Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) van de gebieden van Wernicke en Broca in studies naar taalverwerving en woord overname

17.3K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/59159

⸱

13 juli 2019

 ,  ,  ,  ,  , 
1Laboratory of Behavioural Neurodynamics, St. Petersburg State University, 2Center of Functionally Integrative Neuroscience (CFIN), Department of Clinical Medicine, Aarhus University

In dit artikel

Samenvatting

Hier beschrijven we een protocol voor het gebruik van Transcraniële directe stroom stimulatie voor Psycho-en neurolinginggewijze experimenten gericht op het bestuderen, op een naturalistische maar volledig gecontroleerde manier, de rol van corticale gebieden van het menselijk brein in woord leren, en een uitgebreide reeks gedrags procedures voor het beoordelen van de uitkomsten.

Samenvatting

Taal is een zeer belangrijke en toch slecht begrepen functie van het menselijk brein. Terwijl studies van hersenactivatiepatronen tijdens taalbegrip overvloedig zijn, is wat vaak kritisch ontbreekt het causaal bewijs van de betrokkenheid van hersengebieden bij een bepaalde linguïstische functie, niet in het minst vanwege de unieke menselijke aard van dit vermogen en een tekort aan neurofysiologische instrumenten om causale relaties in het menselijk brein niet invasief te bestuderen. De laatste jaren hebben een snelle toename van het gebruik van Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) van het menselijk brein gezien, een eenvoudige, goedkope en veilige niet-invasieve techniek die de toestand van het gestimuleerde hersengebied kan moduleren (putatief door verschuivende excitatie/ remming van de drempelwaarden), waardoor een studie van haar specifieke bijdrage aan specifieke functies mogelijk is. Terwijl voornamelijk gericht op motorische controle, het gebruik van tDCS steeds meer wijdverbreid in zowel fundamentele en klinisch onderzoek naar hogere cognitieve functies, taal opgenomen, maar de procedures voor de toepassing blijven variabel. Hier beschrijven we het gebruik van tDCS in een psycholingstend woord leer experiment. We presenteren de technieken en procedures voor de toepassing van de kathodale en anodale stimulatie van de kerntaal gebieden van Broca en Wernicke in de linker hemisfeer van het menselijk brein, beschrijven de procedures voor het creëren van evenwichtige verzamelingen van psycholingstische stimuli, een beheerst en toch naturalistisch leer regime, en een uitgebreide reeks technieken om de leerresultaten en tDCS-effecten te beoordelen. Als voorbeeld van een tDCS-toepassing tonen we aan dat de kathodale stimulatie van het gebied van Wernicke voorafgaand aan een leer sessie de leer efficiëntie van Word kan beïnvloeden. Deze impact is zowel aanwezig onmiddellijk na het leren en, belangrijk, bewaard over langere tijd na de fysieke effecten van stimulatie slijtage, suggereren dat tDCS lange termijn invloed op taalkundige opslag en representaties in het menselijk brein kunnen hebben .

