Name: Stimolazione transcranica della corrente diretta (tDCS) delle aree di Wernicke e Broca negli studi sullapprendimento delle lingue e sullacquisizione di parole (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-13T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 49 s
Description: Impara a utilizzare la stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS) per studiare l'apprendimento delle parole nelle aree di Wernicke e Broca. Questo metodo non invasivo permette di modulare l'attività cerebrale e valutare i risultati comportamentali.

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

Supportato da RF Contratto di sovvenzione governativa No.14.W03.31.0010. Ringraziamo Ekatarina Perikova e Alexander Kirsanov per il loro sostegno nella preparazione di questa pubblicazione. Siamo grati a Olga Shcherbakova e Margarita Filippova per il loro aiuto nella selezione degli stimoli e ad Anastasia Safronova e Pavel Inozemcev per la loro assistenza nella produzione di materiali video.

Tutte le procedure sono state approvate dal comitato etico di ricerca locale dell'Università statale di San Pietroburgo, con il consenso ottenuto da tutti i partecipanti.
NOTA: Tutti i partecipanti devono firmare il consenso informato e compilare un questionario per attestare l'assenza di controindicazioni per la stimolazione tDCS (vedere Tecnica e considerazioni nell'uso della stimolazione transcranica transcranica ad alta definizione 4 x 1 Anello (HD-tDCS) di Willamar e colleghi12)e raccogliere altri dati rilevanti per lo studio come l'acuità visiva, la demografia, l'esperienza linguistica e la mano. Per quest'ultimo, si raccomanda il lavoro seminale di Oldfield13.
1. Soggetti e ambiente sperimentale
<ol><li>In un tipico esperimento linguistico, assicurarsi che tutti i soggetti siano destrori e non abbiano alcuna registrazione di deficit linguistici, disturbi neurologici o psichiatrici. La loro lingua madre e lo status bilingue/multilingue devono essere controllati.</li>
	<li>Condurre tutte le misurazioni in una camera insonorizzata o almeno attenuata dal suono. L'isolamento acustico è molto importante, poiché qualsiasi suono estraneo, rumore, discorso umano, ecc. può influenzare in modo significativo le prestazioni e quindi influenzare i dati (Figura 1).</li>
	<li>Per evitare interferenze da parte di un inutile contatto soggetto-sperimentatore, posizionare solo lo schermo, le cuffie/altoparlanti e tutti i dispositivi di input (tastiera, caselle dei pulsanti) all'interno della camera. Avere tutte le interazioni con lo sperimentatore tramite citofono a meno che non sia richiesto un contatto personale.</li>
	<li>Utilizzare i seguenti parametri ottimali, basati su un'estesa distribuzione pilota, per il colore di sfondo e la dimensione del carattere: colore di sfondo grigio (RGB: 125, 125, 125), colore del testo nero (RGB: 0; 0; 0), faccia del carattere Arial, dimensione 27.</li>
	<li>Per ridurre i ritardi e il nervosismo nella presentazione visiva, utilizzare una scheda video e un monitor con una frequenza di aggiornamento di 100 Hz e superiore.</li>
	<li>Per misurare i tempi di reazione, utilizzare cuscinetti di risposta di qualità di ricerca, che hanno una migliore ergonomia e tempi più precisi rispetto alle tastiere convenzionali.</li>
</ol>2. Preparazione dello stimolo
<ol><li>Scegliere le parole della lingua in questione, che sono controllate per la loro durata, frequenza lessicale e struttura complessiva (per evitare eventuali effetti di base delle proprietà di stimolo superficiale sull'elaborazione di livello superiore). Qui, tutte le parole di base erano lunghe otto fonemi/lettere e consistevano di tre sillabe con la struttura CVCCVCVC (dove C è consonante e V è vocale).</li>
	<li>Per creare più liste, dividere le parole in set, che non devono differire statisticamente (come misurato con, ad esempio, t-test) sul loro lemma, bigram e/o trigrammo, nonché frequenza sillabica. Questi possono essere ottenuti da banche dati psicolinguistici specifici della lingua; qui è stato utilizzato il Corpus Nazionale Russo (http://www.ruscorpora.ru/en/). In questo caso, un set è stato utilizzato per la creazione (attraverso la modifica) di parole e pseudoparole ortograficamente simili, un altro set per la creazione di pseudoparole di controllo non correlate e un altro set utilizzato come parole di controllo non correlate (Figura 2A). Questo ha portato a cinque serie di 10 elementi ciascuno (50 stimoli in totale). Modificare queste procedure in base ai requisiti sperimentali esatti.</li>
	<li>Per ridurre al minimo gli effetti delle forme di superficie sulla semantica appena acquisita, controbilanciare gli insiemi nell'esempio del soggetto, in modo che svolgono ruoli sperimentali diversi per soggetti diversi.</li>
	<li>Creare nuove forme di parole in modo che seguano le regole della fonologia e fonotattica e assomigliano alle parole esistenti in termini di struttura ortografica e fonologica. NOTA: Per assicurarsi che le nuove parole possano entrare in concorrenza con le parole esistenti, le procedure attuali sono state basate su quelle sviluppate in una serie di esperimenti di Gaskell e colleghi11,14 e volti a mantenere l'insorgenza della parola ( CVCCV-) stabile, ruotando i loro offset (-CVC) su diversi elementi del set. Cioè, abbiamo conservato le prime due sillabi di una parola esistente e variato la sillaba finale in modo che sia stato creato un nuovo modulo di parola nuovo, precedentemente sconosciuto (ad esempio, mandarino -> mandanal, dove l'ultimo CVC è stato preso da un'altra parola nell'elenco, cardinale, per creare un nuovo elemento).</li>
	<li>Ripetere la procedura descritta in precedenza per creare tutti i nuovi moduli di parole necessari. Per la dimostrazione in corso, abbiamo creato elenchi di nuove forme di parole da imparare e di simili pseudoparole non apprese (ad es. mandarino -> mandanal, mandaket, tutti e tre potenzialmente entrando in una competizione lessicale dopo l'apprendimento, come vicini) così come ulteriori elenchi di controllo di parole reali e di nuove pseudoparole che non condividevano questa somiglianza e quindi non produrrebbero una concorrenza lessicale con gli stimoli principali (ad esempio, circolare, muskenal; Esempi russi sono utilizzati in tutto, traslitterato dal alfabeto cirillico al latino per facilità di comprensione).</li>
