Transkranial Manyetik Stimülasyon ile Dudak Motor Cortex Uyarıcı

Özet

Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) konuşma algı söyleyiş motor korteksin rolünü araştıran yararlı bir araç olduğu kanıtlanmıştır. Bu makale, motor dudak kasları potansiyeller (MEP) uyarılmış ve nasıl tekrarlayan TMS kullanarak motorlu dudak temsilini bozmak için kayıt anlatılmaktadır.

Özet

Transkraniyal manyetik stimülasyon (TMS) konuşma algı söyleyiş motor korteksin rolünü araştıran yararlı bir araç olduğu kanıtlanmıştır. Araştırmacılar motor kortekste dudak temsil uyarmak için tek nabız ve tekrarlayan TMS kullandık. (; EMG elektromiyografi) dudak Motor temsilinin heyecanlanma, bu kortikal alana tek TMS darbeleri uygulamadan ve TMS-kaynaklı motorlu dudak kaslarına bağlı elektrotlar aracılığı potansiyeller (MEP) uyarılmış kaydederek incelenebilir. Büyük milletvekilleri artmış kortikal eksitabiliteyi yansıtmaktadır. Çalışmalar konuşma ile ilgili hareketleri izleme sırasında konuşma dinleme gibi boyunca o heyecanlanma artışlar göstermiştir. TMS dudak motoru temsil bozmak için de kullanılabilir. Düşük frekans alt eşik tekrarlayan stimülasyon bir 15-dakika tren başka bir 15-20 dakika daha motorlu uyarılabilirliğini bastırmak için gösterilmiştir. Motor dudak temsil Bu TMS-kaynaklı bozulması daha sonra bozarkonuşma algısı zorlu görevler ve konuşma işitsel-korteks yanıtları modüle performans geliyor. Bu bulgular motor korteks konuşma algılanmasına katkıda öneri ile uyumludur. Bu makalede dudak motor kortekste temsil ve nasıl tek nabız ve tekrarlayan TMS deneyler hem yürütülmesi için uygun stimülasyon yoğunluğunu belirlemek için lokalize anlatılmaktadır.

Giriş

Konuşma algısı karmaşık ve son derece değişken gelen işitsel sinyalleri kodlama gerektiren zorlu bir beceridir. ^- Bu işitsel korteks konuşma üretimi sırasında artikülatör (örneğin dudak) hareketlerini kontrol, motor bölgelerde de algı etkin soruşturma ve bilimsel tartışma ¹ bir konu olmaya devam etmektedir konuşma katkıda bulunup, konuşma işleme kritik bir rol oynadığı tartışmasız olmakla ^5. Motor temsilleri konuşma algısı dahil olduğu fikri yeni değildir. Konuşma algısı ^6,7 Liberman motor teorisine göre dinleyici konuşmacının "amaçlanan söyleyiş jestleri" taklit ederek konuşmasını algılar. TMS (bir inceleme için, bakınız ⁸⁾ konuşma algısı sırasında söyleyiş motor korteksin varsayılan rolünü araştıran güçlü bir araç olduğunu kanıtlamıştır. Bu makalede, tek nabız ve kullanarak dudak Motor temsil uyarılması üzerinde duruluyortekrarlayan TMS teknikleri.

