2011年1月26日,星期三

听觉运动区Spt与传导性失语的关系

传导性失语症的特征是相对频繁的音素语音错误,具有自我纠正的尝试,并且难以逐字逐句地重复;理解力保存得比较好。传统观点认为,传导性失语是由弓形束的破坏引起的。然而,我们已经争论了一段时间,传导性失语症是由对Spt区域的损害引起的-Spt区域是表现出听觉运动反应特性的左颞颞叶附近的功能定义区域,我们声称可以计算听觉运动之间的映射和运动语音表示形式,对于语音产生方面至关重要。

我们假设的传导性失语症与Spt面积之间的联系变得更加牢固。在即将发表的论文中 大脑与语言 Buchsbaum等。结果表明,一组14个传导性失语症的病变分布中最大重叠区域包括面积Spt(基于来自100多个参与者的fMRI数据)。

我们认为,Spt所执行的听觉-运动转换功能对于逐字重复是必不可少的,但在语音产生过程中的内部监控中也起着至关重要的作用,从而解释了系统损坏时语音错误率增加的原因。这种解释比目前的传导性失语症缺陷的主导模型,即工作记忆缺陷,在解释音素性偏瘫和重复缺陷的并发方面做得更好。

参考文献

Buchsbaum BR,Baldo J,Okada K,Berman KF,Dronkers N,D'Esposito M和Hickok G(2011)。传导性失语,感觉运动整合和语音短期记忆-病变和fMRI数据的综合分析。 大脑和语言 PMID: 21256582

合资企业Baldo,E.C。Klostermann和N.F. Dronkers (2008)。无论是厨师还是面包师:患有传导性失语症的患者都能获得要点,但会失去踪迹。脑郎105,134-140。

Hickok,G.,Buchsbaum,B.,Humphries,C.和Muftuler,T.(2003)。功能磁共振成像显示听觉与运动的互动:Spt区域的语音,音乐和工作记忆。 Journal of Cognitive Neuroscience 15,673-682。

Hickok, G., Erhard, P., Kassubek, J., Helms-Tillery, A.K., Naeve-Velguth, S., Strupp, J.P., Strick, P.L., and Ugurbil, K. (2000). A functional magnetic resonance imaging study of the role of left posterior superior temporal gyrus in speech production: implications for the explanation of conduction aphasia. Neuroscience 让ters 287, 156-160.

G.Hickok,K.Okada和J.T. Serences (2009)。人体平面颞部的区域Spt支持感觉运动集成,以进行语音处理。神经生理学杂志101,2725-2732。

8条评论:

贾里德·麦地那(Jared Medina)说过...

I'非常喜欢阅读您的博客。我对这篇文章提出的观点有疑问,即病变重叠分布与传导失语症的神经基底有关。

病变重叠图既可以识别与缺陷相关的两个区域,也可以(重要地)识别在中风患者中通常病变的区域。由于某些大脑区域比其他区域更容易发生中风损伤,因此病变重叠图可能会误导人-混淆与缺陷相关的区域以及通常由于缺血性脆弱性而受损的区域。

例如,如果您对视野缺损的个体进行病变重叠,'我们会发现,通常受损的区域包括后颞上回和颞顶交界处。但很明显,'不是早期视力涉及的领域。仅当您比较视野缺损的个体的大脑受损区域和无视野缺损的受损区域(使用VLSM之类的方法)时,您会发现它'最初的枕叶皮质'涉及。 (请参阅Rorden中的图4& Karnath, 2004.)

Argye Hillis提出了类似的观点,"apraxia of speech"(Hillis等,2004);先前的病灶重叠研究将言语失用症与前岛鞘损伤相关联-但并没有'•考虑到大脑中动脉卒中后岛顶非常普遍地受损。

请注意,这并不是说Spt不参与听觉和运动语音表示,传导性失语等之间的映射。'由于上述问题,使用病灶重叠数据时必须非常谨慎。

Hillis,A.E.,Work,M.,Barker,P.B.,Jacobs,M.A.,Breese,E.L.,and Maurer,K.(2004年)。重新检查对协调语音清晰度至关重要的大脑区域。 ,127(7),1479-1487。 dx.doi.org/10.1093/brain/awh172

罗登(C.&卡纳斯(H.O.) (2004)。利用人脑病变推断功能:fMRI时代过去的遗物? 自然评论神经科学,5(10),813-819。 dx.doi.org/10.1038/nrn1521

格雷格希科克说过...