</ol>3. Stimoli di condanna per l'apprendimento semantico contestuale
<ol><li>Crea nuovi significati da associare alle nuove parole nel processo di apprendimento. Questo potrebbe essere costituito, oggetti o concetti obsoleti o rari non presenti nella lingua o nella cultura madre dei soggetti.</li>
	<li>Per l'apprendimento contestuale di una nuova semantica, si raccomandano le procedure utilizzate da Mestrez-Misse e colleghi15. Creare diverse frasi uniche che descrivono situazioni attraverso le quali si può capire il significato di ciascuna delle nuove parole (ad esempio, "Per controllare gli insetti in epoca medievale, la gente ha usato il mandaket"). Usa una sequenza di tali frasi per ciascuna delle nuove parole (qui, un totale di 5 frasi per parola), e rivela gradualmente il significato di ogni nuovo concetto da un contesto sentenziale più generale a più specifico.</li>
	<li>Presentare nuove parole idealmente nel loro formato dizionario (cioè non flesse, ad esempio, singolare caso nominativo o accusativo in russo), in modo che la forma superficiale non sia flessa in modo diverso in frasi diverse (Tabella 1), a meno che la regola di inflessione non sia è necessario anche l'apprendimento.</li>
	<li>Controllare e bilanciare la lunghezza delle frasi e il numero di parole tra le condizioni. Qui, ogni frase consisteva di 8 parole. Metti sempre nuove parole alla fine delle frasi. Tale posizionamento consente l'accumulo di informazioni contestuali necessarie (inoltre, questo consente di implementare questo progetto, se necessario, in un ambiente EEG o MEG per registrare le risposte cerebrali evocate smascherate da ulteriori stimoli di parola).</li>
	<li>Presenta frasi specifiche delle parole in sottoblocchi specifici delle parole, rivelando gradualmente il significato di ogni nuova parola, senza interlasciare o randomizzare frasi relative a diverse parole novelle.</li>
	<li>Randomizzare l'ordine dei sottoblocchi nel gruppo di argomenti. La presentazione di una frase parola per parola è consigliata se viene utilizzata la modalità visiva.</li>
	<li>Determinare l'intervallo interstimolo in base a specifiche proprietà di stimolo per consentire la loro presentazione conveniente (Figura 2B); assicurarsi di separare diversi sottoblocchi con intervalli aggiuntivi e dare pause regolari.</li>
</ol>4. Compiti di valutare l'acquisizione di nuove forme di parola e nuovi significati
NOTA: utilizzare diverse attività per valutare diversi livelli di acquisizione e comprensione sia delle forme di parola superficiali che della semantica lessicale. Nel presente protocollo vengono utilizzati cinque compiti: richiamo gratuito, riconoscimento cued, decisione lessicale, definizione semantica e corrispondenza semantica. Le attività vengono applicate nell'ordine in cui sono elencate di seguito, ottimizzato per ridurre qualsiasi riporto tra le attività successive.
<ol><li>Nell'attività di richiamo gratuito, chiedi a ogni partecipante di riprodurre il maggior numero di nuovi moduli di parola che potrebbe ricordare digitandoli nel foglio di calcolo preparato. L'istruzione è la seguente: "Si prega di scrivere nella colonna tutte le nuove parole che si possono ricordare."</li>
	<li>Includere gli stessi stimoli nel riconoscimento e nella decisione lessicale (rispettivamente secondo e terzo compito) e utilizzare lo stesso tasso di presentazione.<ol>
<li>Questi compiti includono tutti gli elementi (parole nuove, parole reali del concorrente da cui derivano i nuovi, concorrenti pseudoparola non addestrati derivati dalle stesse parole reali, pseudoparole di controllo non correlate e parole esistenti di controllo non correlate).</li>
		<li>Per l'attività di riconoscimento, utilizzare la seguente istruzione: "Ti verranno presentate le parole in sequenza. Premi il tasto "1" con il dito medio della mano sinistra se hai incontrato la parola durante l'esperimento, o premi "2" con l'indice della mano sinistra se non l'hai fatto." Modificare la codifica di risposta, la mano e le dita in base alle vostre esigenze specifiche.</li>
		<li>L'istruzione per il compito decisionale lessicale è: "Vi verrà presentato con parole reali e senza significato in sequenza. Premere "1" con il dito medio della mano sinistra se la parola ha senso, o premere "2" con l'indice della mano sinistra in caso contrario." Modificarli in base alle esigenze.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Utilizzare l'attività di definizione semantica per stimare l'acquisizione di un nuovo significato e la corrispondenza tra il significato e la forma superficiale.<ol>
<li>Fornisci ai partecipanti un elenco degli elementi appresi (cioè quelli presentati in precedenza nella fase di apprendimento) con le istruzioni precedenti: "Ecco un elenco di nuove parole presentate in precedenza. Provare a definire ciascuno di essi e digitare le loro definizioni nel foglio di calcolo".</li>
		<li>Per valutare la completezza e l'accuratezza delle definizioni fornite, coinvolgere esperti indipendenti per valutare le risposte; accordo tra esperti potrebbe essere testato utilizzando, ad esempio, il coefficiente di concordanza di Kendall (W).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Utilizzare l'attività di corrispondenza semantica per valutare l'acquisizione della semantica attraverso collegamenti espliciti tra le forme di parole appena apprese e i loro significati in modo semplificato.<ol>
<li>Utilizzare la seguente istruzione: "Ti verrà presentata una parola e tre definizioni. Si dovrebbe scegliere una definizione corretta per ogni parola premendo il pulsante corrispondente". Solo una delle definizioni è corretta, con le altre due corrispondenti agli altri articoli del romanzo. Oltre alle tre definizioni facoltative, tra cui opzioni "nessuna di queste" o/e "non sicuro".</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. Procedure
<ol><li>Assicurarsi che la stimolazione tDCS preceda l'attività comportamentale che è destinato a modulare.<ol>
<li>Area di Wernicke. NOTA: Il posizionamento dell'elettrodo di stimolazione che meglio corrisponde all'area di Wernicke è CP5 secondo il sistema internazionale esteso 10-20 per EEG16,17.<ol>