Tek darbe TMS motor korteks ve konuşma işleme ^8-10 arasındaki bağlantıyı araştıran son derece etkili bir araç sağlamıştır. Primer motor korteks (M1) uygulanan tek TMS bakliyat ortaya motorlu elektromiyografi (EMG) kullanılarak kaydedilebilir kontralateral hedef kas potansiyelleri (yani MEP) uyarılmış. El kaslarında kaydedildi milletvekilleri (ilk interosseus dorsal; FDI) bir pik yaklaşık 24 msn darbe sonrası, milletvekilleri dudak kasları kayıtlı iken (orbicularis oris; OO) zirve yaklaşık 15 msn darbe sonrası (bkz. Şekil 1). Bu dudak ve el kasları için motor korteks mesafe farklılıkları yansıtır; dudaklarına kortiko bulber yolu eller için kortiko-spinal yolu daha kısadır. Bir MEP ortaya çıkarmak için gerekli olan palsının intensitesi en olası Nöroanatomik farklılıklar ve sorumluluk yönün yansıtan çok katılımcılar arasında farklılıkKafatasında detaylarda farklar ¹¹ kalınlığı. MEP genlik kas rahat olduğunda kıyasla hedef kas sözleşmeli büyük MEP'ler uyaran bir sabit yoğunluktaki darbeleri ile, motor sistemin fonksiyonel durumuna bağlıdır. MEP ölçümleri her katılımcının farklı kasların kortikal temsilini yerelleştirme yanı sıra, konular arasındaki TMS yoğunluğu normale doğru bir yol sağlar. Bu yöntem aynı zamanda ilgili doğrudan ilgilendiren bir bağımsız değişkene göre, motor uyarılabilirliğinin (örneğin MEP genlik) sağlamaktadır. Örneğin, tek darbe TMS çalışmalar konuşma dinleme ve konuşma ile ilgili dudak hareketleri ^10,12,13 izlerken dudak temsil uyarılmasının büyük MEP'ler (yani artmış uyarılma) neden olduğunu göstermiştir. Bir araya getirilen PET ve tek darbe TMS çalışma işitsel algısı konuşma sırasında konuşma motor sistemi uyarılma aktivite ile kısmen modüle olduğunu göstermiştirposterior inferior frontal girus ¹⁴ bıraktı.

Tek darbe TMS konuşma algısı sırasında motor sistemi uyarılımın değişiklikleri göstermek iken bu motor korteks konuşma işleme katkıda olmadığını göstermez. Tekrarlanan TMS (TMU) motor kortekste ¹⁵ geçici bir bozulma (yani "sanal bir lezyon") ikna etmek için de kullanılabilir. Bu "sanal lezyon" yaklaşımı motor sistemin bir odak alanına kontrollü, kısa süreli kesintileri sırasında konuşma algısı soruşturma sağlar. TMS neden olduğu "sanal lezyonlar" çoğu zaman, beynin işlevsel yeniden yol açan yaygın kortikal bölgeleri kapsar hastalarda gerçek lezyonlardan farklıdır. Hasta çalışmalar tipik olarak bir kontrol grubuna hastaların davranışlarını karşılaştırmak ve nadiren önce strok / lezyona performansı hakkında bilgi sağlar. Shamı kullanarak bu s gerçekleştirmek için bir katılımcının yeteneğini incelemek mümkündürMotor aksamalar ve, ve olmadan Peech algı görevleri dolayısıyla, bu aksamalar performansına katkıda olup olmadığını incelemek.

Alt eşiği düşük frekanslı rTMS geçici motorlu dudak temsilini bozmak için kullanılabilir ve bu konuşma algı ^16-18 söyleyiş motor korteksin rolünü araştırmak için kullanılır olmuştur. Monofazik düşük frekanslı TMU fazlı rTMS'ye ¹⁹ ile karşılaştırıldığında kortikal uyarılabilirliği üzerinde daha etkili olduğu gösterilmiştir, çünkü bu deneylerde, tek fazlı pals dizileri kullanılmıştır. Dudakları kaydedilen milletvekillerinin boyutu 1 Hz yani motor uyarılmada altında fiyatla uygulanan alt eşik monofazik TMS bakliyat 15 dk tren sonra azalır ¹⁸ bastırılır. Bu rTMS'den kaynaklı kesinti de dinleyicilerin bozar 'kategorik iki konuşma sesleri arasında değişen akustik kontinua algılama yeteneğine bu eklemlenme yerine (örneğin farklıydı' ba & #39; vs 'da' ve 'ta' vs 'pa'). Dudak motor korteks karışıklıktan sonra bozulmuş performansı motor sistemi konuşma algısına katkıda bulunduğunu göstermektedir. El motorlu temsil bozulması konuşma sesleri kategorik algı üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Bu bulgular zorluk, görev yapısı ve tepki türü ²⁰ Bahisler bir renk ayrım kontrol görevi ile karşılaştırıldığında gürültü sunulan heceleri kullanırken Premotor kortekse uygulanan düşük frekanslı TMU bir fonetik ayrımcılık görev performansı bozar olduğunu gösteren daha önceki bulgularla tutarlıdır. Bu çalışmalar rTMS konuşma üretim ve algı hem destekleyebilir işitsel-motor devreleri keşfetmek son derece etkili bir araç olduğunu göstermektedir. Düşük frekanslı TMU ayrıca (Tartışma) bu konuyu araştırmak için beyin görüntüleme teknikleri ile birlikte kullanılabilir.