Inleiding

De neurobiologische mechanismen van menselijke taal functie zijn nog steeds slecht begrepen. Als het fundament van ons communicatievermogen speelt deze unieke humane Neurocognitieve eigenschap een bijzonder belangrijke rol in ons persoonlijk en sociaal-economisch leven. Alle tekorten die van invloed zijn op spraak en taal zijn desastreus voor de patiënten en duur voor de samenleving. Op hetzelfde moment, in de kliniek, procedures voor de behandeling van spraak tekorten (zoals afasie) blijven suboptimaal, niet in het minst als gevolg van slecht begrip van de neurobiologische mechanismen die betrokken zijn1. In onderzoek hebben de recente opkomst en snelle ontwikkeling van neuroimaging-methoden geleid tot meerdere ontdekkingen die activerings patronen beschrijven; Toch ontbreekt het causaal bewijs vaak nog. Bovendien, taalgebieden van de hersenen bevinden zich enigszins suboptimaal voor de toepassing van mainstream neurostimulatie benaderingen die causaal bewijs kunnen bieden, vooral de Transcraniële magnetische stimulatie techniek (TMS). Overwegende dat offline TMS-protocol, zoals theta burst-stimulatie, pijn kan veroorzaken als gevolg van de nabijheid van de spieren tot het punt van stimulatie, "online" TMS-protocollen kunnen geluids artefacten van stimulatie introduceren, wat ongewenst is als gevolg van interferentie met taalkundige stimulerings presentatie2. Hoewel TMS op grote schaal wordt gebruikt in taal studies ondanks dergelijke ongemakken, kan een welkom alternatief worden geboden door andere stimulatie methoden, met name Transcraniële directe-stroom stimulatie (tDCS). In de afgelopen jaren heeft tDCS een opmerkelijke groei in het gebruik gezien vanwege de toegankelijkheid, het gebruiksgemak, de relatieve veiligheid en vaak nogal opvallende uitkomsten3. Hoewel de precieze mechanismen die de tDCS-invloed op neurale activiteit ten grondslag liggen, niet volledig worden begrepen, is de mainstream-weergave dat, althans bij lage intensiteitsniveaus (meestal 1-2 mA voor 15-60 min), het geen neurale excitatie of remming per se veroorzaakt. , maar moduleert in plaats daarvan het rust-transmembraan potentieel op een gesorteerde manier naar de-of hyperpolarisatie, waarbij de excitatie drempels omhoog of omlaag worden verschoven en waardoor het neurale systeem meer of minder vatbaar is voor modulaties door andere gebeurtenissen, stimuli, Staten of gedragingen4,5. Terwijl de meeste van de tot nu toe gemelde toepassingen gericht zijn op de motorische functie6 en/of de tekorten van het motorsysteem, is het steeds meer toegepast op cognitieve functies van een hoger niveau en hun respectieve handicaps. Er is een toename van de toepassing ervan op spraak en taal, vooral in onderzoek gericht op het herstel van de na-beroerte afasie7,8,9, hoewel het tot nu toe heeft geleid tot gemengde resultaten met betrekking tot de therapeutisch potentieel, stimulatie plaatsen en hemisferen, en optimale stroom polariteit. Aangezien dit onderzoek, en in het bijzonder de toepassing van tDCS in de Cognitieve neurobiologie van de normale taal functie, nog steeds in de kinderschoenen staat, is het cruciaal om procedures te afbakenen voor het stimuleren van ten minste de kerntaal cortices (vooral Wernicke's en De gebieden van Broca) met behulp van tDCS, een van de hoofddoelstellingen van het huidige rapport.

Hier zullen we rekening houden met de toepassing van tDCS op taalgebieden in een Word-Learning experiment. In het algemeen wordt het geval van woord leren hier opgevat als een voorbeeld van een neurolingstypenexperiment, en het tDCS-gedeelte van de procedure mag niet wezenlijk veranderen voor andere soorten taal experimenten die op dezelfde gebieden zijn gericht. Toch gebruiken we deze gelegenheid om ook belangrijke methodologische overwegingen te belichten in een woord overname experiment per se, dat het tweede belangrijkste doel van de huidige protocol beschrijving is. Hersenmechanismen die het verwerven van woorden ten grondslag liggen – een alomtegenwoordige menselijke capaciteit in de kern van onze taalkundige communicatievaardigheid – blijven grotendeels onbekend10. Door het beeld te compliceren, verschilt de bestaande literatuur sterk in de manier waarop experimentele protocollen de verwerving van woorden bevorderen, de controle over de stimulatie parameters en de taken die worden gebruikt om de leerresultaten te beoordelen (zie bijvoorbeeld Davis et al.11). Hieronder beschrijven we een protocol dat zeer gecontroleerde stimuli en presentatiemodus gebruikt, terwijl we zorgen voor een naturalistische, door de context gestuurde verwerving van een nieuwe vocabulaire. Bovendien gebruiken we een uitgebreide reeks taken om de uitkomsten van gedragingen op verschillende niveaus te beoordelen, zowel onmiddellijk na het leren als na een nachtelijke consolidatiefase. Dit wordt gecombineerd met Sham en kathodal tDCS van taalgebieden (we maken een speciaal voorbeeld met behulp van Wernicke's gebied stimulatie) die causaal bewijs kan leveren over de onderliggende neurale processen en mechanismen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Alle procedures werden goedgekeurd door de lokale onderzoeksethiek Commissie van St. Petersburg State University, St. Petersburg, met toestemming verkregen van alle deelnemers.

