Áreas cerebrais envolvidas na memória de sons e palavras faladas

Objetivo:

Os seres humanos são os únicos animais que usam a linguagem para se comunicar uns com os outros. Entre muitos outros requisitos, o ser humano precisa de uma excelente memória auditiva de longo prazo para poder dominar a complicada tarefa de aprender um idioma. Ainda não se sabe completamente quais regiões do cérebro estão envolvidas na transferência de estímulos auditivos para a memória de longo prazo. O objetivo desta proposta de pesquisa é examinar se as estruturas cerebrais conhecidas por serem essenciais na produção da linguagem também desempenham um papel importante na codificação de estímulos auditivos na memória de longo prazo.

População do estudo:

Propomos o uso de estimulação magnética transcraniana repetitiva (rTMS) para examinar o papel da

áreas corticais frontal e temporo-parietal no armazenamento de estímulos auditivos na memória de longo prazo. Todo o estudo será composto por três experimentos. Cada um dos três experimentos consistirá de uma a três sessões. As sessões 1 e 2 serão obrigatórias em todos os experimentos. A sessão 3 só será necessária se forem obtidos resultados positivos na sessão 2. Cada participante só pode participar numa das três experiências planeadas.

No Experimento 1, investigaremos o potencial papel da área de Broca na memória auditiva. Se descobrirmos que a EMTr na área de Broca interfere no desempenho da tarefa de memória, conduziremos um controle (sessão 3) para determinar se o comprometimento foi ou não devido à interferência na percepção do estímulo e não na memória per se. Faremos o Experimento 2 para investigar o possível papel da região de Wernicke na memória auditiva. Faremos o Experimento 3 para investigar o papel do córtex pré-motor ventral (PMv) na memória auditiva.

Nos experimentos 2 e 3 também conduziremos a mesma sessão de controle 3, como no Experimento 1 se o rTMS prejudicar o desempenho na tarefa de memória auditiva. Todos os experimentos consistirão em duas sessões e uma terceira sessão adicional se for encontrado comprometimento induzido por rTMS. Nesse caso, todos os participantes serão chamados de volta para o experimento de controle. Durante a sessão 1, será realizado um exame neurológico e uma ressonância magnética (RM) clínica, anatômica e funcional (ressonância magnética funcional para a segunda repetição do experimento 1 e para o experimento 3). Na sessão 2, o rTMS será usado na tentativa de interromper temporariamente a função da área de Broca (experimento 1), TPJ (experimento 2) ou PMv (experimento 3) enquanto os participantes realizam uma tarefa de memória de reconhecimento auditivo. Ao interromper temporariamente o funcionamento cortical nessas regiões localizadas, seremos capazes de determinar se sua função é ou não crucial para codificar estímulos auditivos na memória de longo prazo. Na sessão de controle, a ser realizada apenas se a tarefa experimental produzir um resultado positivo (ou seja, comprometimento), testaremos a percepção auditiva solicitando aos participantes que façam julgamentos iguais/diferentes sobre pares de estímulos (semelhantes aos usados ​​na sessão 2) apresentados com um atraso muito curto enquanto usa a mesma rotina rTMS da sessão 2.

Por alteração, desejamos expandir a sessão 1 para incluir imagens de ressonância magnética funcional (fMRI) projetadas para identificar e refinar os alvos de interrupção por rTMS na sessão subsequente: área de Broca (experimento 1) e PMv (experimento 3). Especificamente, pretendemos (1) repetir o Experimento 1 do protocolo aprovado usando localização de fMRI em mais 15 indivíduos e (2) prosseguir com o Experimento 3 conforme descrito no protocolo original, também com a adição de localização de fMRI. Os resultados iniciais no experimento 1 (área de Broca) ficaram um pouco abaixo da significância, possivelmente porque os marcos anatômicos são inconsistentes entre os sujeitos (por exemplo, Amunts et al., 1999); um localizador de fMRI em cada sujeito pode reduzir essa variabilidade. Ao contrário do protocolo anterior, a sessão 1 não pode ser ignorada se o sujeito tiver feito um exame neurológico e ressonância magnética no ano anterior (o exame pode ser ignorado, mas todos os sujeitos precisarão do fMRI). O número máximo de sessões por experimento permanecerá inalterado em três: 1) exame de admissão e ressonância magnética anatômica/funcional, 2) rTMS e 3) uma sessão de controle somente se um efeito significativo de rTMS for observado.

Por emenda, também desejamos considerar os três experimentos independentes, em vez de cada um contingente ao resultado do(s) experimento(s) anterior(es). Conforme descrito abaixo (seções 2.3-2.5), evidências experimentais envolvem todas as três regiões da rede auditivo-motora em estudo. Evidências preliminares indicam um efeito positivo no experimento 2 (o TPJ), mas isso não torna o experimento 3 discutível. Portanto, desejamos aplicar rTMS direcionado para fMRI à área de Broca e PMv em experimentos independentes.

Medidas de resultado:

Na sessão 2, a medida de resultado primário será o número de estímulos auditivos corretamente lembrados. A saída secundária será o tempo de reação durante a fase de reconhecimento do experimento.

No experimento de controle (se conduzido), a medida de resultado primário será o número de julgamentos iguais/diferentes corretos e, novamente, o tempo de reação será a medida secundária.