Protokol

1.. Hazırlık

1. (Örneğin ²¹ bakınız) bir güvenlik tarama formu doldurmak için katılımcı isteyin. Not: TMS için kontrendikasyon var katılımcılar teşvik edilmemelidir; En yaygın kontraindikasyonlar: uyku eksikliği, ilaç (antidepresanlar) ve epilepsi bir aile öyküsü.
2. Katılımcıya TMS prosedürü ve deneysel ayrıntıları açıklamak ve bilgilendirilmiş onam edinin.
3. Alkol kullanma, sağ elinde DYY kas karın üstünde ve referans sitesi (DYY kas örn. tendon) cildi temizlemek ve bu sitelerde elektrotlar takmak.
4. Alkol ile OO kas sağ tarafında cilt temizlemek ve alt dudak sağ köşesinde üst dudak ve bir elektrot sağ köşesinde bir elektrot takın.
5. (Alnına) örneğin toprak elektrot için site çevresinde cildi temizleyin ve elektro takmakde.
6. EMG, bir kayıt sistemine bağlı bir elektrot kutuya elektrot telleri bağlayın.
7. Katılımcı sözleşme ve (görsel örneğin Spike2 yazılımı kullanarak bunları inceleyerek) bu kasları rahatlatıcı zaman el ve dudak kasları kaydedilen EMG sinyallerini kontrol edin. Katılımcı dudak ve el kasları rahatlatır sinyaller gürültülü bakarsanız, elektrot kabloları, yeniden temiz elektrot yerinde deri ve / veya onların bacaklarını bağlanmamış kendi ayakkabılarını çıkarmak ve yere kendi ayakları var katılımcıdan büküm (daha iyi topraklama).
8. Kulaklıklar ile katılımcının işitme koruyun.
9. TMS bobin konumunu işaretlemek edebilmek için katılımcının kafasına kap koyun.

Motor El Temsil 2. Lokalizasyonu

1. (Küçük bir etiket ekleyerek veya bir kalem kullanarak) kapağındaki köşe işaretleyin ve sol preaurikular noktasına köşe mesafeyi ölçmek. Hareket33 sol preaurikular noktasına doğru köşenin bu mesafenin% ve bu nokta işaretleyin.
2. Bu noktada rakam sekiz-TMS bobin merkezine yerleştirin. Orta hattan bobin 45 derece kolunu yönlendirin.
3. Bir ayak pedalına basarak örneğin ilk TMS nabzını sunun. Katılımcının motor eşiği bilinen değilse düşük yoğunluğu (max stimülatör yoğunluğu örneğin% 40) seçin. Biraz bobin hareket ve / veya herhangi bir MEP veya kas seğirme elinde görünür ise, yoğunluğunu artırabilir.
4. Bir MEP ortaya çıkardı olduğunda, uygun bir "sıcak nokta" bulmak için bu alanın çevresinde 5 mm adımlarla bobin hareketli tutmak belli bir yoğunlukta maksimum MEP'ler ortaya çıkarır site ve bobin yönlendirme yani. Darbeler arasında, en az 5 saniye ara tutun. Kaslar seğirme olduğunu kontrol etmek katılımcıların elini gözlemleyin. Milletvekilleri büyük olduğu nokta bulunduğunda, bu "sıcak nokta" ve yönünü ve işaretlemekkapakta bobin.