Opmerking: alle deelnemers moeten de geïnformeerde toestemming ondertekenen en een vragenlijst invullen om de afwezigheid van contra-indicaties voor tDCS-stimulatie te bevestigen (zie techniek en overwegingen bij het gebruik van 4 x 1-ring High-Definition Transcraniële gelijkstroom stimulatie (HD-tDCS) door Willamar en collega's12) en om andere gegevens te verzamelen die relevant zijn voor de studie, zoals gezichtsscherpte, demografie, taal ervaring en handigheid. Voor deze laatste wordt het baanbrekende werk van Oldfield13 aanbevolen.

1. proefpersonen en experimentele omgeving

  1. In een typisch taal experiment, ervoor te zorgen dat alle onderwerpen rechtshandig zijn en hebben geen record van taal tekorten, neurologische of psychiatrische stoornissen. Hun moedertaal en tweetalige/meertalige status moeten worden gecontroleerd.
  2. Voer alle metingen uit in een geluiddichte of in ieder geval geluiddempde kamer. Geluidsisolatie is erg belangrijk, omdat elk vreemd geluid, geluid, menselijke spraak, etc. een aanzienlijke invloed kan hebben op de prestaties en zo de gegevens kunnen beïnvloeden (Figuur 1).
  3. Plaats alleen het scherm, de hoofdtelefoon/luidsprekers en alle invoerapparaten (toetsenbord, knop dozen) in de kamer om interferentie door onnodig subject-experiter-contact te voorkomen. Alle interactie met de experimenteur via intercom, tenzij persoonlijke contact is vereist.
  4. Gebruik de volgende optimale parameters, op basis van uitgebreide besturing, voor achtergrondkleur en tekengrootte: grijze achtergrondkleur (RGB: 125, 125, 125), zwarte tekstkleur (RGB: 0; 0; 0), lettertype Arial, grootte 27.
  5. Om vertragingen en jitter in de visuele presentatie te verminderen, gebruikt u een videokaart en een monitor met een vernieuwingsfrequentie van 100 Hz en hoger.
  6. Om reactietijden te meten, gebruik je onderzoekspads met een betere ergonomie en een preciezere timing in vergelijking met conventionele toetsenborden.

2. stimulans voorbereiding

  1. Kies woorden van de taal in kwestie, die worden gecontroleerd voor hun duur, lexicale frequentie en algehele structuur (om te voorkomen dat de basiseffecten van de oppervlakte stimulus eigenschappen op een hoger niveau verwerking). Hier waren alle basiswoorden acht fonemen/letters lang en bestond uit drie lettergrepen met de CVCCVCVC structuur (waar C is consonant, en V is klinker).
  2. Om meerdere lijsten te maken, verdeelt u de woorden in verzamelingen, die niet statistisch moeten verschillen (zoals gemeten met, bijvoorbeeld, t-tests) op hun lemma, bigram en/of Trigram, evenals de syllabische frequentie. Deze kunnen worden verkregen uit taalspecifieke psycholingstische databases; hier, Russische nationale corpus werd gebruikt (http://www.ruscorpora.ru/en/). Hier werd een set gebruikt voor het maken (door middel van modificatie) orthografisch vergelijkbare roman woorden en pseudo woorden, een andere set voor het maken van niet-gerelateerde controle pseudo woorden, en een verdere verzameling die wordt gebruikt als ongerelateerde controle woorden (Figuur 2a). Dit leidde tot vijf sets van 10 items elk (50 stimuli in totaal). Wijzig deze procedures in overeenstemming met uw exacte experimentele vereisten.
  3. Als u de effecten van oppervlakte formulieren op nieuw verworven semantiek wilt minimaliseren, compenseer dan de verzamelingen over het onderwerpvoorbeeld, zodat ze verschillende experimentele rollen voor verschillende onderwerpen afspelen.
  4. Maak nieuwe woordvormen, zodat ze de regels van fonologie en phonotactiek volgen en lijken op bestaande woorden in termen van orthografische en fonologische structuur.
    Opmerking: om er zeker van te zijn dat de nieuwe woorden in concurrentie kunnen treden met bestaande woorden, werden de huidige procedures gebaseerd op die ontwikkeld in een reeks experimenten door Gaskell en collega's11,14 en gericht op het houden van het woord begin ( CVCCV-) stabiel, terwijl de offsets (-CVC) worden gedraaid over verschillende items in de set. Dat is, we behouden de eerste twee lettergrepen van een bestaand woord en varieerden de ultieme lettergreep zodanig dat er een nieuwe, voorheen onbekende roman Word-vorm werd gecreëerd (bijvoorbeeld Mandarijn-> mandanal *, waar de laatste CVC uit een ander woord in de lijst werd genomen, kardinaal, om een nieuw item te maken).
  5. Herhaal de hierboven beschreven procedure voor het maken van zo veel nieuwe woordvormen als nodig. Voor de huidige demonstratie hebben we lijsten gemaakt van nieuwe woordvormen die geleerd moeten worden en van soortgelijke ongeleerde pseudo woorden (bijvoorbeeld Mandarijn-> mandanal *, mandaket *, alle drie die mogelijk een lexicale competitie na het leren aangaan, als buren), evenals verdere controlelijsten van echte woorden en nieuwe pseudo woorden die deze gelijkenis niet delen en dus geen lexicale concurrentie zouden opleveren met de belangrijkste stimuli (bijv. circulaire, muskenal *; Russische voorbeelden worden overal gebruikt, van Cyrillisch naar Latijn schrift voor het gemak van begrip).

