Nevrale nettverk og språkgjenoppretting ved afasi fra hjerneslag: fMRI-studier

FORMÅL: Hensikten med denne 4-årige fMRI-forskningen er å studere hjernereorganisering for språk hos pasienter med hjerneslag i venstre hjernehalvdel (LH) som har kronisk ikke-flytende afasi. Denne fMRI-forskningen er grunnleggende og kritisk for PIs NIH RO1-bevilgning, Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) for å forbedre tale ved ikke-flytende afasi, som nylig ble fornyet for 5 år, 2006-11. Det er ingen overlapping i studiene. NIH-tilskuddet gir TMS (ekte og falske). Dette VA-tilskuddet gir 4 forskjellige fMRI-oppgaver utført før og etter en serie TMS-behandlinger (ekte og falske) - Overt Naming fMRI; Åpenlig proposisjonell tale fMRI; og Nonverbal Semantic Decision-oppgaver for substantiver og for handlinger.

Etterforskerne har observert at påføring av TMS på en fremre del av høyre (R) Brocas homolog (pars triangularis, PTr), resulterer i betydelig forbedret bildenavneevne ved 2 og 8 måneder etter siste (10.) TMS-behandling, ved afasi. pasienter som begynte med TMS 5-11 år etter hjerneslag. Halvparten av disse ikke-flytende afasipasientene forbedret også setningslengden i proposisjonell tale, post-TMS.

RASIONAL: Etterforskerne og andre har observert at pasienter med kronisk, ikke-flytende afasi (dårlig, nølende tale) har overaktivert R-hemisfære (RH) kortikale språkhomologer. Etterforskerne antar at dette representerer en maladaptiv plastisitet og sannsynligvis dårlig aktiv hemming under tale. Sakte, 1 Hz TMS kan brukes til å undertrykke kortikal eksitabilitet. Målet er å bruke 1 Hz TMS for å hemme/undertrykke overaktiveringen i RH-språkhomologer. Etterforskernes tidlige TMS-forskning har vist at undertrykkelse av R PTr hos disse pasientene er assosiert med forbedret tale. fMRI-studiene foreslått i denne VA-bevilgningen vil bidra til å undersøke de nevrofysiologiske endringene som ligger til grunn for forbedring etter TMS i proposisjonell tale og i nonverbale semantiske beslutningsoppgaver. Den nye MR-teknikken, diffusjonstensor imaging (DTI) vil bli brukt til å studere WM-veier underliggende cortex behandlet med TMS.

DESIGN: Randomisert, falsk kontroll, ufullstendig crossover-design med 32 pasienter (16 mild-moderat; 16 alvorlig ikke-flytende), halvparten mottar kun ekte TMS-serier; halvparten, sham TMS 1. og ekte 2.. Språk, Neuropsych. testing, og fMRIs utføres ved Entry, og ved 2 Mo. post-10 ekte eller falske TMS-behandlinger; og klokken 6 mnd. innlegg ekte. Det er 4 prosjekter: 1) fMRI under åpenbar navngivning og proposisjonstale (Overt Picture Navngivning og bildebeskrivelser/historiefortelling; 2) fMRI under en nonverbal semantisk beslutningsoppgave med overordnede substantivikoner; 3) fMRI under en nonverbal semantisk beslutningsoppgave med handlings- og objektikoner; 4) DTI. DTI utføres kun ved Entry (alle fag). Normale kontroller (n=8) mottar ikke TMS; de studeres med fMRI ved Entry, på 2 og 6 Mo. seinere.

HYPOTESER: Etter den virkelige TMS for å undertrykke R PTr, vil det være mindre overaktivering på fMRI (bedre modulasjon) i RH-språkhomologer, og ny LH-aktivering (inkludert L perilesjonelle områder og L SMA). Dette vil være assosiert med forbedret proposisjonell tale (BDAE) og ikke-verbal semantisk beslutningsevne ved 2 og 6 Mo. post-ekte TMS. Ingen språk- eller fMRI-endringer forventes etter sham-TMS. fMRIene utført 3x med de vanlige kontrollene forventes ikke å vise endring, men vil dokumentere nevrale nettverk for fMRI-oppgavene.