<li>Per individuare questa posizione in assenza di un tappo di elettrodo, seguire le procedure di sistema standard 10-20.</li>
			<li>Misurare la testa con un nastro dall'inione alla nasion e notare il centro di questa distanza. Quindi, misurare la distanza dal punto preauauricolare sinistro al punto preauauricolare destro e contrassegnare il punto di intercrolazione delle due misure.</li>
			<li>Per trovare la posizione CP5, misurare il 30% della distanza tra i punti preauricolari dal punto trasversale lungo l'emisfero sinistro e contrassegnarlo. Misurare il 10% della distanza tra l'inione e la nasion dal punto contrassegnato alla parte posteriore della testa. Questo punto è la posizione CP5 per l'elettrodo attivo (Figura 3).</li>
		</ol>
</li>
		<li>Area di Broca NOTA: Il più vicino all'area di Broca è il sito dell'elettrodo F518 secondo il sistema 10-20.<ol>
<li>In assenza di un tappo EEG, seguire le procedure standard del sistema 10-20 per trovare e contrassegnare il punto incrociato tra punti inion-nasion e preauricolari, come descritto sopra.</li>
			<li>Per trovare la posizione F5, misurare il 20% della distanza tra l'inione e la nasion dal punto incrociato alla parte anteriore della testa. Misurare il 30% della distanza tra i punti preauricolari dal punto recentemente contrassegnato verso il basso nell'emisfero sinistro. Questo punto corrisponde alla posizione F5 per l'elettrodo attivo (Figura 3).</li>
		</ol>
</li>
		<li>Le posizioni omologhe nell'emisfero destro: per gli omologhi a destra-emisferici delle aree di Wernicke e Broca, utilizzano le stesse procedure di cui sopra, con l'eccezione di misurare la distanza dalla linea mediana lungo il lato destro del cuoio capelluto. Le posizioni degli elettrodi sono: CP6 per l'omologo RH Wernicke e F6 per l'omologa di Broca.</li>
		<li>Utilizzare elettrodi spugnosi che misurano 5 cm x 5 cm in quanto questa dimensione è un buon compromesso tra stimolazione focale (che causa più irritazione e disagio) e elettrodi più grandi che mancano di focalità. Immergere gli elettrodi in soluzione salina fisiologica per 5 min prima dell'applicazione.</li>
		<li>Per ridurre al minimo l'effetto della stimolazione su altre aree del cervello, posizionare l'elettrodo di riferimento alla base del collo sul lato sinistro (a destra per gli omologhi) (vedere figura 3 e Figura 4). Utilizzare elettrodi spugnosi che misurano 5 cm x 5 cm pure. NOTA: Occorre prestare particolare attenzione alla prevenzione della diffusione della soluzione oltre i limiti della zona di applicazione degli elettrodi. Particolare attenzione deve essere presa per mantenere l'area dell'elettrodo circostante asciutta.</li>
		<li>Per una stimolazione catolana ottimale, utilizzare una corrente da 1,5 mA per 15 min. All'inizio, la corrente sale gradualmente da 0 a 1,5 mA su 30 s, e alla fine della stimolazione scende di nuovo a zero su 30 s.</li>
		<li>Per la stimolazione anodale, utilizzare la stessa procedura della stimolazione catodale, tranne che la polarità è invertita, e l'elettrodo anodale è posizionato nel sito attivo, mentre il catodo viene utilizzato come elettrodo di riferimento situato al di fuori dell'area del cuoio capelluto.</li>
	</ol></li>
	<li>Stimolazione Sham<ol>
<li>Eseguire la procedura di stimolazione finta generalmente come descritto sopra tranne che la corrente viene applicata solo brevemente all'inizio e alla fine della sessione finta. A tal fine, durante la prima e le ultime 30 s della sessione, applicare un impulso elettrico di una forma triangolare con un massimo di 1,5 mA, come utilizzato nel protocollo attuale.</li>
	</ol></li>
	<li>Attività comportamentale principale: apprendimento semantico contestuale<ol>
<li>Presenta i set con frasi contestuali per le nuove parole in ordine casuale. Inizia ogni frase con una presentazione parola per parola.</li>
		<li>Dopo questo, visualizzare l'intera frase sullo schermo per garantire la sua piena comprensione. Chiedi ai partecipanti di premere la barra spaziatrice con l'indice della mano sinistra dopo aver letto l'intera frase. La durata della presentazione della frase è di 5000 ms. NOTA: I set delle frasi sono separati l'uno dall'altro dall'aspetto di tre puntatori a croce ("-") per 2000 ms. Ogni nuova presentazione del concetto inizia con una singola croce di fissaggio (-") presente per 500 ms prima che le parole della frase vengano lampeggiate. Ogni parola viene presentata per 500 ms e la schermata vuota nel colore di sfondo tra le parole all'interno di una frase è lunga 300 ms.</li>
	</ol></li>
	<li>Procedura di valutazione delle acquisizioni<ol>
<li>Per valutare gli effetti dell'apprendimento sia immediatamente che dopo la fase di consolidamento overnight, suddividere lo stimolo in due sottoinsiemi, equamente distribuiti tra le condizioni di stimolo e controbilanciati tra il gruppo di soggetti, ed eseguire l'attività di valutazione immediatamente dopo il protocollo di apprendimento su un sottoinsieme, e dopo un ritardo di 24 ore sull'altro. NOTA: Questa strategia si basa sulla letteratura che mette in evidenza l'importanza del consolidamento della memoria overnight per l'acquisizione di nuove parole19,20.</li>
		<li>Utilizzare tutte le attività sviluppate nell'ordine descritto nella sezione 3 precedente per valutare i diversi livelli di acquisizione parola/concetto. Scegliere l'ordine delle attività per ridurre al minimo gli effetti di trasporto da un'attività a quelle seguenti.</li>
		<li>Per le attività 1 e 4 utilizzare fogli di calcolo che devono essere riempiti da soggetti (a mano o utilizzando un processore di testo o foglio di calcolo); presentare gli altri compiti utilizzando un software di simulazione temporale preciso. NOTA: ogni stimolo nelle Attività 2 e 3 viene presentato per 600 ms, con una correzione incrociata ("-") presente nell'intervallo interstizio (1400 ms); vedere la figura 3. Per le altre attività il tempo di risposta non è limitato.</li>
	</ol></li>
</ol>6. Analisi dei dati
<ol><li>Eseguire l'analisi dei dati utilizzando test diversi confrontando due set di campioni provenienti da distribuzioni continue (ad esempio il test di rango firmato Wilcoxon o il test U Mann-Whitney) o mediani (test t-test a due campioni, se la distribuzione è normale).</li>
</ol>

