2010年1月14日,星期四

At the Frontiers of 神经失相症: Two papers by Julius Fridriksson

以下是来自的来宾帖子 惠特尼·安妮·波斯特曼-考特克斯.


如果存在“失语症”子领域专门用于失语症im体育的大脑成像,则让’s call it “Neuro-Aphasiology”,那么朱利叶斯·弗里德里克森博士将成为其最杰出的开拓者之一。作为对他的工作的长期仰慕者,我能想到很少有其他失语症研究人员,他们不仅讨论诸如年龄,任务难度和失语症im体育语言过程的神经成像灌注等问题,而是实际进行和发表基础研究(参见Fridriksson等人2006、2005、2002等)。

在最近发表的两篇失语功能磁共振成像论文中,南卡罗来纳大学的Fridriksson博士及其团队通过结合先进的功能磁共振成像技术(用于获取明显的言语反应)和对失语症单词产生的复杂心理语言分析,再次做到了这一点。我建议这两篇论文应该成对阅读,因为每篇论文都提供了对病灶周围和对立区对慢性失语症语言产生的贡献的补充研究:

“F1”:J。Fridriksson,J.M. Baker&Moser,D.(2009年)。失语症的命名错误的皮质映射。人脑图谱,30,2487-2498。

“F2”:弗里德里克森(Fridriksson,J.),博尼尔(Bonilha),L。,贝克(Baker),J.M。,摩瑟(Moser),&C. Rorden(印刷中)。保留的左半球区域的活动可预测失语症的严重程度。脑皮质。

两篇论文(因此,“F1” and “F2”)描述Fridriksson等’使用功能磁共振成像对慢性卒中失语症im体育进行的图片命名实验。 F1可能是两者中最具有革命性的一项功能,它是第一个将这类im体育的神经激活模式与特定错误类型相关联的方法,这些错误类型一直是心理语言学研究的主题(例如Schwartz等,2006)。我将依次回顾F1和F2,然后提出有关它们如何相互补充的建议,从而为中风后失语症的不同语言产生难题提供线索。

Part I on F1:J。Fridriksson,J.M. Baker& Moser, D. (2009)。失语症的命名错误的皮质映射。人脑图谱,30,2487-2498。
在F1中,Fridriksson等人采用了一种稀疏采样技术来获取来自11名患有各种失语症且具有一定程度的失范严重程度的卒中im体育的目标图像的显式命名响应,所有这些都处于慢性阶段。他们的目标是确定整个队列中与1)准确的图片命名,2)音素错误和3)语义错误相关的共同激活区域。这个目标对于理解卒中后语言失调的神经基础至关重要,并且对于利用fMRI采集明显语音的新技术的宝贵利用也至关重要。 Bruce Crosson博士及其同事在Crosson等人(2007年)中就如何最好地从患有失语症im体育的语言制作任务中获取,分析和解释fMRI数据方面,概述了他们的建议。除了患有失语症的中风im体育参加fMRI研究的常见并发症外,在扫描过程中从此类im体育获得明显的言语反应还可能与相关的运动言语障碍(如失用症)混淆,某些im体育可能会出现极长的反应时间耐心。

先前使用静默产生的功能磁共振成像研究无法区分与准确和不准确反应相关的激活模式。鉴于将卓越的语言生产性能(在扫描仪外部使用fMRI在PET扫描期间进行测量)与主要围绕病灶周围激活,以及表现不佳并增加了对立侵犯程度联系在一起的研究(与F1和F2相关的参考文献),将得出与众不同的模式。因此,需要进行诸如F1之类的研究来发现神经模式可能如何不同,以进行准确和不准确的命名。这样的发现可以阐明神经系统对损伤做出反应的有效方法与无效方法,以及随后如何通过治疗来增强或抑制这些方法。

Fridriksson等人着眼于该队列共有的激活区域,掩盖了11例im体育中任何一个病变的体素,并扩展到左半球的大部分区域。im体育获得了广泛的准确性,并且犯下了语义错误,音位错误,无关错误,新词或遗漏(请参见下面复制和修改的F1中的表II)。



作者将im体育关联起来’通过在上述遮罩之外的神经区域中增加BOLD激活来纠正响应以及语义和语音错误,从而产生以下有趣的结果:

结果1 :正确的名字与右下额回的大胆反应呈正相关。

结果#2 :音位错误与左前神经瘤(BA19),楔骨(BA7)和颞下回(BA37)的BOLD响应增加呈正相关。

结果#3 :语义错误与右楔骨(BA 18),枕骨中回(BA 18/19)和颞下回(BA37)的BOLD响应增加呈正相关。

先前的一些研究表明,该区域对成功的语言产生有积极的贡献(见F1中的参考文献),证实了将正确的命名与正确的IFG中的激活联系起来的第一个结果。从表面上看,它也与F2的主要结果相矛盾,但在第三部分中该问题更多。我在这’d想专注于图3的顶部图形:



准确性与正确的IFG激活之间的紧密联系令人震惊。即便如此,值得一提的是,对于4位im体育,BOLD幅度实际上增加了0%或不到.1%,同时还伴随着命名准确性,这提出了一个问题,即该结果是否主要是由该人群的一个子集携带的。如果确实如此,则可能有助于阐明预期哪些im体育显示出与准确性相关的实质性正确IFG激活。在Meinzer等人(2006)和Vitali等人(2007)对重要案例研究的讨论中,Postman-Caucheteux等人(印刷中)提出了这个问题。
新的结果将音素错误与同侧后方激活相结合,以及语义错误与对侧后方激活相结合,应该会激发针对复制和发展它们的未来研究。作者提供的解释为何这些区域应参与这些错误的产生是合理且有吸引力的。他们的发现特别有趣,他们发现与这些模式相关的神经激活模式实质上是为正确命名所观察到的模式的补充。即,它们都涉及与准确性相同的神经底物,以及在前述后部区域中的激活。这一发现与Postman-Caucheteux等人(印刷中)的正确命名与正确命名相一致,尽管我们发现右侧前额而不是后方的语义性偏瘫(以及遗漏)之间存在联系。但是,在我们较小的队列中,im体育的额叶顶顶壁受损,但几乎没有颞叶损害。由于在F1队列中受影响最大的大脑区域是后颞侧,因此该比较提出了语义错误可能主要涉及直接对侧激活的可能性,即,对具有左额叶病变的im体育的右额叶区域以及im体育的右后部区域的激活左后病变。研究这种可能性的一种有价值的方法将考虑到语义错误的确切性质,这使我进入了下一个观点。
来自所有错误类型的更多定性详细信息(包括示例),以及作为命名困难指标的反应时间的测量,将是有益的。我也想知道,P3产生的大量无关错误是否是顽固的,这可能构成了他们自己的特殊错误类别。同样,有关语义错误类型的更多信息也可以用于支持作者’后右激活的解释为代表不太具体的语义表示(第2496页)。此外,有关新词进化为音位偏执的研究(Bose&Buchanan,2007)暗示,将新词的可能神经模式与音素错误发现的神经模式进行比较可能具有指导意义。

作者的理由’在分析中排除其他类型的错误在某种程度上尚不清楚,即使音素和语义错误是最常见的类型,其他类型的错误也并非由某些im体育引起。关于遗漏,即使遗漏的解释确实存在问题,但仍会常规地将其作为错误进行跟踪,并且可以通过特定的心理语言因素(例如语义竞争)来预测它们(Schnur等,2006)。由于作者没有对可能导致每种错误类型的因素进行分析(例如,姓名一致百分比,习得年龄,目标单词长度),因此尚不清楚某些刺激是否一贯更可能导致错误,例如在Postman-Caucheteux等人(印刷中)中发现。鉴于已将不同语言语言变量对图片命名的影响与特定的激活神经区域相关联(Schnur等,2009; Wilson等,2009),因此受F1启发的未来研究应寻求隔离诱发错误的变量,也许是通过根据感兴趣的因素操纵刺激并测量反应时间。此方法可能有助于解释错误链接激活的性质。

为了证实他们在F1中的发现,作者引用了Raboyeau等人(2008年)使用PET进行的聪明的单词学习治疗研究。患有失语症的慢性中风im体育需要接受治疗,以在治疗之前产生难以理解的物体名称。同时,对健康的参与者进行了培训,使其能够使用他们在学校掌握的不同熟练程度的第二语言来制作单词。 Raboyeau等 ’F1解释了两组单词学习中右岛和额叶激活增加的发现:

“[他们的结论],失语症im体育右额叶的活动增加不仅是左半球同源物受损的结果,而且还反映了对右半球的依赖性增加,以支持失语症的恢复” (p. 2496).

Raboyeau等’的发现实际上可能很难解释,因为它们还包括左额叶区域更多的激活(BA ’s 10 and 11) in the patients but not the controls. Additional left hemisphere activation may have been present in some patients but, as with F1, lesioned voxels were excluded from their analyses. Here is how Raboyeau等 state their own conclusions:

“[...]在这两个右额叶区域观察到激活 在失语症中似乎没有发挥真正的代偿功能 (斜体字),并且不仅仅代表左半球病变,因为它们也存在于非–大脑受损的受试者[...]” (p.296).

So as I understand their discussion, they did not infer that right insular and frontal activation supported recovery, as suggested in F1. Rather, their results indicated greater effort and cued word retrieval as a result of training, in patients as well as controls. If I have misconstrued Raboyeau等’s and F1’的结论,希望有人能帮助我看到曙光。

F2的第二部分:Fridriksson,J.,Bonilha,L.,Baker,J.M.,Moser,D., &C. Rorden(印刷中)。保留的左半球区域的活动可预测失语症的严重程度。脑皮质。

尽管F2的fMRI任务和获取方法与F1几乎相同,但主要的问题和分析技术实际上是相反的。而不是专注于im体育’就像F1中的错误一样,作者在这里询问哪些大脑区域似乎支持准确的公开图片命名。而且,作者没有对im体育进行分组分析,而是创建了一组病灶罩,而是在这里逐个检查了im体育(N = 15)并比较了每个im体育’激活映射到相等数量的健康年龄匹配的对照参与者的平均值。

