Estimulación Transcraneal de Corriente Directa (tDCS) de las áreas de Wernicke y Broca en Estudios de Aprendizaje de Idiomas y Adquisición de Palabras

Resumen

Aquí, describimos un protocolo para el uso de la estimulación transcraneal de corriente directa para experimentos psicolinguísticos y neurolinguísticos destinados a estudiar, de manera naturalista pero totalmente controlada, el papel de las áreas corticales del cerebro humano en el aprendizaje de palabras, y un conjunto completo de procedimientos conductuales para evaluar los resultados.

Resumen

El lenguaje es una función muy importante pero mal entendida del cerebro humano. Si bien los estudios de los patrones de activación cerebral durante la comprensión del lenguaje son abundantes, lo que a menudo falta críticamente es evidencia causal de la participación de las áreas cerebrales en una función linguística particular, sobre todo debido a la naturaleza humana única de esta capacidad y una escasez de herramientas neurofisiológicas para estudiar las relaciones causales en el cerebro humano de manera no invasiva. En los últimos años se ha producido un rápido aumento en el uso de la estimulación transcraneal de corriente directa (tDCS) del cerebro humano, una técnica no invasiva fácil, económica y segura que puede modular el estado del área cerebral estimulada (putativamente cambiando la excitación/ umbrales de inhibición), lo que permite un estudio de su contribución particular a funciones específicas. Mientras que se centra principalmente en el control motor, el uso de tDCS es cada vez más extendido en la investigación básica y clínica sobre funciones cognitivas más altas, lenguaje incluido, pero los procedimientos para su aplicación siguen siendo variables. Aquí, describimos el uso de tDCS en un experimento psicolinguístico de aprendizaje de palabras. Presentamos las técnicas y procedimientos para la aplicación de la estimulación cathodal y anodal de las áreas del lenguaje central de Broca y Wernicke en el hemisferio izquierdo del cerebro humano, describen los procedimientos de creación de conjuntos equilibrados de estímulos psicolinguísticos, un régimen de aprendizaje controlado pero naturalista, y un conjunto completo de técnicas para evaluar los resultados de aprendizaje y los efectos del tDCS. Como ejemplo de la aplicación de tDCS, demostramos que la estimulación cathodal del área de Wernicke antes de una sesión de aprendizaje puede afectar la eficiencia del aprendizaje de palabras. Este impacto está presente inmediatamente después del aprendizaje y, lo que es más importante, preservado durante más tiempo después de que los efectos físicos de la estimulación desaparezcan, lo que sugiere que el tDCS puede tener influencia a largo plazo en el almacenamiento linguístico y las representaciones en el cerebro humano .

Introducción

Los mecanismos neurobiológicos de la función del lenguaje humano todavía no se entienden bien. Como la base de nuestra capacidad de comunicación, este rasgo neurocognitivo humano único juega un papel particularmente importante en nuestra vida personal y socioeconómica. Cualquier déficit que afecte al habla y al lenguaje es devastador para los enfermos y costoso para la sociedad. Al mismo tiempo, en la clínica, los procedimientos para el tratamiento de los déficits del habla (como la afasia) siguen siendo subóptimos, sobre todo debido a la mala comprensión de los mecanismos neurobiológicos involucrados¹. En la investigación, el reciente advenimi....

Protocolo

Todos los procedimientos fueron aprobados por el comité local de ética de investigación de la Universidad Estatal de San Petersburgo, San Petersburgo, con el consentimiento obtenido de todos los participantes.

NOTA: Todos los participantes deben firmar el consentimiento informado y rellenar un cuestionario para dar fe de la ausencia de contraindicaciones para la estimulación tDCS (ver Técnica y Consideraciones en el Uso de 4 x 1 Ring Estimulación Transcraneal de Corriente Directa de Alta Definición (HD-tDCS) de Willamar y sus colegas¹²) y para recopilar otros datos relevantes para el estudio, como la agudeza visual, ....

Resultados

Si bien los datos fueron analizados para el conjunto específico de tareas, cabe destacar que el conjunto desarrollado de pruebas y el paradigma podrían adaptarse a una variedad de experimentos psicolinguísticos. Los resultados se analizaron en términos de puntuaciones de precisión (número de respuestas correctas) y el tiempo de reacción (RT) utilizando la prueba de rango firmada por Wilcoxon no paramétrico y la prueba Mann-Whitney U entre grupos (condiciones de estimulación de cathodal y .......

Discusión

Los resultados ponen de relieve algunos puntos importantes que deben tenerse en cuenta a la hora de realizar investigaciones psicolinguísticas en general, y estudios neurolinguísticos tDCS en particular. La estimulación de los cortices del lenguaje (ejemplificado aquí por el área de Wernicke) produce un patrón complejo de resultados conductuales. A diferencia de la técnica TMS, donde es posible interrumpir completamente el procesamiento del habla (por ejemplo, el llamado protocolo de "detención de voz")^.......