<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>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

I risultati evidenziano alcuni punti importanti che devono essere presi in considerazione quando si conducono ricerche psicolinguistiche in generale, e studi tDCS neurolinguistica in particolare. La stimolazione delle cortice linguistiche (esemplificata qui dall'area di Wernicke) produce un complesso modello di risultati comportamentali. A differenza della tecnica TMS, in cui è possibile interrompere completamente l'elaborazione vocale (ad esempio, il cosiddetto protocollo "arresto vocale")21, que...

I meccanismi neurobiologici della funzione del linguaggio umano sono ancora poco compresi. Come fondamento della nostra capacità di comunicazione, questo tratto neurocognitivo umano unico svolge un ruolo particolarmente importante nella nostra vita personale e socio-economica. Eventuali deficit che colpiscono la parola e il linguaggio sono devastanti per i malati e costosi per la società. Allo stesso tempo, nella clinica, le procedure per il trattamento dei deficit di parola (come l'afasia) rimangono non ottimali, non da ultimo a causa della scarsa comprensione dei meccanismi neurobiologici coinvolti1. Nella ricerca, il recente avvento e il rapido sviluppo di metodi di neuroimaging hanno portato a molteplici scoperte che descrivono i modelli di attivazione; tuttavia, le prove causali sono spesso ancora carenti. Inoltre, le aree linguistiche del cervello si trovano in qualche modo inalubrmente per l'applicazione di approcci di neurostimolazione tradizionali che possono fornire prove causali, soprattutto la tecnica di stimolazione magnetica transcranica (TMS). Mentre il protocollo TMS offline, come la stimolazione a scoppio theta, può causare dolore a causa della vicinanza dei muscoli al punto di stimolazione, i protocolli TMS "online" possono introdurre artefatti sonori dalla stimolazione, che è indesiderabile a causa di interferenze con presentazione di stimolo linguistico2. Anche se il TMS è ampiamente utilizzato negli studi linguistici nonostante tali inconvenienti, un'alternativa gradita può essere fornita da altri metodi di stimolazione, in particolare la stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS). Negli ultimi anni, tDCS ha visto una notevole crescita nel suo utilizzo a causa della sua accessibilità, facilità d'uso, relativa sicurezza e spesso risultati piuttosto sorprendenti3. Anche se i meccanismi esatti alla base dell'influenza tDCS sull'attività neurale non sono compresi completamente, la visione mainstream è che, almeno a bassi livelli di intensità (in genere 1-2 mA per 15-60 min), non causa alcuna eccitazione neurale o inibizione di per sé , ma invece modula il potenziale trasmembrana a riposo in modo degradizzato verso la de- o l'iperpolarizzazione, spostando le soglie di eccitazione verso l'alto o verso il basso e rendendo così il sistema neurale più o meno suscettibile alle modulazioni da altri eventi, stimoli, stati o comportamenti4,5. Mentre la maggior parte delle applicazioni segnalate fino ad oggi si sono concentrate sui deficit della funzione motoria6 e/o del sistema motorio, essa è stata sempre più applicata alle funzioni cognitive di livello superiore e alle rispettive disabilità. C'è stato un aumento della sua applicazione al linguaggio e al linguaggio, soprattutto nella ricerca finalizzata al recupero dell'afasia post-ictus7,8,9, anche se finora ha portato a risultati contrastanti rispetto alla potenziale terapeutico, siti di stimolazione ed emisferi, e polarità attuale ottimale. Poiché questa ricerca, e in particolare l'applicazione della tDCS nella neurobiologia cognitiva della normale funzione linguistica, è ancora agli inizi, è fondamentale delineare le procedure per stimolare almeno le cortice del linguaggio centrale (soprattutto Wernicke's e aree di Broca) utilizzando tDCS, che è uno degli obiettivi principali della relazione attuale.
In questo caso, prenderemo in considerazione l'applicazione del tDCS alle aree linguistiche in un esperimento di apprendimento delle parole. In generale, il caso dell'apprendimento delle parole è qui come un esempio di esperimento neurolinguistico, e la parte tDCS della procedura non dovrebbe cambiare sostanzialmente per altri tipi di esperimenti linguistici mirati alle stesse aree. Tuttavia, stihiamo questa opportunità per evidenziare anche importanti considerazioni metodologiche in un esperimento di acquisizione di parole di per sé, che è il secondo obiettivo principale della descrizione del protocollo corrente. I meccanismi cerebrali alla base dell'acquisizione delle parole – una capacità umana onnipresente al centro della nostra abilità di comunicazione linguistica – rimangono in gran parte sconosciuti10. A complicando il quadro, la letteratura esistente differisce ampiamente nel modo in cui i protocolli sperimentali promuovono l'acquisizione di parole, nel controllo sui parametri di stimolazione e nei compiti utilizzati per valutare i risultati dell'apprendimento (vedi, ad esempio, Davis et al.11). Di seguito, descriviamo un protocollo che utilizza stimoli altamente controllati e modalità di presentazione, garantendo al contempo un'acquisizione naturalistica basata sul contesto di un nuovo vocabolario. Inoltre, utilizziamo una batteria completa di compiti per valutare i risultati in modo comportamentale a diversi livelli, sia immediatamente dopo l'apprendimento che dopo una fase di consolidamento notturno. Questo è combinato con la farsa e il catodale delle aree linguistiche (facciamo un esempio particolare usando la stimolazione dell'area di Wernicke) che può fornire prove causali sui processi neurali e sui meccanismi sottostanti.

