Cerebellums roll i tal

Denna studie kommer att undersöka lillhjärnans roll i tal, med utgångspunkt i tidigare arbete med att förstå lillhjärnans funktion när det gäller att nå och gå. Neuroimaging och lesionsstudier har gett starka bevis för att lillhjärnan är en integrerad del av talproduktionsnätverket, även om dess exakta roll i kontrollen av tal är oklart. Dessutom kan skador på lillhjärnan (antingen degenerativa eller fokala) leda till ataxisk dysartri, en motorisk talstörning som delvis kännetecknas av försämrad artikulation och allvarliga tidsmässiga brister. Detta projekt syftar till att överbrygga klyftan mellan teoretiska modeller för cerebellär funktion och de talsymptom som är förknippade med ataxisk dysartri. Två mekanismer ligger bakom talmotorstyrning - feedback och feedforward-styrning. Vid feedbackkontroll använder talare sensorisk feedback (t.ex. av sin egen röst) för att styra sitt tal. I feedforward-kontroll använder talare kunskap från sina tidigare talproduktioner, snarare än online-feedback, för att kontrollera sitt tal. Denna studie innebär en systematisk plan för att belysa lillhjärnans roll i feedforward och feedbackkontroll av tal. En central hypotes är att lillhjärnan är särskilt kritisk vid feedforward-kontroll av tal, men har liten inblandning i feedbackkontroll. För att utforska denna hypotes kommer vi att få konvergerande bevis från tre innovativa metoder: 1) Neuropsykologiska studier av talmotoriska svar på realtidsförändrad auditiv feedback hos patienter med cerebellär atrofi (CA) och matchade friska kontroller, 2) Parallella studier hos friska kontroller som genomgår teta-burst transkraniell magnetisk stimulering för att skapa "virtuella lesioner" av lillhjärnan, och 3) Strukturella och funktionella studier på CA-patienter för att undersöka sambandet mellan cerebellär lesions lokalisering, dysartrisymptom och förmågan att kontrollera frammatning och återkoppling.

Tal ger en viktig möjlighet att undersöka hur väl nuvarande teorier om cerebellär funktion generaliserar till en ny effektor (vokalkanal) och sensorisk (auditiv) domän. Dess syfte för kommunikation ålägger krävande spektro-temporala begränsningar som inte ses i andra motoriska domäner. Dessutom tillåter den distinkta balansen mellan feedback och feedforward-kontroll i tal oss att undersöka förändringar i båda kontrolltyperna efter cerebellär skada. Kritiskt sett är detta det första arbetet som undersöker kopplingen mellan teoretiskt motiverade kontrollbrister hos CA-patienter och talsymtom associerade med ataxisk dysartri, såväl som deras neurala korrelat.