一项由德克萨斯大学达拉斯分校言语神经科学家领导的新研究揭示了中风损伤如何破坏大脑流畅言语所需的机制。
该研究发表在《NeuroImage》期刊10月15日刊上,可能有助于推进中风后失语症患者的未来治疗方法。
由行为与脑科学学院言语、语言与听力学副教授Roozbeh Behroozmand博士领导的研究团队记录了中风后失语症患者的脑信号,以理解左半球神经网络病变如何干扰患者处理听觉反馈的能力——这是产生准确、流畅言语的关键组成部分。
“听觉系统在我们说话时识别错误至关重要,”该研究的通讯作者Behroozmand说。“我们根据从自己口头输出中听到的内容来控制言语产生,以维持流畅沟通。”
失语症影响20%至40%的中风幸存者,损害言语产生、理解、阅读和写作,但不会降低一个人的智力能力。
“失语症的临床症状多种多样,从非流畅言语到理解口语困难不等,”Behroozmand说。“有些人能理解言语但无法产生;有些人丢失了命名物体的词汇;有些人在重复单词方面有问题。这些结果都代表了大脑感觉和运动系统中用于监测、检测错误并为言语肌肉生成纠正性运动指令(即产生单词和句子的物理运动)的缺陷。”
传统上,中风后失语症患者的临床干预侧重于改善言语运动结果。Behroozmand解释说,这种治疗仅针对大脑纠正言语错误的三个主要组成部分之一。
“检测错误是第一步:在你明确说出单词之前,你的大脑会预想你打算说什么,然后你听到自己的反馈来判断是否正确说出了单词。”他说。“如果不是这样,第二步是处理你听到的错误,并将其转化为纠正性运动指令,以调整肌肉运动达到言语目标。最后一步是执行这些物理修改,以确保产生纠正后的单词。”
“我们的研究结果强调了听觉反馈处理步骤在识别和纠正言语错误中的重要性。”
研究人员利用听觉反馈扰动技术研究了言语产生中的感觉运动整合,该技术通过耳机实时外部改变参与者自己的言语并将其反馈给他们。
“利用这项技术,我们人为地为大脑生成一个言语错误信号,当患者说话时,该信号被解释为意图与实际言语输出之间的差异。”Behroozmand说。“然后,我们测量这种不匹配如何导致言语输出的调整,以探查健康个体感觉和运动系统的完整性,并识别中风后失语症患者神经缺陷的来源。”
“在我们的研究中,我们发现失语症组的参与者相比神经典型说话者,其事件相关电位活动显著降低——这是神经反应减弱的指标。这些模式表明负责检测和纠正言语错误的感觉运动脑网络存在中断。”
研究证实,中风后失语症个体识别自身听觉反馈中言语错误的能力以及实时调整以保持流畅性的能力均有所下降。
在进一步研究中,Behroozmand言语神经科学实验室的研究人员将使用脑电图和来自大脑不同部位的神经影像学,以更好地理解中风如何影响言语产生过程中感觉与运动系统之间的相互作用。
“可能是听觉系统和运动系统都完好,但两者之间的整合出现了故障。”Behroozmand说。“中风后失语症患者可能在任何这些层面上表现出功能失效,具体取决于脑部病变的位置、大小以及灰质或白质束受损的程度。”
德克萨斯大学达拉斯分校言语神经科学实验室的研究助理Vahid Nejati博士是该研究的第一作者。亚利桑那州立大学言语与听力科学副教授Ayoub Daliri博士也为该项目做出了贡献。
这项研究得到了美国国立卫生研究院下属机构国家耳聋及其他沟通障碍研究所的资助(R01DC018523、K01DC015831、R01DC019905、R01DC020162)。
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