Name: Transcranial Direct הגירוי הנוכחי (tDCS) של האזורים של ורניקה וברוקה במחקרים של לימוד שפה ורכישת מילים (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-13T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 49 s
Description: למדו שימוש ב-galvanic transcranial direct current stimulation (tDCS) לאזורי ורניקה וברוקה במחקרי רכישת מילים. שיטה זו מאפשרת חקירה סיבתית של תפקודי שפה במוח האנושי באמצעות עיצוב ניסויי מבוקר.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

נתמך על ידי RF חוזה גרנט ממשלתי מס ' 14. W 03.31.0010. אנו רוצים להודות לקתרינה פריקובה ולאלכסנדר קיסננוב על תמיכתם בהכנת הפרסום. אנו אסירי תודה לאולגה שצ'רבקובה ומרגריטה פיליפוס לעזרתם בבחירת גירוי ולאנסטסיה ספרונובה ולפאבל איזמרוב לעזרתם בייצור חומרי וידאו.

<ol><li>Sebastian, R., Tsapkini, K., Tippett, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+in+post+stroke+aphasia+and+primary+progressive+aphasia%3A+Current+knowledge+and+future+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Neuro+Rehabilitation%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation in post stroke aphasia and primary progressive aphasia: Current knowledge and future clinical applications.</a> Neuro Rehabilitation. 39 (1), 141-152 (2016).</li>
<li>Antal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+intensity+transcranial+electric+stimulation%3A+Safety%2C+ethical%2C+legal+regulatory+and+application+guidelines%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Low intensity transcranial electric stimulation: Safety, ethical, legal regulatory and application guidelines.</a> Clinical Neurophysiology. 128 (9), 1774-1809 (2017).</li>
<li>Lefaucheur, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence-based+guidelines+on+the+therapeutic+use+of+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Clinical Neurophysiology. 128 (1), 56-92 (2017).</li>
<li>Priori, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+polarization+in+humans%3A+a+reappraisal+of+an+old+tool+for+prolonged+non-invasive+modulation+of+brain+excitability%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Brain polarization in humans: a reappraisal of an old tool for prolonged non-invasive modulation of brain excitability.</a> Clinical Neurophysiology. 114 (4), 589-595 (2003).</li>
<li>Shah, P. P., Szaflarski, J. P., Allendorfer, J., Hamilton, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+neuroplasticity+and+recovery+in+post-stroke+aphasia+by+non-invasive+brain+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Human+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Induction of neuroplasticity and recovery in post-stroke aphasia by non-invasive brain stimulation.</a> Frontiers in Human Neuroscience. 7, 888(2013).</li>
<li>Nitsche, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+cortical+excitability+by+weak+direct+current+stimulation--technical%2C+safety+and+functional+aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Supplements+to+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Modulation of cortical excitability by weak direct current stimulation--technical, safety and functional aspects.</a> Supplements to Clinical Neurophysiology. 56, 255-276 (2003).</li>
<li>Fridriksson, J., Richardson, J. D., Baker, J. M., Rorden, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct+current+stimulation+improves+naming+reaction+time+in+fluent+aphasia%3A+a+double-blind%2C+sham-controlled+study%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct current stimulation improves naming reaction time in fluent aphasia: a double-blind, sham-controlled study.</a> Stroke. 42 (3), 819-821 (2011).</li>
<li>Flöel, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short-term+anomia+training+and+electrical+brain+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Short-term anomia training and electrical brain stimulation.</a> Stroke. 42 (7), 2065-2067 (2011).</li>
<li>Hamilton, R. H., Chrysikou, E. G., Coslett, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+aphasia+recovery+after+stroke+and+the+role+of+noninvasive+brain+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+and+Language%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of aphasia recovery after stroke and the role of noninvasive brain stimulation.</a> Brain and Language. 118 (1-2), 40-50 (2011).</li>
<li>Shtyrov, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+bases+of+rapid+word+learning%5BTitle%5D)+AND+%22The+Neuroscientist%22%5BJournal%5D)">Neural bases of rapid word learning.</a> The Neuroscientist. 18 (4), (2012).</li>
<li>Davis, M. H., Di Betta, A. M., Macdonald, M. J. E., Gaskell, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+and+Consolidation+of+Novel+Spoken+Words%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cognitive+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Learning and Consolidation of Novel Spoken Words.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 21 (4), 803-820 (2009).</li>
<li>Villamar, M. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technique+and+Considerations+in+the+Use+of+4x1+Ring+High-definition+Transcranial+Direct+Current+Stimulation+%28HD-tDCS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Technique and Considerations in the Use of 4x1 Ring High-definition Transcranial Direct Current Stimulation (HD-tDCS).</a> Journal of Visualized Experiments. (77), (2013).</li>
<li>Oldfield, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+assessment+and+analysis+of+handedness%3A+the+Edinburgh+inventory%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory.</a> Neuropsychologia. 9 (1), 97-113 (1971).</li>
<li>Rodd, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Learning+new+meanings+for+old+words%3A+effects+of+semantic+relatedness%5BTitle%5D)+AND+%22Memory+%26+Cognition%22%5BJournal%5D)">Learning new meanings for old words: effects of semantic relatedness.</a> Memory & Cognition. 40 (7), 1095-1108 (2012).</li>
