言語理解の神経生理学的メカニズム

すべての実験と記録は、アラバマ大学バーミンガム校 (UAB) てんかん監視ユニット (EMU) で行われます。 データを収集するために使用されるすべての電極は、次のそれぞれの手術を導くために神経活動を監視することにより、患者のてんかんを治療するための標準的なケアを通じて配置されます。 すべての実験で、神経活動は、忠実度の高い FDA 承認の Neuralynx Atlas 増幅器システム (Bozeman、MT) または標準治療記録システム (Natus Quantum Recording System、Pleasanton) のいずれかを使用して、標準治療電極から記録されます。 、カリフォルニア州）は、患者の入院中に臨床目的で発作活動を監視するために通常使用されます。 タスク関連の刺激実験では、標準的なケアの電気的に分離された刺激装置 (Nicolet Cortical Stimulator、Natus、Pleasanton、CA) を使用して刺激が配信されます。

単語ごとの録音のみのタスク。 参加者は、提示された文章を 1 語ずつ読んで理解するよう求められます。 参加者は、ボタンを押して文章の次の単語に進むことで、自分のペースで文章を進めます。 各文の最後に、参加者に 4 つの写真が提示され、参加者のタスクは、4 つの写真のどれが今読んだ文に対応するかを選択することです。 3 つのセンテンス タイプが表示されます。 「犬が追いかけた猫は茶色だった」)、主語関係文 (「犬を追いかけた猫は茶色だった」)、制御文 (「茶色の猫が犬を追いかけた」)。 4 つの画像は、患者/エージェントの割り当てを同時に調べます (つまり、 「誰が誰を追いかけたの?」) と補名詞の割り当て (「猫か犬は茶色だった?」)。 4 枚の写真のうち 1 枚は正しく、1 枚は患者エージェント エラーを反映し、1 枚は補名詞エラーを反映し、1 枚は両方のエラーを同時に反映します。

刺激タスク。 被験者は、以前と同様に単語ごとの文を読むタスクを実行しますが、このタスクについては、一部のオブジェクトの相対的な文の試行に対してのみ、文の途中のフレーズ境界で頭蓋内刺激が適用されます。 たとえば、これは目的関係文「犬が追いかけた猫は茶色だった」の「追いかけられた」という単語になります。 刺激パラメータ。 頭蓋内刺激は 50 Hz で 1 秒間行われます。 この刺激パラメータは、一次運動皮質および感覚皮質の外側の領域に配信されると、局所処理を中断するように設計されています。 研究者は、その患者の記録部位の解剖学的位置と、刺激セッション前の記録のみのセッションで記録された活動の予備分析に基づいて、刺激する電極を選択します。 頭蓋内刺激は、同時頭蓋内記録で実行されます。 過度の刺激による患者の疲労やその他の影響を避けるために、刺激セッションの長さを最小限に抑える必要があります。 私たちの予備データでは、研究者は、研究者が特定の患者に対して 2 つの異なる刺激位置で 8 つの刺激試行を取得できることを発見しました。 研究者は、理想的には、1 つの左下前頭回 (IFG) と 1 つの左上側頭溝 (STS) 電極を選択して、一方または両方が被験者に利用できる程度に刺激します。 研究者は、効果を観察する可能性を最大化するために、最も難しい文であるオブジェクト関連文を刺激します。 捜査官は、これを同数 (8) の非刺激オブジェクト関連文とペアにします。 可能であれば、研究者は、刺激セッションで与えられた文の種類に多様性を含めるために刺激なしで、8 つの被験者相対文と 8 つの対照文を含めます。 刺激タスクは、すべての文を通して一定の速度の単語提示 (単語あたり 500 ミリ秒) で実行されるか、または記録のみの単語ごとに上記のように「自分のペースで」実行されます。ワードタスク。

すべての参加者は同じ手順を完了します。 参加者は、最初に記録のみのタスクを実行します。これは、手術から回復した後、通常は移植手術の 2 日後に実行できます。 参加者は、刺激マッピングが臨床目的で発生する同じセッションで、EMU のてんかん専門医と連携して刺激タスクを実行します。 これは通常、患者が抗てんかん薬を全量服用しているときに、患者が EMU に滞在する最後に発生します。