Neurofizjologiczne mechanizmy rozumienia języka

Wszystkie eksperymenty i nagrania będą miały miejsce w Jednostce Monitorowania Padaczki (EMU) Uniwersytetu Alabama w Birmingham (UAB). Wszystkie elektrody używane do zbierania danych są na miejscu zgodnie ze standardami opieki w celu leczenia padaczki pacjenta poprzez monitorowanie aktywności neuronów w celu ukierunkowania zbliżającej się odpowiedniej operacji. We wszystkich eksperymentach aktywność neuronów będzie rejestrowana ze standardowych elektrod pielęgnacyjnych przy użyciu wysokiej jakości, zatwierdzonego przez FDA systemu wzmacniacza Neuralynx Atlas (Bozeman, MT) lub standardowego systemu rejestrującego (Natus Quantum Recording System, Pleasanton , CA), który jest zwykle używany do monitorowania aktywności napadów w celach klinicznych podczas pobytu pacjenta w szpitalu. W eksperymencie ze stymulacją zadaniową stymulacja będzie dostarczana za pomocą standardowego stymulatora izolowanego elektrycznie (Nicolet Cortical Stimulator, Natus, Pleasanton, CA).

Zadanie polegające wyłącznie na nagrywaniu słowo po słowie. Uczestnicy proszeni są o przeczytanie i zrozumienie przedstawionych zdań, jedno słowo na raz. Uczestnicy przechodzą przez zdanie we własnym tempie, naciskając przycisk, aby przejść do każdego kolejnego słowa w zdaniu. Na końcu każdego zdania uczestnicy otrzymują 4 obrazki, a ich zadaniem jest wybranie, który z 4 obrazków odpowiada zdaniu, które właśnie przeczytali. Prezentowane są trzy typy zdań: Zdania względne względem przedmiotu (np. „Kot, którego ścigał pies, był brązowy”), zdania względne podmiotu („Kot, który gonił psa, był brązowy”) i zdania kontrolne („Brązowy kot gonił psa”). 4 obrazy jednocześnie badają przypisanie pacjenta/agenta (tj. „kto gonił kogo?”) i przypisanie rzeczownika dopełniającego („czy kot czy pies był brązowy?”). 1 z 4 zdjęć jest poprawny, 1 obraz odzwierciedla błąd pacjenta-agenta, 1 odzwierciedla błąd dopełnienia rzeczownika, a 1 odzwierciedla oba błędy jednocześnie.

Zadanie stymulujące. Badani wykonują zadanie czytania zdania słowo po słowie, tak jak poprzednio, tylko w przypadku tego zadania na niektórych próbach zdań względnych względem obiektu stymulacja wewnątrzczaszkowa jest stosowana na granicy frazy w środku zdania. Na przykład byłoby to słowo „ścigany” w zdaniu względnym dopełnieniem „Kot, którego ścigał pies, był brązowy”. Parametry stymulacji. Stymulacja wewnątrzczaszkowa jest dostarczana z częstotliwością 50 Hz przez 1 sekundę. Te parametry stymulacji mają na celu przerwanie lokalnego przetwarzania w przypadku dostarczenia do obszarów poza podstawową korą ruchową i czuciową. Badacze wybiorą elektrody do stymulacji na podstawie anatomicznej lokalizacji miejsc rejestracji dla tego pacjenta oraz na podstawie wstępnych analiz zarejestrowanej aktywności podczas sesji wyłącznie do rejestracji przed sesją stymulacji. Przeprowadzona zostanie stymulacja wewnątrzczaszkowa z jednoczesną rejestracją wewnątrzczaszkową. Sesje stymulacji należy skrócić do minimum, aby uniknąć zmęczenia pacjenta i innych skutków zbyt dużej stymulacji. W naszych wstępnych danych badacze stwierdzili, że badacze mogą uzyskać 8 prób stymulacji w 2 różnych miejscach stymulacji dla danego pacjenta. W idealnej sytuacji badacze wybiorą jedną elektrodę lewego dolnego zakrętu czołowego (IFG) i jedną lewą elektrodę bruzdy skroniowej górnej (STS) w celu stymulacji w takim zakresie, w jakim jedna lub obie są dostępne dla pacjenta. Badacze stymulują najtrudniejsze zdania, zdania przedmiotowe, aby zmaksymalizować szanse zaobserwowania efektu. Badacze połączą to z taką samą liczbą (8) niestymulowanych zdań odnoszących się do obiektu. Jeśli to możliwe, badacze włączą 8 zdań odnoszących się do podmiotu i 8 zdań kontrolnych, oba bez stymulacji, aby uwzględnić różnorodność typów zdań podawanych podczas sesji stymulacji. Zadanie stymulacji będzie wykonywane ze stałą szybkością prezentacji słów (500 ms na słowo) we wszystkich zdaniach lub wykonywane we własnym tempie, jak opisano powyżej dla zapisu tylko słowo po słowie. zadanie słowne.

Wszyscy uczestnicy przejdą te same procedury. Uczestnicy wykonują najpierw wszelkie zadania związane z nagrywaniem, które zostaną wykonane, gdy będą w stanie i zechcą po powrocie do zdrowia po operacji, zwykle 2 dni po operacji implantacji. Uczestnicy będą wykonywać zadanie stymulacji w koordynacji z epileptologami w EMU w tych samych sesjach, kiedy ma miejsce mapowanie stymulacji do celów klinicznych. Zwykle ma to miejsce pod koniec pobytu pacjenta w EMU, kiedy przyjmuje on pełne dawki leków przeciwpadaczkowych.