<li>Quiroga, R. Q., Fried, I., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+cells+for+grandmother%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+American%22%5BJournal%5D)">Brain cells for grandmother.</a> Scientific American. 308 (2), 30-35 (2013).</li>
<li>Mason, R. A., Prat, C. S., Just, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurocognitive+brain+response+to+transient+impairment+of+Wernicke%27s+area%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+Cortex+%28New+York%2C+N.Y.%3A+1991%29%22%5BJournal%5D)">Neurocognitive brain response to transient impairment of Wernicke's area.</a> Cerebral Cortex (New York, N.Y.: 1991). 24 (6), 1474-1484 (2014).</li>
<li>Chatrian, G. E., Lettich, E., Nelson, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modified+nomenclature+for+the+%2210%25%22+electrode+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Neurophysiology%22%5BJournal%5D)">Modified nomenclature for the "10%" electrode system.</a> Journal of Clinical Neurophysiology. 5 (2), 183-186 (1988).</li>
<li>Nishitani, N., Schürmann, M., Amunts, K., Hari, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Broca%27s+Region%3A+From+Action+to+Language%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology%22%5BJournal%5D)">Broca's Region: From Action to Language.</a> Physiology. 20 (1), 60-69 (2005).</li>
<li>Dumay, N., Gareth Gaskell, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Overnight+lexical+consolidation+revealed+by+speech+segmentation%5BTitle%5D)+AND+%22Cognition%22%5BJournal%5D)">Overnight lexical consolidation revealed by speech segmentation.</a> Cognition. 123 (1), 119-132 (2012).</li>
<li>Landi, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+representations+for+newly+learned+words+are+modulated+by+overnight+consolidation%2C+reading+skill%2C+and+age%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Neural representations for newly learned words are modulated by overnight consolidation, reading skill, and age.</a> Neuropsychologia. 111, 133-144 (2018).</li>
<li>Tarapore, P. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Language+mapping+with+navigated+repetitive+TMS%3A+Proof+of+technique+and+validation%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Language mapping with navigated repetitive TMS: Proof of technique and validation.</a> NeuroImage. 82, 260-272 (2013).</li>
<li>Jacobson, L., Koslowsky, M., Lavidor, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((tDCS+polarity+effects+in+motor+and+cognitive+domains%3A+a+meta-analytical+review%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">tDCS polarity effects in motor and cognitive domains: a meta-analytical review.</a> Experimental Brain Research. 216 (1), 1-10 (2012).</li>
<li>Malyutina, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulating+the+interhemispheric+balance+in+healthy+participants+with+transcranial+direct+current+stimulation%3A+No+significant+effects+on+word+or+sentence+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+and+Language%22%5BJournal%5D)">Modulating the interhemispheric balance in healthy participants with transcranial direct current stimulation: No significant effects on word or sentence processing.</a> Brain and Language. 186, 60-66 (2018).</li>
<li>Geranmayeh, F., Leech, R., Wise, R. J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semantic+retrieval+during+overt+picture+description%3A+Left+anterior+temporal+or+the+parietal+lobe%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Semantic retrieval during overt picture description: Left anterior temporal or the parietal lobe?</a> Neuropsychologia. 76, 125-135 (2015).</li>
<li>Lambon Ralph, M. A., Pobric, G., Jefferies, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conceptual+knowledge+is+underpinned+by+the+temporal+pole+bilaterally%3A+convergent+evidence+from+rTMS%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+Cortex+%28New+York%2C+N.Y.%3A+1991%29%22%5BJournal%5D)">Conceptual knowledge is underpinned by the temporal pole bilaterally: convergent evidence from rTMS.</a> Cerebral Cortex (New York, N.Y.: 1991). 19 (4), 832-838 (2009).</li>
<li>Mueller, S. T., Seymour, T. L., Kieras, D. E., Meyer, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Theoretical+Implications+of+Articulatory+Duration%2C+Phonological+Similarity%2C+and+Phonological+Complexity+in+Verbal+Working+Memory%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Experimental+Psychology%3A+Learning%2C+Memory%2C+and+Cognition%22%5BJournal%5D)">Theoretical Implications of Articulatory Duration, Phonological Similarity, and Phonological Complexity in Verbal Working Memory.</a> Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 29 (6), 1353-1380 (2003).</li>
<li>Bachtiar, V., Near, J., Johansen-Berg, H., Stagg, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modulation+of+GABA+and+resting+state+functional+connectivity+by+transcranial+direct+current+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22eLife%22%5BJournal%5D)">Modulation of GABA and resting state functional connectivity by transcranial direct current stimulation.</a> eLife. 4, e08789(2015).</li>
<li>Márquez-Ruiz, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcranial+direct-current+stimulation+modulates+synaptic+mechanisms+involved+in+associative+learning+in+behaving+rabbits%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Transcranial direct-current stimulation modulates synaptic mechanisms involved in associative learning in behaving rabbits.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (17), 6710-6715 (2012).</li>
</ol>

. למחברים אין מה לגלות

התוצאות מדגישות כמה נקודות חשובות שיש לקחת בחשבון בעת ביצוע מחקר פסיכובלשנות בכלל, ו tDCS מחקרים נוירובלשנות בפרט. המרצת השפה העברית (להלן על ידי האזור של ורניקה) מייצרת דפוס מורכב של תוצאות התנהגותיות. בניגוד לטכניקת TMS, בה ניתן לשבש באופן מלא את עיבוד הדיבור (לדוגמה, "מעצר הדיבור")21, שיטה זו מאפשרת השפעה מורכבת, מדורגת ומעודנת יותר על מנגנוני עיבוד השפה. מצאנו מגוון של הבדלים בדיוק ובזמן תגובה אשר מתפצלות באופן משמעותי בין התנאים, בדיקות וימי הערכה. ההשלכות הטכניות של הפרוטוקול שדווחו יידונו ב...