stimolazione transcranica della corrente diretta (tdcs) delle aree di wernicke e broca negli studi sull'apprendimento delle lingue e sull'acquisizione di parole

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

La lingua è una funzione molto importante ma poco compresa del cervello umano. Mentre gli studi sui modelli di attivazione del cervello durante la comprensione del linguaggio sono abbondanti, ciò che spesso manca criticamente è la prova causale del coinvolgimento delle aree cerebrali in una particolare funzione linguistica, non da ultimo a causa della natura umana unica di questa capacità e una carenza di strumenti neurofisiologici per studiare le relazioni causali nel cervello umano in modo non invasivo. Negli ultimi anni si è assistito a un rapido aumento dell'uso della stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS) del cervello umano, una tecnica non invasiva facile, economica e sicura che può modulare lo stato dell'area cerebrale stimolata (putativamente spostando l'eccitazione/ soglie di inibizione), consentendo uno studio del suo particolare contributo a funzioni specifiche. Mentre si concentra principalmente sul controllo motorio, l'uso del tDCS sta diventando sempre più diffuso nella ricerca di base e clinica sulle funzioni cognitive superiori, linguaggio incluso, ma le procedure per la sua applicazione rimangono variabili. Qui, descriviamo l'uso di tDCS in un esperimento di apprendimento di parole psicolinguistico. Presentiamo le tecniche e le procedure per l'applicazione della stimolazione catodale e anodale delle aree linguistiche principali di Broca e Wernicke nell'emisfero sinistro del cervello umano, descriviamo le procedure di creazione di insiemi equilibrati di stimoli psicolinguistici, un regime di apprendimento controllato ma naturalistico e una serie completa di tecniche per valutare i risultati dell'apprendimento e gli effetti della tDCS. Come esempio di applicazione tDCS, mostriamo che la stimolazione catodale dell'area di Wernicke prima di una sessione di apprendimento può avere un impatto sull'efficienza di apprendimento delle parole. Questo impatto è presente immediatamente dopo l'apprendimento e, soprattutto, conservato nel tempo più lungo dopo che gli effetti fisici della stimolazione svaniscano, suggerendo che il tDCS può avere un'influenza a lungo termine sull'immagazzinamento linguistico e sulle rappresentazioni nel cervello umano .

Mentre i dati sono stati analizzati per l'insieme specifico di compiti, va sottolineato che il set sviluppato di test e il paradigma potrebbe essere adattato a una varietà di esperimenti psicolinguistici. I risultati sono stati analizzati in termini di punteggi di precisione (numero di risposte corrette) e del tempo di reazione (RT) utilizzando il test di rango firmato Wilcoxon non parametrico e il test Mann-Whitney U tra i gruppi (condizioni di stimolazione catodale e fittizie). Differen...

Qui, descriviamo un protocollo per l'utilizzo della stimolazione transcranica a corrente diretta per esperimenti psico-e neurolinguistici volti a studiare, in modo naturalistico ma completamente controllato, il ruolo delle aree corticali del cervello umano nell'apprendimento delle parole, e un una serie completa di procedure comportamentali per la valutazione dei risultati.

Stimolazione transcranica della corrente diretta (tDCS) delle aree di Wernicke e Broca negli studi sull'apprendimento delle lingue e sull'acquisizione di parole