Motor Dudak Temsil 3. Lokalizasyonu

1. Mark, sol gözün köşesine doğru düz bir çizgi boyunca FDI noktadan bir nokta 2-3 cm (motorlu temsil konumu daha anterior ve el temsil daha düşüktür).
2. Bu noktada bobin yerleştirin. Dudak kasları çanta için katılımcıdan; Bu motor eşik düşürür ve bu nedenle, daha kolay motor dudak temsil bulmak için yapar.
3. TMS bakliyat önceki konumuna göre bu konumda daha yoğun hissedebilirsiniz katılımcı söyle ve o / o (periferik stimülasyonu) onun / onun yüzüne twitches hissedebilir ve istemsiz göz yanıp söner s. Bu uyarımı durdurmak istiyorsanız uyarılması tatsız veya ağrılı halinde veya herhangi bir noktada deneyci bilgilendirmek için katılımcı isteyin.
4. Ilk darbeleri sunun. Hiçbir milletvekilleri ortaya çıkardı ise, biraz bobin hareket ve / veya yoğunluğunu artırabilir. Keep darbeler arasında bir 5 sn mola azından. Bir MEP ortaya çıkardı olduğunda, OO kas için bir "sıcak nokta" bulmak amacıyla 5 mm adımlarla bu alanı çevresinde bobin hareketli tutmak. Not: dudak milletvekillerinin şekli genellikle multifazik ve onların şekli katılımcıdan gelen katılımcıya değişebilir. Aynı zamanda, motor eşik el kaslar için daha dudak kas için genellikle daha yüksektir.

4. Tek Darbe Deneyleri Yoğunluk tanımlama

1. Avrupa Parlamentosu üyeleri sözleşmeli dudak kaslarına kaydedilmiş olması durumunda, kasılma sabit bir düzeyde tutmak için katılımcı eğitin. Not: (Spike2 yazılımını kullanarak örneğin) EMG sinyalinin gücü hakkında görsel geri bildirim sağlanması eğitim sırasında yardımcı olur; katılımcı en az 1 dakika boyunca daralma istikrarlı düzeyde tutmak mümkün olduğunda eğitim durdurulabilir.
2. OO kas için sıcak nokta üzerinde bobin yerleştirin. Sabit yoğunluğu ile 10 darbeleri sunun. Darbeler arasında, en az 5 saniye ara tutun. Dgörsel onları inceleyerek milletvekillerinin boyutlarını stimate. Milletvekilleri çok küçük ya da hiç MEP her denemede olsaydı, yoğunluğunu artırın. Yine 10 darbeleri sunun. Sağlam bir MEP her denemede ortaya kadar yoğunluğunu artırarak devam (yaklaşık 0,3 mV genlik ile, örneğin dudak kas rahat veya dudak kas sözleşmeli yaklaşık 1 mV genlik ile olduğunda). Tek darbe deney sırasında bu yoğunluğunu kullanın. Not: Bu yayınlarda uyarıcısı yoğunlukları bildirmek için iyi bir uygulamadır.

5.. TMU Deneyleri Aktif Motor Eşik tanımlama

1. Gibi sert onlar gibi dudak kasları sözleşme katılımcıdan. (Görsel olarak kontrol ederek sinyal EMG) bu maksimum kasılma şiddetini belirlemek.
2. Dudakların kasılması azaltmak için katılımcı isteyin. Maksimum yaklaşık% 20 daralma seviyesine ulaşmak için ona / onu yönlendirin. 1 mil boyunca bu seviyede tutmak için katılımcıdann. / Onu kısa bir mola verin ve gerektiği gibi birçok kez uygulama tekrar. Not: (Spike2 yazılımını kullanarak örneğin) EMG sinyalinin gücü hakkında görsel geri bildirim sağlanması eğitim sırasında yardımcı olur; katılımcı en az 1 dakika boyunca daralma istikrarlı düzeyde tutmak mümkün olduğunda eğitim durdurulabilir.
3. Katılımcı maksimum% 20 dudak sözleşme ise OO için hotspot üzerinden 10 darbeleri sunun. Ortaya kaç MEP'ler saymak. (En az 0.2 mV tepe-tepe genlikli) bir MEP 10 denemeler üzerinden az 5 orada olsaydı, yoğunluğunu artırabilir. Bir MEP 10 denemeler üzerinden daha on 5 varsa, şiddetini düşürebilir. Çalışmalarda (aktif motor eşik) en az% 50 üzerinde MEP'ler bulunmuştur ortaya çıkarır asgari yoğunluk seviyesine kadar tekrarlayın.
4. Dudak kasları gevşer ve aktif motor eşiğinde yoğunlukta 10 darbeleri teslim katılımcıdan. Hiçbir milletvekilleri (yani uyarım olarak ortaya çıkarıldığını kontrol edintensit) alt eşik. Hiçbir milletvekilleri ortaya olsaydı (dudak kas rahat ise), rTMS tren sırasında bu yoğunluğunu (aktif motor eşik yani% 100) kullanın. MEP ortaya olsaydı, geri 5.3 gidin.

