スプリット ブレイン

神経心理学者は、「スプリットブレイン」患者を研究して、左脳半球と右脳半球のユニークな機能、つまり側方化を研究し、これらの領域間のコミュニケーションの性質を調査します。

主に言えば、体の片側からの情報は、脳の反対側の半分で処理されます。さらに、各半球は体の動きを対側に向けます。

これらの領域には、通常、左側が言語と音声の制御に関連付けられていますが、右側は、機械上のダイヤルの空間配置を判断するように、視空間情報の処理に大きな役割を果たします。

通常、ニューロンの集合体は?軸索(神経線維束と呼ばれる)は、これらの半球間で情報を伝達します。そのようなトラクトの中で最大のものの1つは、脳梁です。

しかし、この半球間のコミュニケーションは、脳梁が外科的に切断された分裂脳の患者では中断されます。これは、てんかんに特徴的な制御不能な神経活動が脳全体に広がるのを減らすために時々使用される治療法です。

このビデオでは、心理学者マイケル・ガザニガの技術を現代化して、スプリットブレイン患者をテストし、認知能力(特に発話能力)を評価する方法を示し、データ収集と分析の方法を示します。

この実験では、患者に日用品の画像を見せ、各アイテムの名前を言語化するように求められます。

ラテラル化を実現するために、患者はコンピューター画面の中央にある十字記号に焦点を合わせるように指示され、実験中はこの形状に固執するように指示されます。ここでは、十字は、視覚刺激を右または左に表示することができる隣の参照点として機能します。

画像が画面の右側に表示されると、その画像は右の視野に落ち、おそらく直感に反して、両目の左部分によって処理されます。次に、これらの領域は、観察された画像を脳の左半球に投影し、そこで識別されます。

したがって、左脳半球の機能は、右視野に画像を表示することで評価できます。

同様に、画面上の十字架の左側、つまり左視野に提示された刺激は、右半球の役割を評価するために使用できます。

オブジェクトの命名タスクでは、ニワトリのような合計 50 枚の図面が、モニターの右側または左のランダムな側に一度に 1 つずつ表示されます。

画像は 150 ミリ秒未満で表示されます。これは、患者が目を動かして画像の位置を変えるのに十分な時間ではないため、テスト対象の脳半球のみが刺激を「見る」ことが保証されます。

画像が消えた後、患者はそれを声に出して識別する必要があり、これは言語言語能力の側方化の尺度として機能します。

ここで、従属変数とは、左右の視野に表示される画像のうち、患者が名前を付けることができる画像の割合、つまり、口頭での識別の精度です。

ガザニガらのこれまでの研究から、右視野に提示された画像には、音声を制御できる領域である左半球から見えるため、患者が高精度で画像に名前を付けることができるようになると期待されています。

ただし、この情報は右脳半球によって処理されるため、患者は左視野に表示された画像を口頭で識別することはできません。これは、言語を生成することができず、分割脳の患者では、言語能力のある左側と通信できません。

画像に名前を付けることができない場合(アノミアと呼ばれる)、描画タスクが実行され、これは刺激知識の非言語的尺度として機能します。

ここでは、患者は、テストされた視野と同じ側の手を使用して、表示された画像の画像を作成する必要があります。したがって、患者が画面の左側に提示されたオブジェクトを口頭で識別できない場合は、左手でそれを描く必要があります。

この場合、従属変数は、左右の視野に表示される画像のうち、正確に描画された画像の割合です。

モニターの左側に表示されている画像に名前をつけることができない患者さんでも、左手で高い精度で絵を描くことができることが期待されます。

これは、左腕と左手を制御する右半球も左視野からの情報を処理するという事実によるものです。したがって、このタスクを完了するために半球間で通信する必要はありません。

実験を開始する前に、患者をレビューしますか?どの神経線維束が不足しているかを判断するためのMRIデータ。このデモンストレーションでは、脳梁全体が切断された患者を検査し、そのデータを対照参加者から収集されたデータと比較します。

患者が到着したときに挨拶し、研究手順を伝えます。さらに、彼らがすべての適切な同意書に署名していることを確認してください。

次に、あごをあご当てに快適に置いて、目が約22インチに配置されるようにします。画面から。

画面の中央に小さな十字が表示された状態で、画像が左または右に点滅しても、この記号に固執し続ける必要があることを患者に強調します。

50枚の画像を表示し、各画像は150ミリ秒でランダムな順序で表示され、辺に均等に分割されます。各プレゼンテーションの後、患者に物体を声に出して識別するように指示します:「アップル」。彼らのすべての応答を記録します。

患者が視覚刺激に名前を付けられない場合は、画像が表示された視野と同じ側に手で描くように依頼します。これが描画オブジェクトタスクを構成します。

患者が描いているときに自分の手を見ないようにして、刺激を1つの脳半球に最初に分離するようにしてください。

刺激が両方の視野に同時に提示されたときに、患者が刺激の名前を知っていることを確認するには、完成した図面を見下ろし、それが表すオブジェクトである「ほうき」を口頭で特定してもらいます。繰り返しになりますが、患者のすべての反応を記録します。

データを分析するには、まず、左右の視野に提示された刺激に対する患者全体の正しい言語反応の割合を計算します。

各コントロール参加者の左右の位置について、正しい口頭応答スコアのパーセンテージを別々にコンパイルして進めます。

患者の行動の欠陥を特定するには、反復測定分散分析検定を使用して、コントロールデータと患者データを比較します。描画テストから収集されたすべてのデータについて、分析を繰り返します。

患者は通常、左視野に提示された刺激に名前を付けることはできませんが、左手で高い精度でそれらを描くことができることに注意してください。これは、患者が物体を認識し、口頭で名前を付ける能力との間の解離を示しています。

分裂脳患者の左右半球の機能を視覚刺激でテストする方法がわかったところで、研究者が他の状況で側方化をどのように探求し、適用するかを見てみましょう。

あなたは、2つの半球の外科的分離が、発作を特徴とするてんかん患者の治療によく使用されることを学びました。

その結果、多くの神経科学者は、この切断のタイミング、つまり脳梁が小児期または成人期に切断されるかどうかが、患者の認知機能に何らかの影響を与えるかどうかを調べています。

重要なことに、このような研究は、大人と比較して、子供が脳半球の切断後に経験する認知効果が少ないか、それほど深刻ではないことを実証しており、若い脳は大きな可塑性を示していることを示唆しています。

これまで、左半球と右半球の間の主要な接続として脳梁に焦点を当ててきました。

しかし、他の神経線維束は、脳の両側間のコミュニケーションを可能にします。その中には、視覚や嗅覚に関連するような感覚情報の伝達に関与している前交連があります。

したがって、一部の研究者は、これらの束の1つ以上の切断(脳梁の切断の有無にかかわらず)が患者の行動にどのように影響するかを調べています。

JoVEのビデオをご覧になったばかりで、視覚刺激を用いたスプリットブレイン患者のテストについてお伝えしました。ここまでで、2つの視野に画像を表示する方法、および左脳半球と右脳半球の能力に関連するデータを収集して解釈する方法を理解できるはずです。また、分裂脳患者のデータがどのようにてんかんのより良い治療法を開発しているかを知り、脳内のさまざまな神経線維束の役割を理解する必要があります。

ご覧いただきありがとうございます!