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

In questo video, descriviamo un semplice protocollo efficiente in termini di tempo e costi per l'utilizzo della stimolazione della corrente continua transcranica per esperimenti psico e neurolinguistici volti a studiare in modo naturalistico, ma completamente controllato, il ruolo delle aree corticali del cervello umano nell'apprendimento delle parole e una serie completa di procedure comportamentali per valutare i risultati. Il linguaggio è una funzione molto importante, ma poco compresa, del cervello umano. Mentre gli studi sui modelli di attivazione cerebrale durante la comprensione del linguaggio sono abbondanti, ciò che spesso manca criticamente è l'evidenza causale del coinvolgimento delle aree cerebrali in una particolare funzione, non da ultimo a causa della natura umana unica di questa abilità e della carenza di strumenti neurofisiologici per studiare le relazioni causali nel cervello in modo non invasivo.Gli ultimi anni hanno visto un rapido aumento dell'uso della stimolazione della corrente continua transcranica, o tDCS, che è una tecnica non invasiva facile, economica e sicura in grado di modulare lo stato dell'area cerebrale stimolata che fa putativamente spostando le soglie di eccitazione e inibizione, e quindi consente lo studio del suo particolare contributo a funzioni specifiche. Qui, descriveremo l'uso del tDCS in un esperimento psicolinguistico di apprendimento delle parole. Qui, prenderemo in considerazione l'applicazione di tDCS alle aree linguistiche in un esperimento di apprendimento delle parole.In generale, il caso dell'apprendimento delle parole è preso qui come un esempio di esperimento neurolinguistico, e la parte tDCS della procedura non dovrebbe cambiare sostanzialmente per altri tipi di esperimenti linguistici che si rivolgono alle stesse aree. Tuttavia, abbiamo questa opportunità per evidenziare anche importanti considerazioni metodologiche nel termine esperimento di acquisizione di per sé, che è il secondo obiettivo principale della presente relazione. È importante ottenere tutte le autorizzazioni legali ed etiche per gli studi su argomenti umani richiesti dalla legislazione locale.Nel nostro studio, il permesso è stato concesso dal Comitato Etico della Ricerca dell'Università di San Pietroburgo. Eseguire tutte le misurazioni in una telecamera insonorizzata, o almeno attenuata dal suono. L'isolamento acustico è molto importante, poiché qualsiasi suono estraneo, rumore, parlato umano e così via può influenzare significativamente le prestazioni e quindi influenzare i dati.Per evitare interferenze da parte di un contatto non necessario con lo sperimentatore soggetto, solo lo schermo, le cuffie o gli altoparlanti e tutti i dispositivi di input, come le caselle della tastiera o dei pulsanti, devono trovarsi all'interno della fotocamera. L'interazione con lo sperimentatore deve essere tenuta sopra il citofono, a meno che non sia necessario un contatto personale. I parametri ottimali per la presentazione del testo sono il testo nero su sfondo grigio.Usiamo font face Arial taglia 27. Per ridurre i ritardi e il jitter nella presentazione visiva, si consiglia di utilizzare una scheda video e un monitor con una frequenza di aggiornamento di 100 hertz e superiore. Per misurare i tempi di reazione, utilizzare cuscinetti di risposta di livello di ricerca che sono stati ergonomici e tempi più precisi rispetto alle tastiere convenzionali.Abbiamo scelto parole di lingua russa che sono state controllate per la loro lunghezza e struttura generale per evitare qualsiasi effetto di base delle proprietà superficiali sull'elaborazione di livello superiore. Per creare più liste, abbiamo diviso la parola in insiemi che non differivano statisticamente sulla loro frequenza e sillabica. Questo è stato stabilito utilizzando test T.Nuove forme di parola sono state create trasponendo le sillabe alternative all'interno di ogni insieme di parole. Quindi, le nuove parole assomigliavano a parole esistenti in termini di struttura ortografica e fonologica. Di conseguenza, abbiamo creato un elenco di forme di parole da imparare e un elenco di pseudo parole simili non apprese da un insieme di parole esistenti.Tutti e tre i tipi di stimolo che condividevano un insieme potrebbero quindi potenzialmente entrare in competizione lessicale come vicini dopo la fase di apprendimento. Sono stati preparati anche un ulteriore elenco di parole e pseudo parole che non condividevano questa somiglianza. Gli insiemi sono stati controbilanciati intorno ai gruppi di soggetti nel modo in cui hanno svolto diversi ruoli sperimentali per ridurre al minimo eventuali effetti della forma superficiale sulla semantica appena acquisita.Abbiamo anche creato nuovi significati associati alle nuove parole nel processo di apprendimento. Erano fatti di concetti obsoleti o reali non presenti nella lingua dei partecipanti. Per l'apprendimento contestuale della nuova semantica, abbiamo creato cinque frasi per ciascuno dei nuovi concetti che descrivono situazioni attraverso le quali si potrebbe comprendere gradualmente il significato delle parole novelle dal contesto generale a quello più specifico.Parole nuove erano rappresentate nella loro forma di base. La lunghezza delle frasi e il numero di parole sono stati controllati e l'equilibrio tra le condizioni. Ogni frase consisteva di otto parole in base alla lunghezza minima delle frasi in russo, che consentono di comprendere il contesto.Mentre leggi queste frasi, puoi capire che il circunal è una sorta di sensazione negativa che appare quando devi ricordare troppe password dai tuoi account. Per valutare l'acquisizione e la comprensione delle forme e della semantica delle parole usiamo diversi compiti, richiamo gratuito, riconoscimento cue, decisioni lessicali, definizione semantica e giudizio semantico. Nell'attività di richiamo gratuito, i partecipanti hanno dovuto riprodurre tutti i nuovi moduli di parole che potevano ricordare digitandoli nel foglio di calcolo preparato.I compiti di riconoscimento e di decisione lessicale sono stati utilizzati gli stessi stimoli e la stessa velocità di presentazione e differiscono solo nelle istruzioni. Gli articoli sono stati presentati in sequenza e casualmente. Nell'attività di riconoscimento i partecipanti hanno dovuto premere il pulsante uno se hanno incontrato la parola durante l'esperimento o premerne due se non l'hanno fatto.Nella decisione lessicale, dovevano premere il pulsante uno se presentavano ciò che aveva senso o premerne due se non lo faceva. I compiti semantici sono stati usati per stimare l'acquisizione di significati normali e la corrispondenza