由于在这里我无法接受他们先进的方法,请读者阅读原始论文,以了解比较每个im体育的激活图所涉及的复杂步骤的详细信息’正确图片命名与抽象(无声)图片查看(带有控件)的对比’组图。从本质上讲,每个im体育的程度’偏离平均对照图的激活图与其正确命名反应的比例相关。此外,进行结构分析以研究与正确命名相关的激活强度是否取决于特定的损伤区域。结果是:

1)在对照组中,通过后部区域的双侧激活来支持图片命名(cuneus)&枕下下/中回(BA 18),颞中回(BA37),但在颞侧回(BA 42)和上颞(BA 22)高度偏左,正面额下回(BA 45)在额中回旋(BA 10,11,47)和前扣带回(BA 32)。

2)对于15名因左半球卒中而失语的参与者,在对照组中观察到的许多相同的左偏区域支持准确的图像命名。其中大多数是病灶周围,即内侧&中额回(BA 10、11、47)和枕下回(18)。左前扣带回(BA 32)也与im体育的正确命名有关,但被认为太内侧而不能胜任该组im体育的病灶周围。

3)在im体育中,这些左侧​​区域的激活强度与正确姓名的数量相关。这里’s镜头(F2中的图3),显示与命名任务执行相关的皮层区域(红黄色标度)以及所有15位im体育的病变覆盖图(蓝绿色标度):



4)但是Fridriksson等人没有’不要停在那里。更令人眼花,乱的是,那些在扫描仪中执行命名任务最好的im体育比在上面突出显示的区域(红色-黄色)中的控件倾向于表现出更大的激活,而那些在命名任务中做得不好的im体育则表现出比激活更少的激活。控制在相同的区域。 F2中的图4复制如下,显示“fMRI扫描期间激活强度(x轴;以Z分数与一组正常对照参与者进行比较)与正确命名尝试次数(y轴; 80张图片)之间的关系”:



5)最终有趣的结果:im体育的激活强度与左后IFG的损伤呈负相关(BA 44)。

Postman-Caucheteux等人(印刷中)的发现证实了2)中的发现,这些发现主要显示了病灶周围左侧激活,可以对额叶-顶叶-顶叶损伤的im体育进行准确的图像命名。据我所知,在3)和4)中的发现提供了失语症语言产生激活的同侧(包括周围和非周围)激活区域的最精确表征,以及这种激活与生产性能之间最直接的联系。被发现。

第3部分:F1 + F2的总和
F2为新生语音fMRI研究的兴起提供了越来越多的证据,这对于恢复或重新整合病灶周围组织对于中风导致的慢性失语症im体育良好语言的产生至关重要(参见Fridriksson等人的参考文献(in )和Postman-Caucheteux等人(印刷中)。所以我不能’这无济于事,作者如何将这些发现与他们之前的论文(F1)相关联,在他们的论文中他们发现正确的IFG对im体育具有积极作用’准确的命名?据我了解,F1和F2的结果提出了以下可能性:

1)tral裂(右)IFG可能与病灶周围区域(也许还有病灶非病灶区域,如前扣带回)协同工作,以在某些im体育中获得准确的命名。因此,在F1中,一些显示出正确的IFG介入增加而命名成功增加的im体育可能还显示出大量的病灶周围受累,这是由于使用了病灶面罩而无法观察到的。如果真是这样,那么它将为中风和非中风半球的额叶区域之间的伙伴关系而不是竞争提供证据。

2)在某些im体育中,与强大的病灶周围激活相比,对病灶激活可能微不足道,以致只有在通过组病灶分析掩盖了左半球的大部分时,这种情况才变得明显,如F1中所示。据推测,F2中的某些im体育在成功命名时也可能显示出正确的IFG参与,但相对于同侧病变区域的强度可能太小而无法可靠地检测到。

I’d。建议提出对流式IFG激活可能有助于与同侧区域一起使用良好的语言,并达到相对较低的阈值。当超过该阈值时,它可能构成无效的过度激活,可能更明显地出现命名错误(如Postman-Caucheteux等人所报道),甚至可能干扰同病区的功能(Martin等人)。等,2009)。

在这里审查的两项研究中,Fridriksson博士 ’研究小组发现中风后失语症中,病灶周围和对侧激活对语言产生的贡献。找出这些类型的命名错误所涉及的区域,已经在分离这些贡献方面迈出了重要的一步,这为将来的功能磁共振成像研究了解im体育细节提供了途径’生产性能。此外,他们加深了我们对某些病痛地区的激活与成功公开词产生之间紧密联系的理解。为了继续朝Fridriksson等人的方向发展,对卒中和非卒中半球之间功能伙伴关系的认识以及对症区域的有效激活与无效/适应性过度激活之间的区别可能对将来的研究和讨论有所帮助。

脚注

1.此处添加了指示非流利和流利参与者类别的行。它未出现在F1的原始表II中,第2492页。
2. Fridriksson等人使用的统计方法比单纯的相关性要复杂得多,但这里将不对其进行详细介绍。


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