嗨,Jared,

谢谢你的文章。我完全同意。但同时,我不'认为您的观点会影响我们提供的数据的解释,因为我们有效地使用了病变数据来检验特定假设,而不是确定病变本身。

我们的假设是:对Spt的损害是传导性失语症的原因,因此,传导性失语症患者应具有涉及Spt的病变(当然是概率确定的)。如果与传导性失语症相关的病变不涉及Spt,则这将成为反对我们假设的有力证据。但是我们发现Spt实际上在传导性失语症中受损,与我们的预测一致。

我认为这是一个很好的例子,说明病变和功能成像数据的结合如何真正帮助限制我们对病变和功能成像结果的理解。

让 me know what you think.

贾里德·麦地那(Jared Medina)说过...

感谢您的答复。我确实同意,如果您的传导性失语症很少或没有对Spt造成损害,那么这很可能是反对您的假设的有力证据。

但是,我不'认为病变重叠数据本身就支持您的假设。再次以视野切开为例,您可以有一个先验假设,即颞顶叶交界处在主要视觉中至关重要,病变重叠数据与该假设一致。但是,由于我在上次评论中提出的原因,病变重叠会产生误导。或者,如果要比较原始视觉活跃区域和病变重叠区域的功能性神经影像学数据,则要么在两种方法之间找不到任何结合,要么可能会发现两种方法之间没有结合。"outskirts"两种分析的意义-也许在某些枕骨颞区。这两个都是错误的,因为(在此示例中)病变重叠是误导的。

但是,如果要使用某种分析方法来考虑那些没有视野切开术的患者的病变位置(例如VLSM或类似的东西),则该分析显然暗示了视野切开术中的原始枕叶皮层,并且将与之完美匹配初级视觉功能成像数据。

回到Buchsbaum等人,有关病变数据的主要问题是:多少个Spt损伤的受试者没有传导性失语?如果该类别中的个体百分比足够大,那么它会怀疑Spt必然参与传导性失语症的假设。这是可能的,因为中风后Spt经常受损。

因此,如果考虑到受试者无传导性失语的数据看起来像这样(Spt + =对Spt的损害; Aph + =传导性失语):

       Spt+ Spt-
Aph + 12    2
Aph-  3    52

然后,它支持您的假设。但是,如果看起来像这样:

       Spt+ Spt-
Aph + 12    2
Aph-  38   17

...然后'不太清楚。因此,需要来自脑损伤人群的数据而没有传导性失语。

格雷格希科克说过...

嗨,Jared,

我仍然同意您的一般观点,并同意+/-病变分析通常非常重要,在我们的案例中值得做,但是我不同意这样的建议,即我们提供的数据不支持我们的假设。

让'使用您的示例。您正确地指出,如果有TPO连接支持早期视力的假说,那么视野缺损的病变数据可能会错误地支持这一假说。但是,如果完成了功课并仔细查看了视觉皮层上的非病变数据,我们应该意识到TPO结不是早期视力的理想选择。基于功能成像数据的更好假设是早期视觉皮层的枕骨后部分布更多。现在,我们更好地掌握的假设与病变数据的结合可正确识别关键区域并排除TPO连接。

因此,可以归结为先验假设的优良性。根据十年的研究,我对Spt是听觉-运动整合的重要场所这一假设感到非常自信。如果您也这样认为,并且认为听觉运动整合缺陷是思考传导性失语症的一种好方法,那么我们应该同意病灶数据支持我们所主张的假设。当然,您可能要争辩说Spt假设是错误的,或者您可能会质疑传导性失语是听觉运动障碍的观点……但这与您在这里提出的方法论问题是另一回事。

托比亚斯说过...