tra quel significato e la forma superficiale. Nell'attività di definizione semantica, ai partecipanti viene fornito un elenco degli elementi, quelli presentati in precedenza nella fase di apprendimento.Dovrebbero cercare di definire ciascuno di essi e digitare le loro definizioni nel foglio di calcolo. Nel compito di giudizio semantico, ai partecipanti sono state presentate una parola e tre definizioni. Dovrebbero scegliere una definizione corretta per ogni parola premendo il pulsante corrispondente.Solo una delle definizioni era corretta. Inoltre, ti consigliamo di includere nessuna di queste opzioni o di non essere sicuro. La stimolazione elettrica a corrente continua transcranica, tDCS, genera neuromodulazioni e attività spontanea e neuronale.A seconda dell'orientamento delle cellule rispetto alla corrente, il potenziale della membrana può essere spostato leggermente verso l'iperpolarizzazione. Ad esempio, per il sistema motorio avviene durante la stimolazione anodale, o la depolarizzazione per la stimolazione catodale. Questo cambiamento nella tua eccitabilità neurale porterà a varie alterazioni temporanee nella funzione cerebrale, comprese le funzioni cognitive sensoriali motorie e di alto livello.Qui, prenderemo in considerazione l'applicazione del tDCS ad aree linguistiche come le aree umane di Wernicke e Broca in un esperimento di apprendimento delle parole. È importante ricordare la principale differenza tra tDCS e altri metodi di stimolazione cerebrale non invasiva, come la stimolazione magnetica transcranica, in primo luogo, poiché non esiste un modo più semplice per determinare la sensibilità al tDCS mediante valutazione della soglia, viene applicato un singolo protocollo per tutti i soggetti. In secondo luogo, è molto difficile stimare con precisione l'area di stimolazione.Si può parlare solo dell'area ipotetica. In terzo luogo, è anche difficile stimare la durata degli effetti di stimolazione offline. Presumibilmente, l'effetto principale della stimolazione si osserva fino a un'ora dopo la fine della stimolazione.Tuttavia, l'effetto della stimolazione può talvolta essere rilevato anche un giorno dopo la stimolazione. Esistono tre tipi di stimolazione, catodale, con un elettrodo catodico sull'area bersaglio, anodale, con l'anodo sopra l'area bersaglio e placebo, o stimolazione fittizia. Utilizzare elettrodi di spugna che misurano cinque per cinque centimetri.Gli elettrodi devono essere immersi in una fisiologica soluzione salina per cinque minuti prima dell'applicazione. Al fine di ridurre al minimo l'effetto della stimolazione su altre aree del cervello, mettere l'elettrodo anodale alla base del collo sul lato destro. Usiamo elettrodi spugnosi che misurano due per cinque centimetri.Particolare attenzione dovrebbe essere prestata per evitare la diffusione della soluzione oltre i confini della zona di applicazione degli elettrodi. Prestare particolare attenzione a mantenere asciutta l'area dell'elettrodo circostante. Il protocollo ottimale per la stimolazione del catodo è la stimolazione di una corrente milliamp per 10 minuti.In primo luogo, la corrente sale a un milliamp nei 20 secondi iniziali e alla fine della stimolazione diminuisce a zero negli ultimi 20 secondi della stimolazione. Gli insiemi con frasi contestuali contenenti le nuove parole sono presentati in ordine casuale. Ogni frase inizia con una presentazione parola per parola.Successivamente, l'intera frase appare sullo schermo per garantirne la piena comprensione. I partecipanti devono premere un pulsante di risposta indicato con il dito indice della mano sinistra dopo aver letto l'intera frase. La mano sinistra viene utilizzata per ridurre le interferenze con gli errori linguistici dell'emisfero sinistro.La durata della presentazione della frase è di cinque secondi. Quindi un mirino appare al centro dello schermo per 500 millisecondi e inizia la frase successiva. I set delle frasi sono separati l'uno dall'altro dalla comparsa di tre mirini per due secondi.Ogni nuova presentazione concettuale inizia con un altro mirino presente per 500 millisecondi prima che le parole della frase siano lampeggiate. Ogni parola viene presentata per 500 millisecondi, lo schermo vuoto e il colore di sfondo tra le parole entro una frase per 300 millisecondi. Abbiamo usato una batteria di test diversi poiché gli effetti tDCS sull'elaborazione del linguaggio non sono ben noti.Per valutare gli effetti di apprendimento sia immediatamente che dopo la fase di consolidamento notturno, si consiglia di suddividere lo stimolo impostato in due sottoinsiemi, equamente distribuiti tra le condizioni di stimolo e controbilanciati in tutto il gruppo temato. Stiamo eseguendo le attività di valutazione immediatamente dopo il protocollo di apprendimento e dopo un ritardo di 24 ore. Questo protocollo consente l'analisi dei dati utilizzando diversi test confrontando due set di campioni provenienti da distribuzioni continue con mediane uguali, come il test Wilcox e Rank Sum, o il test Mann-Whitney U, o mediane per campionare il test T se la distribuzione è normale.All'interno di ciascun gruppo, ci sono state notevoli differenze nei punteggi di accuratezza e nei tempi di reazione tra le due sessioni di valutazione. Nel gruppo fittizio il riconoscimento delle nuove parole era significativamente migliore il primo giorno che il secondo. Nel gruppo catodale la latenza del tempo di reazione nel compito di riconoscimento era significativamente più veloce per le parole nuove che per le pseudo parole concorrenti il primo giorno, ma non il secondo.I risultati del compito decisionale lessicale hanno mostrato che dopo la stimolazione catodale sia il primo che il secondo giorno c'erano prestazioni significativamente migliori per le parole nuove che per i concorrenti di pseudo parole. Nel gruppo sham, tuttavia, questo effetto è stato significativo solo il secondo giorno. tDCS di cortici linguistici esemplificato qui dall'area di Wernicke produce un complesso modello di risultati comportamentali.La presentazione contestuale di nuove parole dopo tDCS espande significativamente le possibilità di studio simultaneo dell'acquisizione della forma delle parole di per sé e della sua semantica. Per disinnestare i vari effetti è necessaria una batteria di diversi test, che potrebbe testare i processi a diversi livelli di memoria a breve e lungo termine, accesso lessicale, elaborazione semantica e così via. Gli effetti cognitivi ottenuti durante la fase di stimolazione transitoria sono mantenuti per un periodo più lungo e possono quindi essere eventualmente utilizzati per modulare l'acquisizione e l'elaborazione delle parole in ambienti pratici.