3. zin stimuli voor contextueel semantisch leren

  1. Creëer nieuwe betekenissen die gekoppeld moeten worden aan de woorden in het leerproces. Dit kan worden opgemaakt, verouderde of zeldzame voorwerpen of concepten die niet aanwezig zijn in de eigen taal of cultuur van de proefpersonen.
  2. Voor contextueel leren van nieuwe semantiek, worden de procedures die worden gebruikt door Mestrez-Misse en collega's15 aanbevolen. Maak verschillende unieke zinnen die situaties beschrijven waardoor men de betekenis van elk van de nieuwe woorden kan begrijpen (bijvoorbeeld "om insecten in de Middeleeuwen te beheersen, mensen die mandaket gebruikten"). Gebruik een reeks van dergelijke zinnen voor elk van de nieuwe woorden (hier, een totaal van 5 zinnen per woord), en geleidelijk onthullen de betekenis van elk nieuw concept van een meer algemene naar meer specifieke veroordeling context.
  3. Presenteer nieuwe woorden idealiter in hun woordenboek vorm (d.w.z. Onverbogen, bijvoorbeeld enkelvoud nominatief of accusatief in het Russisch), zodanig dat de oppervlakte vorm niet verschillend wordt verbogen in verschillende zinnen (tabel 1), tenzij de buig regel leren is ook vereist.
  4. Controle en evenwicht van de lengte van de zinnen en het aantal woorden tussen de voorwaarden. Hier bestond elke zin uit 8 woorden. Plaats altijd nieuwe woorden aan het einde van de zinnen. Een dergelijke plaatsing maakt de opbouw van noodzakelijke contextuele informatie mogelijk (verder, dit maakt het mogelijk om dit ontwerp te implementeren, indien nodig, in een EEG-of MEG-instelling om Evoked hersenreacties te registreren die worden ontmaskerd door verdere woord stimuli).
  5. Presenteer woord-specifieke zinnen in woordspecifieke subblokken, waarbij de betekenis van elk nieuw woord geleidelijk wordt onthuld, zonder dat zinnen worden afgewisseld of willekeurig zijn gerelateerd aan verschillende nieuwe woorden.
  6. De volgorde van de subblokken in de onderwerpgroep randomiseren. Word-voor-woord-zinspresentatie wordt aanbevolen als de visuele modaliteit wordt gebruikt.
  7. Bepaal het interstimulus-interval op basis van specifieke stimulus-eigenschappen om hun gemakkelijke presentatie mogelijk te maken (Figuur 2b); Zorg ervoor dat u verschillende sub-blokken scheidt met extra intervallen en geef regelmatig pauzes.