המנגנון הנוירוביולוגי של תפקוד השפה האנושית עדיין מובן בצורה גרועה. כסלע של יכולת התקשורת שלנו, תכונה זו של נוירוקוגניטיבית אנושית ממלאת תפקיד חשוב במיוחד בחיים האישיים והחברתיים כלכליים שלנו. כל החסרונות המשפיעים על הדיבור והשפה הם הרסניות עבור הסובלים ויקר עבור החברה. באותו הזמן, במרפאה, הליכים לטיפול של לשון הדיבור (כגון אפזיה) להישאר מיטביים, לא פחות בשל הבנה ירודה של מנגנוני נוירוביולוגיה המעורבים1. במחקר, הופעתו האחרונה ופיתוח מהיר של שיטות נוירוהדמיה הובילו תגליות מרובות המתארות דפוסי הפעלה; ובכל זאת, הוכחות לעיתים קרובות עדיין חסרות. יתר על כן, אזורי השפה של המוח ממוקמים בצורה מיטבית ליישום גישות נוירוגירוי המיינסטרים אשר יכול לספק ראיות סיבתי, החשוב ביותר את טכניקת גירוי מגנטי transcranial (TMS). בעוד פרוטוקול TMS מחובר, כגון גירוי התפרצות תטה, יכול לגרום לכאב בשל הקירבה הקרובה של השרירים עד לנקודה של גירוי, "באינטרנט" פרוטוקולים TMS יכול להציג ממצאים קוליים מגירוי, אשר אינו רצוי בשל הפרעה עם גירוי לשוני במצגת2. למרות TMS היא בשימוש נרחב לימודי שפה למרות חוסר נוחות כאלה, חלופה מבורכת ניתן לספק על ידי שיטות גירוי אחרות, במיוחד transcranial באופן ישיר הגירוי הנוכחי (tDCS). בשנים האחרונות, tDCS ראה גידול מדהים בשימוש שלה בשל הנגישות שלה, קלות השימוש, יחסי בטיחות ולעתים קרובות התוצאות מרשים3. למרות המנגנון המדויק השפעת tDCS השפעה על הפעילות העצבית אינם מובנים לחלוטין, התצוגה המיינסטרים היא כי, לפחות ברמות אינטנסיביות נמוכה (בדרך כלל 1-2 mA עבור 15-60 דקות), זה לא גורם כל עירור עצבי או עיכוב למשל , אבל במקום זאת מודולים את הפוטנציאל מנחת הממברנה בדרך מדורגת לכיוון דה-או hyperpolarization, העברת את סף עירור למעלה או למטה ובכך להפוך את המערכת העצבית פחות או יותר רגישים לפצות על ידי אירועים אחרים, גירויים, מדינות או אופני פעולה4,5. בעוד שרוב היישומים שדווחו עד כה התמקדו בתפקוד המוטורי6 ו/או במערכת המוטורית, הוא הוחל יותר ויותר על פונקציות קוגניטיביות ברמה גבוהה יותר ומוגבלות בהתאמה. הייתה עלייה ביישומו לדיבור ולשפה, בעיקר במחקר שמטרתו התאוששות של שבץ-מוחי שלאחר משיכת קו7,8,9, למרות שהיא הובילה עד כה לתוצאות מעורבות ביחס ל פוטנציאל תרפויטי, אתרי גירוי ואונות, וקוטביות עדכנית ומיטבית. כמו מחקר זה, ובמיוחד היישום של tdcs בנוירוביולוגיה קוגניטיבית של תפקוד השפה הרגילה, הוא עדיין בחיתוליו, זה חיוני כדי להתוות הליכים לעירור לפחות השפה הליבה מסגרות (החשוב ביותר wernicke של ו האזורים של ברוקה) באמצעות tDCS, שהוא אחד המטרות העיקריות של הדו ח הנוכחי.
כאן, נשקול את היישום של tDCS לאזורי שפה בניסוי לימודי מילים. באופן כללי, המקרה של לימוד מילים נלקח כאן כדוגמה אחת לניסוי נוירולוגי, וחלק ה-tDCS של הפרוצדורה לא צריך להשתנות בצורה משמעותית עבור סוגים אחרים של ניסויים בשפות המכוונות לאותם אזורים. עם זאת, אנו משתמשים בהזדמנות זו גם כדי להדגיש שיקולים מתודולוגיים עיקריים בניסוי רכישת מילים כשלעצמה, שהוא המטרה העיקרית השנייה של תיאור הפרוטוקול הנוכחי. מנגנוני המוח הצמדת רכישת מילה – קיבולת אנושית בכל מקום בליבת המיומנות שלנו בתקשורת הלשונית – נשארות במידה לא ידועה10. מסבך את התמונה, הספרות הקיימת שונה בהרבה באופן שבו פרוטוקולים ניסיוניים מקדמים רכישת מילים, בשליטה על פרמטרים של גירוי, ובמשימות המשמשות להערכת תוצאותלמידה (ראה, למשל דיוויס ואח '). להלן, אנו מתארים פרוטוקול המשתמשת בגירויים מבוקרים ביותר ובמצב מצגת, תוך הקפדה על רכישת ההקשר הטבעי של אוצר מילים הרומן. יתר על כן, אנו משתמשים בסוללה מקיפה של משימות כדי להעריך את התוצאות התנהגויות ברמות שונות, הן מיד לאחר לימוד ולאחר שלב האיחוד לילה. זה משולב עם מזויף ו cathodal tDCS של שטחי השפה (אנחנו עושים דוגמה מסוימת באמצעות גירוי האזור של Wernicke) אשר יכול לספק ראיות סיבתי על תהליכים עצביים הבסיסית ומנגנונים.

