音と話し言葉の記憶に関与する脳領域

目的：

人間は、言語を使用して相互にコミュニケーションする唯一の動物です。 他の多くの要件の中でも、人間が言語学習という複雑な作業を習得するには、優れた聴覚長期記憶が必要です。 聴覚刺激を長期記憶に伝達するのに脳のどの領域が関与しているのかはまだ完全には理解されていません。 この研究提案の目的は、言語生成に不可欠であることが知られている脳構造が、聴覚刺激を長期記憶にコード化する際にも重要な役割を果たしているかどうかを調べることです。

調査対象母集団：

我々は、反復経頭蓋磁気刺激（rTMS）を使用して、脳の役割を調べることを提案します。

長期記憶における聴覚刺激の保存における前頭葉および側頭頭頂皮質領域。 研究全体は 3 つの実験で構成されます。 3 つの実験はそれぞれ 1 ～ 3 つのセッションで構成されます。 セッション 1 と 2 はすべての実験で必須です。 セッション 3 は、セッション 2 で肯定的な結果が得られた場合にのみ必要になります。すべての参加者は、計画されている 3 つの実験のうち 1 つにのみ参加できます。

実験 1 では、聴覚記憶におけるブローカ野の潜在的な役割を調査します。 ブローカ領域の rTMS が記憶課題のパフォーマンスを妨げていることがわかった場合は、その障害が実際に記憶そのものではなく刺激知覚の妨げによるものであるかどうかを判断するためのコントロール (セッション 3) を実施します。 実験 2 を行って、聴覚記憶におけるウェルニッケ領域の役割を調査します。 実験 3 では、聴覚記憶における腹側運動前野 (PMv) の役割を調査します。

実験 2 と 3 では、rTMS が聴覚記憶タスクのパフォーマンスを損なう場合、実験 1 と同様に同じ制御セッション 3 も実行します。 すべての実験は 2 つのセッションと、rTMS による機能障害が見つかった場合の追加の 3 番目のセッションで構成されます。 その場合、参加者全員がコントロール実験のために呼び戻されます。 セッション 1 では、神経学的検査が行われ、臨床的、解剖学的、および機能的 MRI (磁気共鳴画像法) が撮影されます (実験 1 の 2 回目の繰り返しと実験 3 では機能的 MRI)。 セッション 2 では、参加者が聴覚認識記憶タスクを実行している間に、ブローカス野 (実験 1)、TPJ (実験 2)、または PMv (実験 3) の機能を一時的に中断するために、rTMS が使用されます。 これらの局所領域の皮質機能を一時的に妨害することで、その機能が聴覚刺激を長期記憶にエンコードするのに重要であるかどうかを判断できるようになります。 コントロールセッションでは、実験タスクが肯定的な結果（つまり、障害）をもたらした場合にのみ実施され、参加者に提示された刺激ペア（セッション2で使用されたものと同様）に対して同じ/異なる判断をするように依頼することで聴覚をテストします。セッション 2 と同じ rTMS ルーチンを使用しながら、非常に短い遅延が発生します。

修正により、セッション 1 を拡張して、後続のセッションで rTMS による破壊のターゲットであるブローカス領域 (実験 1) と PMv (実験 3) を特定し、改良するように設計された機能的 MRI (fMRI) 画像処理を含めることを希望します。 具体的には、(1) fMRI 位置特定を使用して承認されたプロトコルの実験 1 をさらに 15 人の被験者で繰り返し、(2) 元のプロトコルに記載されているように、fMRI 位置特定も追加して実験 3 を続行する予定です。 実験 1 (ブローカ野) の最初の結果は、おそらく解剖学的ランドマークが被験者間で一致していないため、有意性をわずかに下回りました (例、Amunts et al.、1999)。各被験者の fMRI ローカライザーにより、このばらつきを軽減できる可能性があります。 前のプロトコルとは異なり、被験者が過去 1 年間に神経学的検査と MRI を受けている場合、セッション 1 をスキップすることはできません (検査はスキップできますが、すべての被験者に fMRI が必要になります)。 実験あたりの最大セッション数は、1) 摂取検査および解剖学的/機能的 MRI、2) rTMS、および 3) rTMS の顕著な効果が観察された場合のみの対照セッションの 3 つに変更されません。

修正により、3 つの実験がそれぞれ前の実験の結果に依存するのではなく、独立していると考えたいと考えています。 以下に概説するように (セクション 2.3 ～ 2.5)、 実験的証拠は、研究対象の聴覚運動ネットワークの 3 つの領域すべてに関係しています。 予備的な証拠は実験 2 でプラスの効果があることを示しています (TPJ) が、これは実験 3 を無効にするものではありません。 したがって、独立した実験で、fMRI をターゲットとした rTMS をブローカス領域と PMv に適用したいと考えています。

結果の尺度:

セッション 2 では、主な結果の尺度は、正しく記憶された聴覚刺激の数になります。 二次出力は、実験の認識フェーズ中の反応時間になります。

対照実験 (実施される場合) では、主な結果の尺度は同じ/異なる正しい判断の数となり、やはり反応時間は二次的な尺度になります。