4. taken voor het beoordelen van de verwerving van nieuwe woordvormen en de nieuwe betekenissen

Opmerking: gebruik verschillende taken om verschillende niveaus van verwerving en begrip van zowel Surface Word-formulieren als lexicale semantiek te beoordelen. In het huidige protocol worden vijf taken gebruikt: gratis terugroepen, cued Recognition, lexicale beslissing, semantische definitie en semantische matching. De taken worden toegepast in de volgorde waarin ze hieronder worden vermeld, die zijn geoptimaliseerd om elke overdracht tussen opeenvolgende taken te verminderen.

  1. Laat elke deelnemer in de Free Recall-taak zoveel nieuwe woordvormen reproduceren als ze zich kunnen herinneren door ze in de voorbereide spreadsheet te typen. De instructie is als volgt: Noteer alstublieft in de kolom alle nieuwe woorden die u onthouden.
  2. Neem dezelfde stimuli op in de herkennings-en lexicale beslissing (respectievelijk tweede en derde taken) en gebruik dezelfde presentatie snelheid.
    1. Deze taken omvatten alle items (nieuwe woorden, echte concurrent woorden waarvan de nieuwe worden afgeleid, ongetrainde pseudo woord concurrenten afgeleid van dezelfde echte woorden, niet-verwante controle pseudo woorden en niet-gerelateerde controle bestaande woorden).
    2. Voor de herkennings taak gebruikt u de volgende instructie: "u wordt opeenvolgend weergegeven met woorden. Druk op de knop "1" met de middelvinger van de linkerhand als je het woord tijdens het experiment hebt aangetroffen, of druk op "2" met de wijsvinger van de linkerhand als je dat niet hebt. " Wijzig de respons codering, hand en vingers in overeenstemming met uw specifieke vereisten.
    3. De instructie voor de lexicale beslissings taak is: "je wordt opeenvolgend met echte en betekenisloze woorden gepresenteerd. Druk op "1" met de middelvinger van de linkerhand als het woord zinvol is, of druk op "2" met de wijsvinger van de linkerhand als dat niet het doet. " Wijzig deze indien nodig.
  3. Gebruik de semantische definitie taak om de verwerving van de nieuwe betekenis en de correspondentie tussen de betekenis en de oppervlakte vorm te schatten.
    1. Geef de deelnemers een lijst met de geleerde items (d.w.z. die eerder in de leerfase zijn gepresenteerd) met de bovenstaande instructie: "hier is een lijst met nieuwe woorden die eerder aan u zijn gepresenteerd. Probeer elk van hen te definiëren en typ hun definities in het werkblad ".
    2. Om de volledigheid en juistheid van de gegeven definities te beoordelen, moet u onafhankelijke deskundigen betrekken om de reacties te beoordelen; overeenkomst tussen deskundigen kan worden getest met behulp van, bijvoorbeeld, Kendall ' concordantie coëfficiënt (W).
  4. Gebruik semantische matching taak om de verwerving van semantiek te beoordelen door expliciete verbanden te maken tussen de nieuw geleerde woordvormen en hun betekenissen op een vereenvoudigde manier.
    1. Gebruik de volgende instructie: "u krijgt een woord en drie definities gepresenteerd. U moet één juiste definitie voor elk woord kiezen door op de overeenkomstige knop te drukken ". Slechts één van de definities klopt, met de andere twee die corresponderen met de andere nieuwe items. Naast de drie optionele definities, met inbegrip van "geen van deze" of/en "niet zeker" opties wordt ook aanbevolen.