transcranial direct הגירוי הנוכחי (tdcs) של האזורים של ורניקה וברוקה במחקרים של לימוד שפה ורכישת מילים

Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) of Wernicke's and Broca's Areas in Studies of Language Learning and Word Acquisition

השפה היא פונקציה מאוד חשובה אך מובנת מאליה של המוח האנושי. בעוד מחקרים של דפוסי הפעלת המוח במהלך הבנת השפה הם שופע, מה שלעיתים קרובות חסר באופן קריטי הוא ראיות סיבתי של מעורבות באזורי המוח בפונקציה לשונית מסוימת, לא לפחות בשל הטבע האנושי הייחודי של יכולת זו ו מחסור בכלים נוירולוגיים לחקר יחסים סיבתי במוח האנושי באופן בלתי פולשני. השנים האחרונות ראו עלייה מהירה בשימוש transcranial direct הגירוי הנוכחי (tDCS) של המוח האנושי, קל, זול ובטוח טכניקה לא פולשנית שיכול לווסת את המצב של המוח מגורה באזור (באופן הסטה עירור/ סף עיכוב), המאפשר מחקר על תרומתו המיוחדת לפונקציות ספציפיות. בעוד בעיקר התמקדות בשליטה מוטורית, השימוש tDCS הוא הופך נפוץ יותר במחקר בסיסי וקליני על פונקציות קוגניטיביות גבוהה יותר, השפה כלולה, אבל ההליכים עבור היישום שלה להישאר משתנה. כאן, אנו מתארים את השימוש ב-tDCS בניסוי לימודי פסיכובלשנות. אנו מציגים את הטכניקות והנהלים ליישום של הגירוי של קטאודאל ואנאודאל של שטחי שפת הליבה של ברוקה ווורניקה באונה השמאלית של המוח האנושי, לתאר את ההליכים של יצירת סטים מאוזנים של גירויים פסיכובלשנות, בשליטת משטר הלמידה הנטורליסטי, וערכה מקיפה של טכניקות להערכת תוצאות הלמידה ואפקטים של tDCS. כדוגמה ליישום tDCS, אנו מראים כי הגירוי קטאודאל של האזור של Wernicke לפני מפגש למידה יכול להשפיע על יעילות הלמידה מילה. השפעה זו שניהם נמצאים מיד לאחר למידה, וחשוב מכך, נשמר זמן רב יותר לאחר ההשפעות הפיזיות של גירוי להתפוגג, המעיד כי tDCS יכול להיות השפעה ארוכת טווח על אחסון לשוני וייצוגים במוח האנושי .

בעוד הנתונים נותחו עבור הקבוצה הספציפית של משימות, יש להדגיש כי הסדרה המפותחת של בדיקות הפרדיגמה יכול להיות מותאם למגוון של ניסויים פסיכובלשנות. התוצאות נותחו במונחים של ציונים בדיוק (מספר התשובות הנכונות) ואת זמן התגובה (RT) באמצעות שאינם פרמטרית וילקוסון חתמו בדיקת דירוג ומבחן מאן-ויטני U על פני קבוצות (קטאוראל ותנאי גירוי מזויפים). הבדלים משמעותיים בפעילויות בתוך כל קבוצה מוצגים בטבלה 3; להלן, אנו מדגישים את התוצאות העיקריות הקשורות לגירוי (לסטטיסטיקה תיאורית, ראה <str...

כאן, אנו מתארים פרוטוקול עבור שימוש transcranial direct הגירוי הנוכחי עבור ניסויים פסיכו-לשונית נוירוליסטית מכוון ללמוד, בדרך טבעית עדיין מבוקרת, התפקיד של אזורים קורטיקליים של המוח האנושי בלמידה מילה, ו ערכה מקיפה של נוהלי התנהגות להערכת התוצאות.

Transcranial Direct הגירוי הנוכחי (tDCS) של האזורים של ורניקה וברוקה במחקרים של לימוד שפה ורכישת מילים

Language is a highly important yet poorly understood function of the human brain. While studies of brain activation patterns during language comprehension ...

