Neurale netwerken en taalherstel bij afasie door een beroerte: fMRI-onderzoeken

DOEL: Het doel van dit 4-jarige fMRI-onderzoek is het bestuderen van hersenreorganisatie voor taal bij patiënten met een beroerte van de linkerhersenhelft (LH) die chronische niet-vloeiende afasie hebben. Dit fMRI-onderzoek is fundamenteel en cruciaal voor de NIH RO1-subsidie ​​van de PI, Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) to Improve Speech in nonfluent afasie, die onlangs werd verlengd voor 5 jaar, 2006-11. Er is geen overlap in de studies. De NIH-subsidie ​​​​levert de TMS (echt en schijn). Deze VA-subsidie ​​voorziet in 4 verschillende fMRI-taken die worden uitgevoerd voor en na een reeks TMS-behandelingen (echt en nep) - Overt Naming fMRI; Openlijke Propositionele Toespraak fMRI; en non-verbale semantische beslissingstaken voor zelfstandige naamwoorden en voor acties.

De onderzoekers hebben waargenomen dat het aanbrengen van TMS op een voorste deel van de rechter (R) Broca-homoloog (pars triangularis, PTr), resulteert in een aanzienlijk verbeterd beeldbenoemingsvermogen op 2 en 8 maanden na de laatste (10e) TMS-behandeling, bij afasie patiënten die met TMS begonnen 5-11 jaar na een beroerte. Ook verbeterde de helft van deze niet-vloeiende afasiepatiënten hun Phrase Length in propositional speech, post-TMS.

RATIONALE: De onderzoekers en anderen hebben waargenomen dat patiënten met chronische, niet-vloeiende afasie (slechte, aarzelende spraak) een overactivering van de corticale taalhomologen van de R hemisfeer (RH) hebben. De onderzoekers veronderstellen dat dit een onaangepaste plasticiteit vertegenwoordigt en waarschijnlijk een slechte actieve remming tijdens spraak. Langzame, 1 Hz TMS kan worden gebruikt om corticale prikkelbaarheid te onderdrukken. Het doel is om 1 Hz TMS te gebruiken om de overactivering in RH-taalhomologen te remmen/onderdrukken. Het vroege TMS-onderzoek van de onderzoekers heeft aangetoond dat onderdrukking van RPTr bij deze patiënten gepaard gaat met verbeterde spraak. De fMRI-onderzoeken die in deze VA-subsidie ​​worden voorgesteld, zullen helpen bij het onderzoeken van de neurofysiologische veranderingen die ten grondslag liggen aan verbetering na TMS in propositionele spraak en in non-verbale semantische beslissingstaken. De nieuwe MRI-techniek, diffusie tensor imaging (DTI), zal worden gebruikt om WM-routes onder de met TMS behandelde cortex te bestuderen.

ONTWERP: Gerandomiseerd, schijn-controle, onvolledig crossover-ontwerp met 32 ​​patiënten (16 licht tot matig; 16 ernstig niet-vloeiend), de helft krijgt alleen echte TMS-series; half, schijn TMS 1e en echte 2e. Taal, neuropsych. testen en fMRI's worden uitgevoerd bij binnenkomst en op 2 Mo. post-10 echte of nep TMS-behandelingen; en om 6 Mnd. bericht echt. Er zijn 4 projecten: 1) fMRI tijdens openlijke naamgeving en propositionele spraak (openlijke beeldnaamgeving en beeldbeschrijvingen/verhalen vertellen; 2) fMRI tijdens een non-verbale semantische beslissingstaak met bovengeschikte zelfstandige naamwoorden; 3) fMRI tijdens een non-verbale semantische beslissingstaak met actie- en objectpictogrammen; 4) DTI. DTI wordt alleen uitgevoerd bij binnenkomst (alle onderwerpen). Normale controles (n=8) ontvangen geen TMS; ze worden bestudeerd met fMRI bij binnenkomst, op 2 en 6 Mo. later.

HYPOTHESEN: In navolging van de echte TMS om R PTr te onderdrukken, zal er minder overactivering zijn op fMRI (betere modulatie) in RH-taalhomologen, en nieuwe LH-activering (inclusief L-perilesionale gebieden en L SMA). Dit zal worden geassocieerd met verbeterde propositionele spraak (BDAE) en non-verbale semantische beslissingsvaardigheid op 2 en 6 Mo. post-echte TMS. Er worden geen taal- of fMRI-veranderingen verwacht na schijn-TMS. De fMRI's die 3x zijn uitgevoerd met de normale controles zullen naar verwachting geen verandering vertonen, maar zullen de neurale netwerken voor de fMRI-taken documenteren.