5. procedures

  1. Zorg ervoor dat de stimulatie van de tDCS voorafgaat aan de gedrags taak die het beoogt te moduleren.
    1. Gebied van Wernicke.
      Opmerking: de plaatsing van de stimulatie elektrode die het beste overeenkomt met het gebied van Wernicke is CP5 volgens het uitgebreide internationale 10-20-systeem voor EEG16,17.
      1. Om deze locatie te lokaliseren bij afwezigheid van een elektrode dop, volgt u de standaard 10-20 systeem procedures.
      2. Meet het hoofd met een tape van de INION naar de nasion en noteer het midden van deze afstand. Meet vervolgens de afstand van het linker preauriculaire punt naar het rechter preauriculaire punt en markeer de crosspoint van de twee metingen.
      3. Om de CP5 locatie te vinden, meet u 30% van de afstand tussen de preauriculaire punten van de crosspoint langs de linker hemisfeer en markeer deze. Meet 10% van de afstand tussen de INION en de nasie van het gemarkeerde punt naar de achterkant van het hoofd. Dit punt is de CP5 locatie voor de actieve elektrode (Figuur 3).
    2. Gebied van Broca
      Opmerking: het dichtst bij Broca gebied is de F5 elektrode plaats18 volgens het 10-20 systeem.
      1. Bij afwezigheid van een EEG-dop, volgt u de standaard 10-20-systeem procedures om de crosspoint tussen INION-nasion en preauriculaire punten te vinden en te markeren, zoals hierboven beschreven.
      2. Om de F5 locatie te vinden, meet u 20% van de afstand tussen de INION en de neus van de crosspoint naar de voorkant van het hoofd. Meet 30% van de afstand tussen de preauriculaire punten van het onlangs gemarkeerde punt naar beneden op de linker hemisfeer. Dit punt komt overeen met de F5 locatie voor de actieve elektrode (Figuur 3).
    3. Homologe locaties in de rechter hemisfeer: voor rechts-hemiferische homologen van Wernicke's-en Broca-gebieden, gebruikt u dezelfde procedures als hierboven, met uitzondering van het meten van de afstand van de middenlijn langs de rechterkant van de hoofdhuid. Elektrode locaties zijn: CP6 voor de RH Wernicke homo en F6 voor de Broca homo.
    4. Gebruik sponsachtige elektroden van 5 cm x 5 cm omdat deze maat een goed compromis is tussen focale stimulatie (wat meer irritatie en ongemak veroorzaakt) en grotere elektroden die geen focaliteit hebben. Dompel de elektroden in fysiologische zoutoplossing voor 5 minuten vóór toepassing.
    5. Om het effect van stimulatie op andere gebieden van de hersenen te minimaliseren, plaatst u de referentie-elektrode aan de basis van de nek links (rechts voor homologues) zijde (Zie Figuur 3 en Figuur 4). Gebruik sponsachtige elektroden meten 5 cm x 5 cm ook.
      Opmerking: er moet bijzondere aandacht worden besteed aan het voorkomen van de verspreiding van de oplossing buiten de grenzen van de elektrode toepassings zone. Er moet speciale aandacht worden besteed aan het droog houden van het omringende elektrode gebied.
    6. Gebruik voor optimale kathodale stimulatie gedurende 15 minuten 1,5 mA-stroom. Bij het begin stijgt de stroom geleidelijk van 0 naar 1,5 mA boven 30 s, en aan het einde van de stimulatie daalt het terug tot nul boven 30 s.
    7. Voor anodale stimulatie gebruikt u dezelfde procedure als de kathodale stimulatie, behalve dat de polariteit wordt omgekeerd en de anodale elektrode op de actieve plaats wordt geplaatst, terwijl de kathode wordt gebruikt als de referentie-elektrode die zich buiten het hoofdgebied bevindt.
  2. Schijn stimulatie
    1. Voer de schijn stimulatieprocedure in het algemeen uit zoals hierboven beschreven, behalve dat de stroming slechts kort wordt toegepast in het begin en het einde van de schijn sessie. Hiertoe, tijdens de eerste en de laatste 30 s van de zitting, een elektrische puls van een driehoekige vorm met een maximum van 1,5 mA toepassen, zoals gebruikt in het huidige protocol.
  3. Belangrijkste gedrags taak: contextueel semantisch leren
    1. Huidige verzamelingen met contextuele zinnen voor de nieuwe woorden in een willekeurige volgorde. Begin elke zin met een woord-voor-woord-presentatie.
    2. Geef hierna de volledige zin op het scherm weer om het volledige begrip ervan te garanderen. Laat de deelnemers op de SPATIEBALK drukken met de wijsvinger van de linker hand na het lezen van de hele zin. Duur van de zin presentatie is 5000 MS.
      Opmerking: de sets van de zinnen worden van elkaar gescheiden door het uiterlijk van drie dradenkruisen ("+ + +") voor 2000 MS. elke nieuwe concept presentatie begint met één fixatie Kruis ("+") voor 500 MS, voordat de zinsneden worden geflitst. Elk woord wordt weergegeven voor 500 MS en het lege scherm in de achtergrondkleur tussen woorden binnen één zin is 300 MS lang.
  4. Procedure voor acquisitie beoordeling
    1. Om de leereffecten zowel onmiddellijk als na de nachtelijke consolidatiefase te beoordelen, breekt u de stimulus die is ingesteld in twee subsets, gelijkelijk verdeeld over stimulerende condities en tegenwicht voor de onderwerpgroep, en voert u de beoordelingstaak uit onmiddellijk na het leer protocol op één subset en na een vertraging van 24 uur op de andere.
      Opmerking: deze strategie is gebaseerd op de literatuur die het belang benadrukt van nachtelijke geheugen consolidatie voor de verwerving van nieuwe woorden19,20.
    2. Gebruik alle ontwikkelde taken in de volgorde beschreven in paragraaf 3 hierboven om verschillende niveaus van woord/concept verwerving te beoordelen. Kies de volgorde van de taken om de overdracht van effecten van de ene taak naar de volgende te minimaliseren.
    3. Voor taken 1 en 4 gebruiken spreadsheets om te worden ingevuld door onderwerpen (met de hand of met behulp van een tekst-of spreadsheet processor); Presenteer de andere taken met behulp van tijdelijk nauwkeurige simulatiesoftware.
      Opmerking: elke stimulus in taken 2 en 3 wordt gepresenteerd voor 600 MS, met een fixatie Kruis ("+") aanwezig in het interstimulus-interval (1400 MS); Zie Figuur 3. Voor de andere taken is de responstijd niet beperkt.

