Exploring the language and multiple demand network in chronic aphasia through subject-specific fMRI localization
Achtergrond: Eén derde van de personen die een beroerte meemaken, ontwikkelt afasie. Deze verworven taalstoornis brengt moeilijkheden in de communicatie teweeg en gaat dikwijls samen met cognitieve problemen. Tijdens de (sub)acute fasen van het herstel is vaak veel verbetering mogelijk, maar dit proces vertraagt of stabiliseert tijdens de chronische fase. Talrijke studies hebben de potentieel compenserende mechanismen van de rechterhersenhelft en het ‘multiple demand’ (MD) netwerk ter ondersteuning van het taalnetwerk onderzocht. Deze studies maakten vaak gebruik van groepsgemiddelden bij hersenscans. Er is echter behoefte aan specifieker onderzoek gericht op individuele activatie patronen bij post-stroke patiënten met chronische afasie (PWA), a.d.h.v. subject-specifieke fMRI methoden.
Doel van de huidige studie: Wij richten ons op het onderzoeken van de activatie en rol van zowel de rechterhemisferische regio's van het taalnetwerk als het domein-overkoepelende MD netwerk in de chronische fase van afasie. Voor beide netwerken kijken we zowel naar absolute als naar relatieve activatie (lateralisatie-index; LI) in vergelijking met gezonde controles, en we doen dit op individueel-subjectniveau. Bovendien bestuderen we of er een verband bestaat tussen de activatie van deze netwerken en de ernst van taal- of cognitieve stoornissen bij PWA.
Methode: We gebruikten de “single-subject” methode met taakgerichte fMRI om de betrokkenheid van de taalregio’s in de rechterhersenhelft en het MD netwerk tijdens taalverwerking bij chronische afasie te testen. Onze participanten bestonden uit 15 PWA en 13 leeftijdgematchte gezonde controles. We verzamelden fMRI-gegevens tijdens het uitvoeren van een luister- en leestaak (activeert taalnetwerk) evenals een ruimtelijke werkgeheugentaak (activeert MD netwerk). Verder werden er enkele gestandaardiseerde klinische taal- en cognitieve assessments afgenomen. De individuele activatiepatronen van de fMRI-activaties en de relatieve afhankelijkheid van de linker- en rechterhemisfeer (LIs) werden vergeleken tussen de groepen en de relatie met de ernst van afasie en cognitief deficit werd onderzocht a.d.h.v. correlaties met de gedragstaken. De betrokkenheid van het MD netwerk tijdens taalverwerking werd onderzocht door de taalactiviteit binnen subjectspecifieke regio's die actief zijn tijdens de MD taak te onderzoeken.
Resultaten: We vonden een significant groepsverschil voor de activiteit van het taalnetwerk in de linkerhersenhelft tijdens de taaltaken, maar niet voor de rechterhersenhelft, en geen significant groepsverschil voor MD activatie tijdens de MD taak. We vonden ook geen significant verband tussen de activatie van het taal- of MD netwerk en de ernst van afasie of cognitie. Met betrekking tot groepsverschillen in de lateralisatie van de netwerken, vertoonden PWA en gezonde controles vergelijkbare niveaus van lateralisatie van het taalnetwerk tijdens beide taaltaken, terwijl PWA significant minder links-gelateraliseerd activatiepatronen vertoonden in het MD netwerk tijdens de MD taak. Met betrekking tot LI-correlaties werden geen significante correlaties gevonden tussen LI's van het taal- en MD netwerk en de ernst van afasie, maar we vonden wel een positieve relatie tussen sterkere links-gelateraliseerde taalactiviteit tijdens de leestaak en cognitieve prestaties. Ten slotte vonden we geen bewijs voor activatie van het MD-netwerk tijdens taalverwerking.
Conclusie: We vonden geen bewijs voor een compensatiemechanisme t.h.v. de taalregio’s in de rechterhersenhelft bij PWA. Verder vonden we geen bewijs voor een rol van het MD netwerk tijdens passieve, receptieve taalverwerking, wat interessante inzichten biedt in een sterk bediscussieerd onderwerp. Voor de correlaties met de gedragsresultaten suggereren we dat de activatiewaarden in zowel het taalnetwerk als het MD netwerk mogelijk geen doorslaggevend inzicht bieden in de ernst van afasie bij de PWA groep.
Meer lezen