בסרטון זה, אנו מתארים פרוטוקול פשוט וחסכוני לשימוש בגירוי זרם ישיר טרנס-קרן לניסויים פסיכו-פסיכו-לשוניים שמטרתם ללמוד באופן נטורליסטי, אך מבוקר לחלוטין, את תפקידם של אזורי קליפת המוח האנושיים בלמידת מילים, וקבוצה מקיפה של הליכים התנהגותיים להערכת התוצאות. שפה היא פונקציה חשובה מאוד, אך מובנת היטב, של המוח האנושי. בעוד שמחקרים על דפוסי הפעלת המוח במהלך הבנת השפה הם בשפע מה שלעתים קרובות חסר באופן קריטי הוא עדות סיבתית למעורבות של אזורי המוח בתפקוד מסוים, לא פחות בשל האופי האנושי הייחודי של יכולת זו, ומחסור בכלים נוירופיזיולוגיים לחקר יחסים סיבתיים במוח באופן לא פולשני.בשנים האחרונות יש עלייה מהירה בשימוש בגירוי זרם ישיר transcranial, או tDCS, שהוא קל, זול, ובטוח טכניקה לא פולשנית שיכולה לווסת את המצב של אזור המוח מגורה אשר הוא עושה לשים על ידי הסטת ספי עירור ועיכוב, ובכך מאפשר את המחקר של תרומתו הספציפית פונקציות ספציפיות. כאן, נתאר את השימוש ב- tDCS בניסוי פסיכולינגוויסטי של למידת מילים. כאן, נשקול יישום של tDCS לאזורי שפה בניסוי למידת מילים.באופן כללי, המקרה של למידת מילים נלקח כאן כדוגמה אחת לניסוי נוירולינגוויסטי, וחלק tDCS של ההליך לא צריך להשתנות באופן משמעותי עבור סוגים אחרים של ניסויים בשפה אשר למקד את אותם אזורים. עם זאת, אנו מנצלים הזדמנות זו כדי להדגיש גם שיקולים מתודולוגיים מרכזיים בניסוי רכישת המילים כשלעצמו, שהוא המטרה העיקרית השנייה של הדו"ח הנוכחי. חשוב לקבל את כל ההרשאות המשפטיות והאתיות למחקרים בנושאים אנושיים הנדרשים על ידי החקיקה המקומית שלך.במחקר שלנו, האישור ניתן על ידי ועדת האתיקה של המחקר של אוניברסיטת סנט פטרסבורג. נהל את כל המדידות במצלמה אטומה לרעש, או לפחות קול. בידוד קול חשוב מאוד, שכן כל צליל חיצוני, רעש, דיבור אנושי, וכן הלאה יכול להשפיע באופן משמעותי על הביצועים, ובכך להשפיע על הנתונים.כדי למנוע הפרעות על-ידי מגע מיותר של ניסויי נושא, רק המסך, האוזניות או הרמקולים והתקני הקלט, כגון מקלדת או תיבות לחצנים, ימוקם בתוך המצלמה. האינטראקציה עם הניסוי תתקיים באינטרקום, אלא אם כן נדרש קשר אישי. הפרמטרים האופטימליים עבור מצגת טקסט הם טקסט שחור על רקע אפור.אנו משתמשים פני גופן בגודל Arial 27. כדי להפחית עיכובים ועצבנות במצגת חזותית, אנו ממליצים להשתמש בכרטיס מסך ובצג עם קצב רענון של 100 הרץ ומעלה. כדי למדוד את זמני התגובה, השתמש רפידות תגובה כיתה מחקר אשר היו ארגונומיה ותזמון מדויק יותר בהשוואה מקלדות קונבנציונליות.בחרנו מילים בשפה הרוסית אשר נשלטו על אורכם ומבנה הכולל שלהם, כדי למנוע כל השפעה בסיסית של מאפייני פני השטח על עיבוד ברמה גבוהה יותר. כדי ליצור רשימות מרובות, חילקנו את המילה לקבוצות שלא היו שונות סטטיסטית בתדירותן ובתדירותן הברתית. זה הוקם באמצעות בדיקות T.צורות מילים חדשניות נוצרו על ידי חילווח ההברות החלופיות בתוך כל קבוצת מילים. לכן המילים הרומן דמו למילים קיימות במונחים של מבנה אורתוגרפי ופונולוגי. כתוצאה מכך, יצרנו רשימה של צורות מילים שיש ללמוד ורשימה של מילים מדומה דומות שלא נלמדו מקבוצה אחת של מילים קיימות.כל שלושת סוגי הגירויים שחלקו סט אחד עלולים אפוא להיכנס לתחרות לקסיקלית כשכנים לאחר שלב הלמידה. רשימת שליטה נוספת של מילים ומילים מדומה שלא היו חולקות את הדמיון הזה הוכנו גם הן. הסטים היו מאוזנים סביב קבוצות הנושא באופן שבו הם מילאו תפקידים ניסיוניים שונים כדי למזער את כל ההשפעות של צורת פני השטח על סמנטיקה שנרכשה לאחרונה.