6. gegevensanalyse

  1. Voer gegevensanalyse uit met behulp van verschillende tests waarbij twee sets van monsters worden vergeleken die afkomstig zijn van continue distributies (zoals Wilcoxon Signed Rank test of Mann-Whitney U-test) of medianen ( t-toets met twee steekproeven, als de verdeling normaal is).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Terwijl de gegevens werden geanalyseerd voor de specifieke reeks taken, moet worden benadrukt dat de ontwikkelde set van tests en het paradigma kon worden aangepast aan een verscheidenheid van psycholingstische experimenten. De resultaten werden geanalyseerd in termen van nauwkeurigheids scores (aantal juiste antwoorden) en de reactietijd (RT) met behulp van niet-parametrische Wilcoxon ondertekende rang test en Mann-Whitney U-test over groepen (kathodale en schijn stimulatie). Significant...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

De resultaten wijzen op een aantal belangrijke punten die in aanmerking moeten worden genomen bij het uitvoeren van psycholinguïstisch onderzoek in het algemeen, en neuroluitingstieken tDCS bestudeert in het bijzonder. Stimulatie van taal cortices (geïllustreerd door het gebied van Wernicke) produceert een complex patroon van gedrags resultaten. In tegenstelling tot de TMS-techniek, waar het mogelijk is om de spraakverwerking volledig te verstoren (bijvoorbeeld het zogenaamde "speech-arrestatie protocol")

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Ondersteund door RF overheidssubsidie contract No. 14. W 03.31.0010. We willen Ekatarina Perikova en Alexander Kirsanov bedanken voor hun steun bij het opstellen van deze publicatie. We zijn Olga Shcherbakova en Margarita Filippova dankbaar voor hun hulp bij stimulerings selectie en voor Anastasia Safronova en Pavel Inozemcev voor hun hulp bij de productie van video materialen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Referenties

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

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Gebied van Wernickegebied van Brocawoordverwervingtaalverwervingkathodale stimulatieanodale stimulatiepsycholingu stisch experimentgedragsbeoordeling
Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) van de gebieden van Wernicke en Broca in studies naar taalverwerving en woord overname
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.