6. Düşük frekanslı rTMS

1. TMU treni esnasında, 15 dakika için 1 Hz frekansta TMS darbeleri teslim. İki stimülatörlerinin oluşur Magstim BiStim sistemini kullanırken, 0.66 Hz monofazik darbe dizisi oluşturmak için (yani, her Stimülatörle pulse her 3 saniyede iletir.) Dönüşümlü olarak bu uyarıcıları tetikleyebilir. Not:, birlikte (Cambridge Electronics) tarafından EMG elde etme sistemi ile Spike2 yazılımı tetik palslarının bir dizisini oluşturmak için kullanılabilir. Not: Uygulamada, Magstim BiStim sistemi ve standart bobinleri kullanılarak 0,66 Hz puls için en yüksek yoğunluğu en fazla stimülatör çıkış 65% 'dir. Bu sınır, her stimülatörü maksimum darbe frekansı (0.33 Hz) ile ilgilidir, aşırı ısınmabobinler ve katılımcı konfor.
2. Hiçbir milletvekilleri uyarılabilirliğindeki veya komşu temsil etkileri yayılmasında bir artışa işaret olacağını ortaya sağlamak için rTMS'e tren sırasında dudak ve el kaslarında kayıtları izleyin. Ayrıca rahatsızlık belirtileri veya uyanıklık düzeyi değişiklikleri için katılımcıyı izlemek.
3. Aşırı ısınmasını önlemek için, 7.5 dakika sonra, bobin değiştirme. Not: uyarılması esnasında soğutulmaktadır özel bobinleri kullanılarak, bu adım, ihmal edilebilir; bobinlerin ısıtma manyetik alan gücünü etkiler.

Sonuçlar

Tek darbe deneylerden elde edilen sonuçlar

Tek darbe deneylerde, bağımlı ölçü MEP genliğidir. MEP'in büyüklüğü tipik olarak eğrinin altında ¹⁰ tepe-tepe genlik ^13,18 veya alan olarak ölçülür. Dudak milletvekilleri rahat kas veya biraz sözleşmeli kas ya kaydedilebilir. Daralma motor eşik düşürür, çünkü ikinci durumda, TMS baklagiller, daha düşük bir yoğunluk ile teslim edilebilir. Bu, kasılma gücü MEP genlikleri etkilediğinden daralma derecesi, deney boyunca sabit kalması çok önemlidir. Güçlü daralma daha büyük milletvekilleri, bir. Bu nedenle, milletvekilleri sözleşmeli kas kaydedildi ise, TMS yoğunluğunu tanımlamadan önce kasılma sabit bir düzeyde tutmak için katılımcı eğitmek önemlidir. Görsel geri besleme (Protokolü 4.1.) Eğitim sırasında yardımcı olur. Bazen eşikTMS akımlarının yoğunluk katılımcı için rahatsız edici ve deney gerçekleştirilebilir olamaz o kadar yüksektir. Ayrıca, dudak kaslar gevşer, özellikle dudak temsil bulmak ya da sağlam MEP'ler kaydetmek her zaman mümkün değildir. Bu deney yayınlarda yürütülen olamazdı kime katılımcı sayısını bildirmek için iyi bir uygulamadır. Şekil 1, tek bir katılımcı için bir rahat ve sözleşmeli dudak kas kaydedildi MEP'ler gösterir. TMS palslarının yoğunluğu daralma üç seviyesi arasında sabit tutulmuştur. Kas sözleşmeli olduğunda, motor uyarılma artar ve dolayısıyla milletvekilleri daha büyük olsun.