יצרנו גם משמעויות חדשניות הקשורות למילים החדשות בתהליך הלמידה. הם היו עשויים מתפיסות מיושנות או אמיתיות שלא היו קיימות בשפת המשתתפים. ללמידה הקשרית של סמנטיקה חדשנית, יצרנו חמישה משפטים לכל אחד מהתפיסות החדשות המתארות מצבים שדרך ניתן להבין את משמעות המילים החדשות בהדרגה מהקשר כללי לסולימטי יותר.מילים חדשניות היו מיוצגות בצורת הבסיס שלהן. אורך המשפטים ומספר המילים נשלטו ואיזון בין התנאים. כל משפט כלל שמונה מילים לפי האורך המינימלי של משפטים ברוסית, המאפשרים לך להבין את ההקשר.בעת קריאת משפטים אלה, אתה יכול להבין כי circunal הוא סוג של תחושה שלילית המופיעה כאשר אתה צריך לזכור יותר מדי סיסמאות מהחשבונות שלך. כדי להעריך רכישה וה הבנה של צורות מילים וסמנטיקה אנו משתמשים במספר משימות, החזרה חופשית, זיהוי רמזים, החלטות לקסיקליות, הגדרה סמנטית ושיפוט סמנטי. בהמשימה של החזרה חופשית, המשתתפים היו צריכים לשחזר כמה שיותר צורות מילים חדשות שהם יכלו לזכור על ידי הקלדתם בגיליון האלקטרוני המוכן.משימות ההכרה וההחלטות הלקסיקליות שימשו לאותם גירויים ומהירות מצגת ושונות רק בהוראות. הפריטים הוצגו ברצף ובפראיות. במשימה זיהוי המשתתפים היו צריכים ללחוץ על כפתור אחד אם הם נתקלו במילה במהלך הניסוי או ללחוץ על שניים אם הם לא עשו זאת.בהחלטה הלקסיקלית, הם היו צריכים ללחוץ על כפתור אחד אם הציג מה הגיוני או ללחוץ על שניים אם זה לא. משימות סמנטיות שימשו להערכת רכישת משמעויות נורמליות והתכתבות בין משמעות זו לבין צורת פני השטח. במשימה ההגדרה סמנטית, המשתתפים מקבלים רשימה של הפריטים, אלה שהוצגו בעבר בשלב הלמידה.עליהם לנסות להגדיר כל אחד מהם ולהקליד את ההגדרות שלהם בגיליון האלקטרוני. בשיקול הדעת סמנטי, המשתתפים הוצגו עם מילה ושלוש הגדרות. עליהם לבחור הגדרה נכונה אחת עבור כל מילה על-ידי לחיצה על הלחצן המתאים.רק אחת מההגדרות הייתה נכונה. בנוסף, אנו מציעים לכלול שום אפשרות זו או לא בטוח. גירוי חשמלי זרם ישיר Transcranial, tDCS, מייצר אפנון עצבי ופעילות ספונטנית ונוירונים.תלוי בכיוון של התאים ביחס הנוכחי, פוטנציאל הממברנה ניתן להעביר מעט לכיוון היפרפולריזציה. לדוגמה, עבור מערכת מוטורית זה קורה במהלך גירוי אנודיאלי, או depolarization עבור גירוי קתודאלי. שינוי זה בעצבנות העצבית שלך יוביל לשינויים זמניים שונים בתפקוד המוח, כולל החושים המוטוריים והתפקודים הקוגניטיביים ברמה גבוהה.כאן, נשקול יישום של tDCS לאזורי שפה כגון האזורים האנושיים של ורניקה ובורקה בניסוי למידת מילים. חשוב לזכור את ההבדל העיקרי בין tDCS לבין שיטות אחרות גירוי מוחי לא פולשני, כגון גירוי מגנטי transcranial, הראשון, שכן אין דרך פשוטה יותר לקבוע רגישות tDCS על ידי הערכת סף, פרוטוקול יחיד מוחל על כל הנבדקים. שנית, קשה מאוד להעריך במדויק את אזור הגירוי.אפשר לדבר רק על האזור ההיפותטי. שלישית, קשה גם להעריך את משך ההשפעות של גירוי לא מקוון. ככל הנראה, ההשפעה העיקרית של גירוי נשמרים עד שעה לאחר הפסקת הגירוי.עם זאת, ההשפעה של גירוי יכול לפעמים להיות מזוהה אפילו יום אחד לאחר גירוי. ישנם שלושה סוגים של גירוי, קתודלי, עם אלקטרודה קתודה מעל אזור היעד, אנוד, עם אנודה מעל אזור היעד, פלצבו, או גירוי מזויף. השתמש באלקטרודות ספוג מדידה חמישה על חמישה סנטימטרים.