嗨,格雷格,

感谢您的有趣的帖子!如果我理解正确,则建议重复(非单词,也单词?)和自发语音(通过监视)是相同的例程。我在这里使用认知框架。

可以伪造这个职位吗?失语症患者中的分离会计数吗?我想知道是否有这种分离的报道?

我与一个有严重的吞咽困难的人一起工作。她无法重复非单词,偶尔会在单个单词重复中产生语义错误(例如,重复"cabbage" as "savoy";数字范围是1)。然而,她自发的讲话没有任何语音错误。显然,她无法以非单词重复的方式将音素映射到运动输出上,但是另一方面'不会在说话时产生音素错误。
有什么想法吗?

最好的祝福,

托比亚斯·博尔曼(Tobias Bormann)

格雷格希科克说过...

嗨托比亚斯,
有趣的情况!重复和自发语音之间的区别在于重复需要声音和运动语音系统之间的直接映射(取决于Spt /背侧路线),而自发语音则涉及两种可能的路线,一个是概念和运动语音之间的映射之间的映射,另一个是从概念到听觉再到运动。如果后者坏了,但是前者很健壮,您可能会得到重新拼音错误,而自发语音没有明显错误。病变在哪里?

托比亚斯·博尔曼(Tobias Bormann) said...

嗨,格雷格,

谢谢回复。我们的受试者患有双侧病变,包括左半球的颞顶连接。但是,她的病变位于颞叶的前部,右侧顶壁病变也较大。

您似乎建议语音输出有两种途径(通过Spt进行输入-输出映射和针对自发语音的概念-输出连接)。

由于传导失语症(至少"reproduction variant")在重复和自发的语音中均会产生错误,这两种路线都将受到损害。不会'在词法访问之后(某种词法后响应缓冲区[Morton]或语音编码[Levelt]),假设对语音输出过程的功能损害是否更合理? Caplan和Waters(1995,B&L)。一个功能性病变可以解释这两个任务中的错误,而不是您似乎建议的两个病变。

最好,

托比亚斯(弗赖堡神经病学系)

格雷格希科克说过...

I'我很高兴正在讨论此问题。一世'十多年来,人们一直在思考传导性失语症(断断续续)。正是这种综合症真正促使我与David合作,开始致力于成为我们的双码流模型。该综合征总是有一些特征没有'完全没有道理,但现在我想我've got it worked out. 让 me know what you think.

我相信有两种生产途径,从词汇语义到运动路径以及从词汇语义到听觉路径(就像韦尔尼克所说)。我认为这两种路线都是在正常语音制作过程中使用的。但是,需要背侧感觉运动路线的程度取决于给定单词或短语的运动表示的强度:如果一个单词是通用的,则用于生成它的运动程序将被编码为一个块,并且会更加自动化。对于不太常见的单词,运动程序将不得不即时汇编,并且需要更多的听觉指导。想一想打字类比。您可以自动键入自己的名字,但是尝试键入外侧膝状核,您可能需要将其拼凑在一起,并提供更多的感官指导。

因此,通常预期对背侧感觉运动途径的损害会导致严重依赖于该途径的任务出现严重缺陷,例如非单词重复。但是人们也会期望单词产生一些缺陷,特别是那些需要更多感官指导的单词。这是经典的传导性失语症:语音失语症是自发性言语+复杂单词或短语或非单词的逐字重复出现严重缺陷。

但是,在某些情况下(例如您的Tobias),无字重复会受到损害,但自发性语音中几乎没有出现任何错误。这有点令人困惑。但是,我认为一个重要的线索是,这些病例非常少见,这可能表明此类患者的语言系统具有非典型组织,可能无法代表正常情况。在功能上,似乎正在发生的事情是,这些患者对于以前学习的单词具有非常强大的运动表现,可以准确执行而无需听觉指导。

大约一周后,我将发表一篇论文,其中提出了语音产生系统(背流)的更详细模型。一世'我还不能谈论它,因为它'禁运,但一旦'希望我们可以进行激烈的讨论。它提供了传导性失语的更详细解释。