Neuronale Netze und Sprachwiederherstellung bei Aphasie nach Schlaganfall: fMRT-Studien

ZWECK: Der Zweck dieser 4-jährigen fMRI-Forschung besteht darin, die Reorganisation des Gehirns für die Sprache bei Patienten mit Schlaganfall der linken Hemisphäre (LH) und chronischer nicht fließender Aphasie zu untersuchen. Diese fMRT-Forschung ist grundlegend und entscheidend für das NIH RO1-Stipendium des PI, Transkranielle Magnetstimulation (TMS) zur Verbesserung der Sprache bei nicht fließender Aphasie, das kürzlich für fünf Jahre, 2006–2011, verlängert wurde. Es gibt keine Überschneidungen im Studium. Das NIH-Stipendium stellt das TMS (echt und vorgetäuscht) bereit. Dieses VA-Stipendium bietet 4 verschiedene fMRT-Aufgaben, die vor und nach einer Reihe von TMS-Behandlungen (echte und Scheinbehandlungen) durchgeführt werden – Overt Naming fMRI; Offene propositionale Sprache fMRT; und nonverbale semantische Entscheidungsaufgaben für Substantive und für Aktionen.

Die Forscher haben beobachtet, dass die Anwendung von TMS auf einen vorderen Teil des rechten (R) Broca-Homologs (Pars triangularis, PTr) bei Aphasie 2 und 8 Monate nach der letzten (10.) TMS-Behandlung zu einer deutlich verbesserten Bildbenennungsfähigkeit führt Patienten, die 5–11 Jahre nach dem Schlaganfall mit TMS begannen. Außerdem verbesserte die Hälfte dieser nicht fließenden Aphasiepatienten nach TMS ihre Phrasenlänge in der propositionalen Sprache.

BEGRÜNDUNG: Die Forscher und andere haben beobachtet, dass Patienten mit chronischer, nicht fließender Aphasie (schlechtes, zögerndes Sprechen) eine Überaktivierung der kortikalen Sprachhomologen der R-Hemisphäre (RH) aufweisen. Die Forscher vermuten, dass dies auf eine maladaptive Plastizität und wahrscheinlich eine schlechte aktive Hemmung beim Sprechen zurückzuführen ist. Langsames 1-Hz-TMS kann zur Unterdrückung der kortikalen Erregbarkeit verwendet werden. Ziel ist es, mit 1 Hz TMS die Überaktivierung in RH-Sprachhomologen zu hemmen/unterdrücken. Die frühen TMS-Forschungen der Forscher haben gezeigt, dass die Unterdrückung von R PTr bei diesen Patienten mit einer verbesserten Sprache verbunden ist. Die in diesem VA-Stipendium vorgeschlagenen fMRT-Studien werden dazu beitragen, die neurophysiologischen Veränderungen zu untersuchen, die einer Verbesserung nach TMS in der propositionalen Sprache und bei nonverbalen semantischen Entscheidungsaufgaben zugrunde liegen. Die neue MRT-Technik, Diffusion Tensor Imaging (DTI), wird zur Untersuchung von WM-Bahnen unterhalb des mit TMS behandelten Kortex eingesetzt.

DESIGN: Randomisiertes, Schein-Kontroll-, unvollständiges Crossover-Design mit 32 Patienten (16 leicht bis mäßig, 16 schwer, nicht fließend), die Hälfte erhielt nur echte TMS-Serien; Hälfte, Schein-TMS 1. und echtes 2. Sprache, Neuropsychologie. Tests und fMRTs werden bei der Einreise und nach 2 Monaten durchgeführt. nach 10 echten oder Schein-TMS-Behandlungen; und um 6 Mo. Beitrag echt. Es gibt 4 Projekte: 1) fMRT während offener Benennung und propositionaler Sprache (offene Bildbenennung und Bildbeschreibungen/Geschichtenerzählen); 2) fMRT während einer nonverbalen semantischen Entscheidungsaufgabe mit übergeordneten Substantivsymbolen; 3) fMRT während einer nonverbalen semantischen Entscheidungsaufgabe mit Aktions- und Objektsymbolen; 4) DTI. DTI wird nur bei der Einreise durchgeführt (alle Fächer). Normale Kontrollen (n=8) erhalten kein TMS; Sie werden bei der Aufnahme mit fMRT im Alter von 2 und 6 Monaten untersucht. später.

HYPOTHESEN: Nach dem echten TMS zur Unterdrückung von R PTr kommt es zu einer geringeren Überaktivierung im fMRT (bessere Modulation) bei RH-Sprachhomologen und zu einer neuen LH-Aktivierung (einschließlich periläsionaler L-Bereiche und L-SMA). Dies wird mit einer verbesserten propositionalen Sprache (BDAE) und einer verbesserten Fähigkeit zur nonverbalen semantischen Entscheidung nach 2 und 6 Monaten verbunden sein. postreales TMS. Nach der Schein-TMS sind keine Sprach- oder fMRT-Änderungen zu erwarten. Es wird nicht erwartet, dass die fMRTs, die dreimal mit den normalen Kontrollen durchgeführt werden, Veränderungen zeigen, aber sie werden die neuronalen Netze für die fMRT-Aufgaben dokumentieren.