Şekil 1.. Dudak milletvekiliyle kas kasılması etkisi. MEP'ler bir katılımcı ölçüldü ise o (1), dudaklarını rahat (2) hafifçe (, bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

Konuşma, dinleme ve konuşma ile ilgili dudak hareketlerini izleme sırasında dudak temsil artar Motor heyecanlanma. Konuşma ve sözel olmayan gürültü dinleme sırasında kaydedilen MEP dudak 2: Şekil ve göz hareketleri ve konuşma ile ilgili dudak hareketleri ¹⁰ izlerken sırasında. TOnun çalışma milletvekilleri biraz sözleşmeli dudak kaslarına kaydedildi. Daralmanın seviyesi MEP analizinde bir değişken olarak ilave edildi ve MEP boyutunu ayarlamak için kullanıldı. Sağ M1 uyarılması sonucu ortaya dudak milletvekilleri koşullardan herhangi sırasında modüle değildi oysa sol M1 uyarılması sonucu ortaya dudak MEP'ler anlamlı, konuşma, dinleme ve taban durumuna göre konuşma ile ilgili dudak hareketlerini izliyor sırasında geliştirilmiş edildi.

Sol motor korteks uyarıldı ise Şekil 2.., Bir katılımcının işitsel ve görsel konuşmanın algılanması sırasında milletvekilleri. Milletvekilleri biraz sözleşmeli dudaklar kas kaydedildi. AP milletvekilleri konuşma dinleme ve konuşma ile ilgili dudak hareketlerini izleme sırasında geliştirilmiş edildi. Değiştirilmiş Şekil

Yeni yapılan bir çalışmada görsel ağız hareketlerinde ¹³ gözlem sırasında dudak motor kortekste eksitabilitenin değişikliklerin özgüllüğü araştırıldı. Bilinen konuşma (İngilizce) görsel algı sırasında kaydedilen dudak milletvekiliyle Z-skorları, bilinmeyen konuşma (İbranice), non-konuşma ağız hareketleri (gurning) ve hala yüz Şekil 3'te sunulmaktadır. Bu z-skorları göre hesaplanmıştır Tüm koşullar anlamına gelir. TMS bakliyat sol M1 ve rahat dudak kasından kaydedilen milletvekiliyle üzerinden teslim edildi. Milletvekilleri bilinmeyen konuşma veya olmayan konuşma ağız hareketleri daha az bilinen konuşma gözlem sırasında büyük. Hala yüz gözlem sırasında kaydedilen MEP'ler İngilizce konuşma gözlem sırasında kadar büyük idi. Bu bulgular dudak motor korteks konuşma iletişim sırasında görsel sinyalleri işleme katılır öneririz. ona tıklayınızBu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için e.

Görsel konuşmanın algılanması sırasında Şekil 3.. Motorlu heyecanlanma. A. Katılımcılar bilinen konuşma (yani İngilizce) videoları sunuldu, bilinmeyen konuşma (yani İbranice), non-konuşma ağız hareketleri (yani gurns) ve hareketsiz bir ağız. Bir TMS nabız her videonun sırasında teslim edildi. Inter-darbe-aralığı (IPI) 5 ve 8 saniye arasında değişiyordu. B. resimde AP milletvekillerinden (± SEM) standardize genlikleri videoları gözlem sırasında dudak ölçülür. Z-skorları tüm koşulların ortalama göre hesaplanmıştır. AP milletvekilleri bilinmeyen bir konuşmadan daha bilinen konuşmanın gözlem (p = 0.001) veya g sırasında büyüktüçömleği (p <0.05). Koşulları arasındaki MEP amplitüdlerinde farklar motor kortekste dudak temsil uyarılımın farklılıkları yansıtmaktadır. ¹³ değiştirilmiş Şekil. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

TMU deneylerden elde edilen sonuçlar

Bu el motorlu temsil üzerinde alçak frekanslı rTMS Motor uyarılabilirliğini azaltmak ve bu alanda geçici bir bozulma (yani "sanal bir lezyon") ¹⁵ neden olduğunu göstermiştir olmuştu. Dudak motoru temsil fazla TMU de bu alanda ¹⁸ uyarılabilirliğini azaltır. Sol M1 korteks dudak temsil fazla düşük frekanslı uyarım, 15 dakika sonra APM amplitüdlerinde değişiklikler, Şekil 4'te gösterilmiştir. Dudaktan kaydedilen APM tekrarlayan TMS trenin bitiminden sonra 7 dakika bastırıldı ama st vardı15 dakika sonra kurtarmak için arted. Bu bastırılmış heyecanlanma düşük frekanslı TMU yaklaşık 15 dakika için motor korteks dudak temsil işleyişi kesintiye olduğunu göstermektedir.