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

Research

Ricerca

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

Stimolazione transcranica in corrente continua (tDCS) è una tecnica per modulare l'eccitabilità...

Posizionamento elettrodo e Montage stimolazione transcranica diretta in corrente

Fonte: Pope, P. A. Modulazione della cognizione mediante stimolazione transcranica a corrente continua del cervelletto. J. Vis. Exp. (2015)Questo video mostra gli effetti della tDCS catodica sulla funzione cognitiva modulando l'attività neurale nel cervelletto. Delinea i passaggi per la somministrazione della tDCS, lo svolgimento di compiti cognitivi e l'analisi del suo impatto sulla memoria di lavoro.

Stimolazione transcranica a corrente continua del cervelletto per modulare la cognizione nell'uomo

Fonte: Chen, W., et al. Determinazione della posizione di stimolazione utilizzando un digitalizzatore 3D con stimolazione transcranica a corrente continua ad alta definizione. J. Vis. Exp. (2019)Questo video mostra la procedura per fornire una stimolazione transcranica a corrente continua ad alta definizione (HD-tDCS) posizionando accuratamente gli elettrodi utilizzando il sistema 10-10, mappando le loro posizioni con un digitalizzatore 3D e applicando la stimolazione per modulare l'attività...

Stimolazione transcranica a corrente continua ad alta definizione per l'attivazione della regione cerebrale bersaglio

Noi esploriamo l'uso di stimolazione magnetica transcranica ripetitiva (rTMS) per migliorare le abilità linguistiche in pazienti con ictus cronico e non afasia fluente. Dopo aver individuato un sito nel giusto giro frontale per ogni paziente che risponda in modo ottimale alla stimolazione, puntiamo questo sito durante dieci giorni di trattamento rTMS.

Utilizzando la stimolazione magnetica transcranica ripetitiva per migliorare la funzione Language in pazienti con ictus con cronica non-fluente Afasia

Transcranica stimolazione in corrente continua (tDCS) è una tecnica di stimolazione cerebrale non invasiva. E 'stato utilizzato con successo nella ricerca di base e impostazioni cliniche di modulare la funzione del cervello nell'uomo. Questo articolo descrive l'implementazione di tDCS e simultanea risonanza magnetica funzionale (fMRI), per indagare le basi neurali degli effetti tDCS.

Transcranica diretta stimolazione corrente e simultanea Magnetic Resonance Imaging funzionale

La stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) sul cervelletto esercita un effetto remoto sulla corteccia prefrontale, che può modulare la cognizione e le prestazioni. Ciò è stato dimostrato utilizzando due compiti di elaborazione delle informazioni di varia complessità, per cui solo la tDCS catodica ha migliorato le prestazioni quando il compito era difficile, ma non facile.

Modulante Cognition Utilizzando transcranica diretta stimolazione attuale del cervelletto

Questo manoscritto fornisce un protocollo di controllo remoto aggiornato che consente la partecipazione a studi clinici di transcranial corrente continua stimolazione (tDCS) durante la ricezione di sessioni di trattamento da casa. Il protocollo ha stato sperimentato con successo in entrambi i pazienti con sclerosi multipla e morbo di Parkinson.

Supervisione da remoto Transcranial diretta stimolazione corrente: Un aggiornamento sulla sicurezza e la tollerabilità

La stimolazione transcranica corrente continua (tDCS) è una tecnica terapeutica proposta per il trattamento di malattie psichiatriche. Un modello animale è essenziale per comprendere le specifiche alterazioni biologiche evocate da TDC. Questo protocollo descrive un modello di topo tDCS che utilizza un elettrodo cronicamente impiantato.

Stimolazione transcranica corrente continua (tDCS) in topi

Viene presentato un protocollo per il potenziamento della memoria utilizzando la stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) mirata alle cortecce dorsolaterali prefrontali e parietali posteriori, come nodi corticali centrali all'interno della rete ippocampo-corticale. Il protocollo è stato ben valutato negli studi sui partecipanti sani ed è applicabile anche alla ricerca sull'invecchiamento e sulla demenza.

Stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) per il miglioramento della memoria

Questo protocollo descrive il metodo di posizionamento neuronavigato degli elettrodi per la stimolazione focale transcranica a corrente continua (tDCS) somministrata durante la risonanza magnetica funzionale (fMRI).

Stimolazione transcranica a corrente continua focalizzata neuronavigata somministrata durante la risonanza magnetica funzionale

Questo studio presenta un nuovo protocollo di stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) combinato con la stimolazione cognitiva per affrontare la negligenza emispaziale post-ictus. I dati iniziali di un paziente pilota garantiscono la fattibilità della procedura e suggeriscono una potenziale efficacia, fornendo una base per un futuro studio clinico parallelo, in triplo cieco e controllato.

Studio randomizzato, in triplo cieco e controllato in parallelo sulla stimolazione transcranica a corrente continua per la riabilitazione cognitiva dopo l'ictus

Impara a utilizzare la stimolazione transcranica a corrente diretta (tDCS) per studiare l'apprendimento delle parole nelle aree di Wernicke e Broca. Questo metodo non invasivo permette di modulare l'attività cerebrale e valutare i risultati comportamentali.

Stimolazione transcranica della corrente diretta (tDCS) delle aree di Wernicke e Broca negli studi sullapprendimento delle lingue e sullacquisizione di parole (Video) | JoVE Journal

Stimolazione transcranica della corrente diretta (tDCS) delle aree di Wernicke e Broca negli studi sull'apprendimento delle lingue e sull'acquisizione di parole

Esplora altri video