האלקטרודות צריכות להיות ספוגות בתמיסת מלח פיזיולוגית במשך חמש דקות לפני היישום. על מנת למזער את ההשפעה של גירוי על אזורים אחרים של המוח לשים את האלקטרודה אנודיאלי בבסיס הצוואר בצד ימין. אנחנו משתמשים באלקטרודות ספוגיות בגודל 2 על 5 ס"מ.יש להקדיש תשומת לב מיוחדת כדי למנוע התפשטות של הפתרון מעבר לגבולות אזור יישום האלקטרודה. יש לנקוט בזהירות מיוחדת כדי לשמור על אזור האלקטרודה שמסביב יבש. הפרוטוקול האופטימלי לגירוי קתודי הוא גירוי על ידי זרם מיליאמפר אחד במשך 10 דקות.ראשית, הזרם עולה למיליאמפר אחד במהלך 20 השניות הראשונות, ובסוף הגירוי הוא יורד לאפס ב -20 השניות האחרונות של הגירוי. הסטים עם משפטים הקשריים המכילים את המילים הרומן מוצגים בסדר אקראי. כל משפט מתחיל במצגת מילה אחר מילה.לאחר מכן, המשפט כולו מופיע על המסך כדי להבטיח את הבנתו המלאה. המשתתפים צריכים ללחוץ על לחצן תגובה מצוין עם האצבע המורה שלהם ביד שמאל לאחר קריאת המשפט כולו. היד השמאלית משמשת להפחתת ההפרעה לשגיאות השפה בחצי הכדור השמאלי.משך מצגת המשפט הוא חמש שניות. לאחר מכן מופיע צלב במרכז המסך במשך 500 אלפיות שניה והמשפט הבא מתחיל. סטים של המשפטים מופרדים זה מזה על ידי הופעה של שלושה על הכוונת במשך שתי שניות.כל מצגת קונספט חדשה מתחילה בהצלבה אחרת בהווה למשך 500 אלפיות שניה לפני שהמילים במשפט מהבהבות. כל מילה מוצגת במשך 500 אלפיות שניה, המסך הריק וצבע הרקע בין המילים במשפט אחד למשך 300 אלפיות שניה. השתמשנו בסוללה של בדיקות שונות מאז אפקטים tDCS על עיבוד השפה אינם ידועים היטב.כדי להעריך את השפעות הלמידה הן באופן מיידי והן לאחר שלב איחוד הלילה אנו ממליצים לשבור את הגירוי שנקבע לשתי תת-קבוצה, המחולקות באופן שווה על פני תנאי גירוי ומאוזן על פני קבוצת הנושא. אנו מפעילים את משימות ההערכה מיד לאחר פרוטוקול הלמידה ולאחר עיכוב של 24 שעות. פרוטוקול זה מאפשר ניתוח נתונים באמצעות בדיקות שונות המשווות שתי קבוצות של דגימות המגיעות מהתפלגויות רציפות עם חציונים שווים, כמו בדיקת וילקוקס ו- Rank Sum, או בדיקת Mann-Whitney U, או חציונים כדי לדגום T-test אם ההתפלגות תקינה.בתוך כל קבוצה היו הבדלים בולטים בציוני הדיוק ובזמנים התגובה בין שני מפגשי ההערכה. ברומן הקבוצתי המזויף זיהוי המילים היה טוב יותר באופן משמעותי ביום הראשון מאשר ביום השני. בהשהיה זמן התגובה הקבוצתית הקתודית במשימה ההכרה הייתה מהירה משמעותית עבור מילים חדשניות מאשר עבור מילים מדומה מתחרות ביום הראשון, אך לא בשנייה.התוצאות של משימת ההחלטה הלקסיקלית הראו כי לאחר גירוי קתודאלי הן ביום הראשון והן ביום השני הייתה ביצועים טובים משמעותית עבור מילים רומן מאשר עבור מתחרים מילה מדומה. בקבוצה המזויף, לעומת זאת, השפעה זו הייתה משמעותית ביום השני בלבד. tDCS של קליפות שפה המודגמות כאן על ידי האזור של ורניקה מייצר דפוס מורכב של תוצאות התנהגותיות.הצגה הקשרית של מילים חדשות לאחר tDCS מרחיבה באופן משמעותי את האפשרויות של לימוד סימולטני של רכישת צורת מילה כשלעצמה וסמנטיקה שלה. כדי לנתק את ההשפעות השונות יש צורך בסוללה של בדיקות שונות, אשר יכול לבדוק את התהליכים ברמות שונות של זיכרון לטווח קצר וארוך, גישה לקסיקלית, עיבוד סמנטי, וכן הלאה. ההשפעות הקוגניטיביות שהושגו במהלך שלב הגירוי חולף נשמרות על פני תקופה ארוכה יותר ולכן עשוי לשמש אולי עבור אפנון רכישת תמלילים ועיבוד בהגדרות מעשיות.