Zorlu konuşma algısı görevleri söyleyiş motor korteks bozmaktadır katılımcıların performans TMS kaynaklı aksamalar. Aynı-farklı ayrımcılık görevi ¹⁸ dudak temsil modüle performansının bozulması TMS-kaynaklı nasıl 5: Şekil. Katılımcılar düşük frekanslı rTMU önce ve sonra hem sentetik hece çiftleri ile sunuldu. Onların görevi, heceler, aynı ya da farklı olup olmadığını belirtmek için oldu. TMS-kaynaklı bozulması dudakların ('dekar' vs 'ba' ve 'ta' vs 'pa') tarafından belden değil konuşma sesleri dudak-belden sentetik konuşma sesleri ayırt etmek katılımcının yeteneği bozulmuş. Ancak bu bozulma yeteneğini etkileyebilir vermedi('ga' ve 'ga' vs 'dekar' vs 'ka') dudakları tarafından belden değil iki konuşma sesleri ayırt etmek. Bu, dudak gösterim bir articulator özel bir şekilde konuşma algılanmasına katkıda bulunduğunu göstermektedir.

Şekil 4. Motor uyarılmada ve konuşma ayrımcılık rTMS'nin Etkileri. A. grafik ilişki öncesi rTMS milletvekilleri sonrası rTMU milletvekillerinin tepe-tepe amplitudes (± SEM) ortalama değişiklik göstermektedir. Milletvekilleri dudak kasları kaydedildi ve rTMU deneyleri 1 ve 2 hem de sol hemisfer dudak motor korteks üzerine uygulanmıştır. Sonrası TMU milletvekilleri 15 dakika (post2) bitiminden sonra ~ 7 dakika (İleti1) kaydedilmiş ve ~ edildi 15 dakika düşük frekanslı rTMU trenin. Milletvekilleri önemli ölçüde e hem rTMS'nin sonra bastırılmıştıxperiments 1 ve 2. B. Katılımcılar iki konuşma sesleri arasındaki sekiz adım akustik devamlılığı sentetik konuşma sesleri ile sunuldu. "Across-kategorisinde" çiftleri her bir katılımcı için belirlenmiştir kategori sınırları yerine dayalı seçildi. Katılımcılar aynı farklı ayrımcılık görev öncesi gerçekleştirilen ve dudak motorlu temsil üzerinde sonrası düşük frekanslı rTMS. "Farklı" tepkiler (± SEM) oranlarda değişiklikler çizilir. TMS sonra, katılımcılar rTMS'ye daha önce dudak-belden konuşma sesleri ('dekar' vs 'ba' ve 'ta' vs 'pa' dahil) genelinde kategorisinde çiftleri ayrımcılık fakir vardı. Diğer çiftleri Discriminability stabil kaldı. Şekiller ¹⁸ modifiye edilmiştir. ** P <.01, *** p <.001. , bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız.

Tartışma

Bu nörogörüntüleme tamamlayıcı bilgiler sağlayabilir çünkü son iki yılda, TMS, bilişsel nörobilim yaygın olarak kullanılan bir yöntem haline gelmiştir. Ayrıca motor konuşma üretim sistemi konuşma algısı dahil olup olamayacağını araştırmak için yeni araçlar ile konuşma bilim adamları sağlamıştır. Özellikle, TMS konuşma artikülasyon kontrol nöral devreleri bu devreleri konuşma algısı katkıda bulunup, konuşma dinlediğiniz kolaylaştırmış ve olup olmadığını deneysel olarak test önemli bir araç sağlar.

