinträchtigt wird. Untersuchungen haben gezeigt, dass das akustische Feedback kontinuierlich überwacht wird, was sowohl durch automatische als auch freiwillige Korrekturen der Amplitude (Lautstärke) und Frequenz (Tonhöhe) der menschlichen Stimme erfolgt. Diese Studie zielt darauf ab, zu bestimmen, welche Bereiche des Gehirns abhängig vom Blutsauerstoffgehalt Aktivität aufweisen. Es wird neues Wissen über die grundlegende stimmmotorische Kontrolle liefern und eine Grundlage für Untersuchungen zur Integration von Hören und Sprechen in den menschlichen Stimmausdruck im Laufe des Lebens bieten.

Teilnehmer im Alter von 18 bis 45 Jahren mit normaler Hör- und Stimmfunktion und einer stabilen Herzfrequenz können an dieser Studie teilnehmen.

Die Teilnehmer werden von einem Sprachspezialisten hinsichtlich der Vorgeschichte der Stimmgesundheit und der Messungen der Stimmfunktion beurteilt. Sie werden auf ihre Fähigkeit getestet, die Stimmamplitude und -frequenz zu variieren, und ihr Gehör wird getestet. Außerdem werden sie einem Elektrokardiogramm unterzogen, um ihre Herzfrequenz zu bestimmen.

Für die Studie werden die Teilnehmer einer MRT-Untersuchung unterzogen. Während der MRT-Untersuchung liegen die Patienten still auf einem Tisch, der in einen von einem starken Magnetfeld umgebenen Metallzylinder hinein- und herausgleiten kann. Die Scanzeit variiert zwischen 20 Minuten und 3 Stunden, wobei die meisten Scans zwischen 45 und 90 Minuten dauern. Patienten können gebeten werden, bis zu 90 Minuten am Stück still zu liegen. Während der Scanner Bilder aufnimmt, sind laute Klopfgeräusche zu hören und die Patienten tragen Kopfhörer, um den Ton zu dämpfen. Mit den Kopfhörern können Patienten auch ihre Stimme hören. Der Kopf des Patienten wird mit einer Spule von 25 bis 30 cm Durchmesser positioniert und durch eine Kopfstütze gestützt. Zur Kommunikation und Datenerfassung wird etwa 2 cm vom Mund des Patienten entfernt ein Mikrofon angebracht. Außerdem wird an der Kopfspule ein Winkelspiegel angebracht, so dass der Patient aus dem Scanner schauen kann. Über eine Projektionsfläche erhält der Patient einen visuellen Hinweis, um zu vokalisieren oder seine Stimme zu verwenden.

Die Patienten werden gebeten, einige der folgenden Vokalisierungsaufgaben wiederholt auszuführen: (1) Ruhe, (2) Summen oder Seufzen ohne Sprechen (Ausatmen), (3) hörbar summen oder seufzen, (4) hörbar summen und dabei die Stimmfrequenz erhöhen oder verringern und (5) hörbar summen, während die Stimmamplitude erhöht oder verringert wird. Während des Scans können die Patienten jederzeit mit dem MRT-Personal kommunizieren und jederzeit darum bitten, aus dem Gerät entfernt zu werden. Einige Scans können mit einem 3-Tesla-Scanner durchgeführt werden. Es ist der neueste Fortschritt in der MRT, mit einem stärkeren Magnetfeld als beim häufigeren 1,5-Tesla-Scanner. Die funktionelle MRT wird durchgeführt, während eine Person Aufgaben ausführt, beispielsweise eine Gliedmaße bewegt oder spricht. Der fMRT-Scan dauert etwa 1 Stunde.