transcranial-direct-current-stimulation-tdcs-wernicke-s-broca-s-areas

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

Transcranial גירוי זרם ישר (tDCS) היא טכניקה הוקמה כדי לווסת את רגישות קליפת...

אלקטרודה מיצוב ו מונטאז גירוי ישיר Transcranial נוכחי

מקור: Pope, P. A. Modulating Cognition באמצעות גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי של המוח הקטן. J. Vis. Exp. (2015)סרטון זה מדגים את ההשפעות של tDCS קתודלי על התפקוד הקוגניטיבי על ידי ויסות הפעילות העצבית במוח הקטן. הוא מתאר את השלבים לניהול tDCS, ביצוע משימות קוגניטיביות וניתוח השפעתו על זיכרון העבודה.

גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי של המוח הקטן כדי לווסת את הקוגניציה בבני אדם

מקור: Chen, W., et al. קביעת מיקום הגירוי באמצעות דיגיטייזר תלת-ממדי עם גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי בחדות גבוהה. J. Vis. Exp. (2019)סרטון זה מדגים את ההליך למתן גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי בחדות גבוהה (HD-tDCS) על ידי מיקום מדויק של אלקטרודות באמצעות מערכת 10-10, מיפוי מיקומן באמצעות דיגיטייזר תלת מימדי והפעלת גירוי כדי לווסת את הפעילות העצבית באזור מוח ממוקד.

גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי בחדות גבוהה להפעלת אזור מוח המטרה

אנו חוקרים את השימוש בגירוי מגנטי Transcranial חוזר על עצמו (rTMS) כדי לשפר את יכולות שפה בחולים עם שבץ כרוני ואפזיה שאינם שוטפת. לאחר זיהוי אתר ברכס החזיתי הנכון עבור כל מטופל שמגיב בצורה אופטימלית לגירוי, אנחנו למקד את האתר הזה בעשרת ימים של טיפול rTMS.

ניצול גירוי מגנטי Transcranial חוזר כדי לשפר את תפקוד שפה בחולי שבץ עם אפזיה ללא רהוטה הכרונית

גירוי הנוכחי ישיר Transcranial (tDCS) הוא טכניקת גירוי מוחי לא פולשנית. זה בהצלחה כבר בשימוש במחקר בסיסי והגדרות קליניות לווסת את תפקוד מוח בבני אדם. מאמר זה מתאר את היישום של tDCS ודימות תהודה מגנטית תפקודיות בו זמנית (fMRI), כדי לחקור את הבסיס העצבי של השפעות tDCS.

Transcranial זרם ישר גירוי והדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית בו זמנית

גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי (tDCS) מעל המוח הקטן מפעיל השפעה מרחוק על קליפת המוח הקדם-מצחית, מה שיכול לווסת את הקוגניציה והביצועים. זה הודגם באמצעות שתי משימות עיבוד מידע במורכבות משתנה, לפיה רק tDCS קתודלי שיפר את הביצועים כאשר המשימה הייתה קשה, אך לא קלה.

קוגניציה ויסות שימוש Transcranial ישיר נוכחי גירוי של המוח הקטן

כתב יד זה מספק פרוטוקול מעודכן השגחה מרחוק המאפשרת השתתפות בניסויים קליניים של גירוי (tDCS) זרם ישיר של טראנס תוך קבלת טיפולים מהבית. הפרוטוקול היה הטיס בהצלחה הן בחולים עם טרשת נפוצה, פרקינסון.

מרחוק תחת פיקוח ישיר טראנס גירוי נוכחי: עדכון על הבטיחות והסבילות

טראנס זרם ישיר גירוי (tDCS) היא טכניקה טיפולית הציע לטפל במחלות פסיכיאטריות. במודל חיה חיונית להבנת שינויים ביולוגיים ספציפיים עורר באמצעות tDCS. פרוטוקול זה מתאר מודל העכבר tDCS המשתמשת אלקטרודה מושתל באופן כרוני.

טראנס זרם ישיר גירוי (tDCS) בעכברים

פרוטוקול לשיפור הזיכרון באמצעות גירוי זרם ישיר transcranial (tDCS) מיקוד קליפות המוח הקדם-מצחיות והאחוריות, כמו צמתים קליפת המוח הליבה בתוך רשת היפוקמפו-קליפת המוח, מוצג. הפרוטוקול הוערך היטב במחקרים של משתתפים בריאים והוא חל גם על הזדקנות ומחקר דמנציה.

גירוי זרם ישיר טרנס-תברך (tDCS) לשיפור זיכרון

פרוטוקול זה מתאר את השיטה של מיקום אלקטרודות נוירו-ניווטיות עבור גירוי זרם ישיר טרנס-גולגולתי (tDCS) הניתן במהלך דימות תהודה מגנטית תפקודי (fMRI).

גירוי זרם ישיר טרנס-גולגולתי ממוקד ממוקד הניתן במהלך הדמיית תהודה מגנטית תפקודית

מחקר זה מציג פרוטוקול חדש לגירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי (tDCS) בשילוב עם גירוי קוגניטיבי לטיפול בהזנחה המי-מרחבית לאחר שבץ מוחי. נתונים ראשוניים ממטופל פיילוט מבטיחים את היתכנות ההליך ומצביעים על יעילות פוטנציאלית, ומספקים בסיס לניסוי קליני מקביל, משולש סמיות ומבוקר בעתיד.

ניסוי אקראי, תלת סמיות ומבוקר מקביל של גירוי זרם ישר טרנס-גולגולתי לשיקום קוגניטיבי לאחר שבץ מוחי

למדו שימוש ב-galvanic transcranial direct current stimulation (tDCS) לאזורי ורניקה וברוקה במחקרי רכישת מילים. שיטה זו מאפשרת חקירה סיבתית של תפקודי שפה במוח האנושי באמצעות עיצוב ניסויי מבוקר.

Transcranial Direct הגירוי הנוכחי (tDCS) של האזורים של ורניקה וברוקה במחקרים של לימוד שפה ורכישת מילים

גלה סרטונים נוספים