Bu makale, motor dudak temsil TMS kullanarak uyarılmış olabilir, nasıl ve tek darbe ve tekrarlayan TMS teknikler hem konuşma algı motor korteksin rolünü incelemek için kullanılır olmuştur anlattı. Burada bildirilen çalışmalar motor korteks insan beyninin konuşma işleme katkıda kanıt sağlar. Diğer TMS paradigmalar da sp araştırmak için kullanılmıştırmotor sisteminde eech işleme. Işitsel hecelerin önce motor dudak ve dil temsilcilikleri üzerinden teslim Dual TMS bakliyat dudak ve dil-belden hece, sırasıyla ²² tanınmasını kolaylaştırmak için gösterilmiştir. A eşleştirilmiş-coil paradigma konuşma algısı ²³ sırasında dudak gösterimi ve diğer kortikal bölgeler arasında etkin bağlantı araştırmak için kullanılabilir. Bu Motor dudak temsil ve temporo-parietal kavşak ve alt frontal korteks arasında etkili bağlantı beyaz gürültü dinleme sırasında konuşma dinleme sırasında gelişmiş, ama olmadığını gösterilmiştir. Temporo-parietal kavşak üzerinde sürekli teta patlama stimülasyonu (CTBS) Bu kortikal bölgelerde işlevsel konuşma ²³ dinleme sırasında birleştirilir daha fazla kanıt sağlayarak, motorlu dudak gösterimi ile etkin bağlantı kaldırılmıştır. Düşük frekanslı rTMS'nin üzerinde CTBS avantajı olduğunu CTBS nispeten kısa bir tren ( örneğin 40 saniye) motor korteks (maksimum 60 dakika) ²⁴ uzun süreli kesintileri üretebilir. Ancak, motor uyarılmada üzerinde CTBS etkileri katılımcılar ²⁵ arasında oldukça değişkendir.

Tüm beyin aktivitesini ölçen diğer beyin görüntüleme yöntemleri ile TMS birleştiren TMS komşu ve daha uzak kortikal bölgelerde hem nöral süreçleri nasıl etkilediğini fikir verebilir. Beyin bölgeleri şüphesiz algısal ve bilişsel süreçleri sırasında birbirleriyle etkileşim, ve bu yüzden tek bir beyin bölgesinde bir neden "sanal lezyon" aynı süreçte yapan diğer beyin bölgelerinin işleyişi modüle olacağını şaşırtıcı değildir. Konuşma algısı nöral temeli anlayışı ilerletmek için, bu söyleyiş motor korteks ve konuşma nasıl bu etkileşimler konuşma algılanmasına katkıda dinleme sırasında superior temporal korteks işitsel bölgeleri ile etkileşim nasıl araştırmak esastır. Cobeyin görüntüleme teknikleri ile TMS mbination bu soruları yanıtlamak için bir araç sağlar. Örneğin, elektroensefalografi (EEG) kullanarak superior temporal kortekste konuşma sinyallerinin işleme söyleyiş sisteminde TMS-kaynaklı aksamalar etkilerini incelemek mümkündür, manyetoensefalografi (MEG), fonksiyonel MRI ve pozitron emisyon tomografisi (PET). Düşük frekanslı shamı ve EEG birleştirerek deneyler söyleyiş motor kortekste TMS kaynaklı kesinti konuşma otomatik ayrımcılık modüle, fakat non-konuşma, bu sistemler konuşma işleme ¹⁶ sırasında etkileşim olduğunu gösteren, işitme sisteminde sesler olduğunu göstermektedir. MEG ile rTMS'nin kombinasyonu aynı zamanda işitsel-motor etkileşimleri ¹⁷ zamanlamasını araştırmak için güçlü bir yöntemdir.

Bununla birlikte, konuşma üretimi ve algı arasındaki bağlantı hala anlaşılamamıştır. Konuşma görevleri ve ek görüntüleme teknikleri ile kombine TMS yardımcı olabilirbilim adamları konuşma algısı ve üretim nöral üsleri anlayış geliştirmek ve onlar örtüşüp örtüşmediğini.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
TMS stimülatörü	Magstim Limited, Galler, Birleşik Krallık	Magstim BiStim (iki MagStim 200 bağlı)
2 TMS bobini	Magstim Limited, Galler, Birleşik Krallık	70 mm sekiz bobin rakamı, EMG sinyalini kaydetmek için D70 Alfa
Elektrotları	Covidien llc, MA, ABD.	Kendall Yenidoğan EKG elektrotları, 22 mm x 30 mm
Elektrot kutusu (EMG kaydı için)	Cambridge Electronic Design Limited, U.K.	CED 1902-11/4 Elektrot Adaptörü
Veri toplama ünitesi (EMG için)	Cambridge Electronic Design Limited, U.K.	Micro1401-3
Amplifikatör (EMG için)	Cambridge Electronic Design Limited, U.K.	1902
EMG kayıt ve analiz yazılımı	, Cambridge Electronic Design Limited, İngiltere	Spike2, sürüm 7