The influence of subthalamic nucleus stimulation on the pragmatic language production in Parkinson's disease

Sam Van Lier Sam Van Lier
De ziekte van Parkinson en diepe hersenstimulatie

Onderzoek naar de invloed op de pragmatieke taalproductie van patiënten„Diepe hersen-wadde?” is de reactie die ik van de meeste geïnteresseerden te horen kreeg wanneer ze me vroegen waarover ik mijn thesis schreef. Toegegeven, diepe hersenstimulatie van de nucleus subthalamicus (of STN-stimulatie) is geen kant-en-klare taal. Het is vrij specifiek vakjargon en wordt nagenoeg enkel gebruikt in de medische wereld, maar wat het is, wordt later duidelijk.

The influence of subthalamic nucleus stimulation on the pragmatic language production in Parkinson's disease

De ziekte van Parkinson en diepe hersenstimulatie

Onderzoek naar de invloed op de pragmatieke taalproductie van patiënten

„Diepe hersen-wadde?” is de reactie die ik van de meeste geïnteresseerden te horen kreeg wanneer ze me vroegen waarover ik mijn thesis schreef. Toegegeven, diepe hersenstimulatie van de nucleus subthalamicus (of STN-stimulatie) is geen kant-en-klare taal. Het is vrij specifiek vakjargon en wordt nagenoeg enkel gebruikt in de medische wereld, maar wat het is, wordt later duidelijk. Daarenboven is dit een interfacultaire studie van de Universiteit Gent tussen enerzijds de faculteit Letteren en Wijsbegeerte en anderzijds de faculteit Geneeskunde en Gezondheidswetenschappen. Dit draagt ertoe bij dat de materie en de verwerkte data vanuit een ander standpunt werd benaderd en als dusdanig tot nieuwe inzichten. Voor we dieper ingaan op de studie zelf moeten we eerst kort de pathologie uitleggen, of, met andere woorden, toelichten wat de Ziekte van Parkinson is nu juist inhoudt.

De Ziekte van Parkinson: meer dan alleen tremorDe ziekte van Parkinson is de tweede meest voorkomende neurodegeneratieve aandoening waarbij cellen in het centrale zenuwstelsel afsterven en waar wereldwijd 4 tot 6 miljoen mensen aan lijden. Volgens een studie zijn er in België momenteel zo’n 30,000 patiënten bekend. Parkinson wordt gekarakteriseerd door een asymmetrische degeneratie van het zogenaamde eiwit dopamine in de substantia nigra en de basale ganglia, twee subcorticale structuren in onze hersenen. Al vanaf het begin zien we dat één hemisfeer meer aangetast is, wat uiteindelijk bijdraagt tot allerlei dysfuncties in een verder stadium van de ziekte. Van zodra de hersenen het dopamineverlies niet langer kunnen verwerken en tegenwerken, treden er motorische problemen op zoals tremor en stijfheid, maar ook spraak- en stemproblemen.

Hoewel de motorische dysfuncties het best gekend zijn - omdat ze het meest bestudeerd worden - zijn er ook non-motorische symptomen, problemen op het vlak van cognitie en taal. Zo vertoonden patiënten bijvoorbeeld geheugen- en benoemingsproblemen, hebben ze moeite om aandachtig te zijn en gebruiken ze grammaticaal minder complexe constructies. Of Parkinson al dan niet een invloed had op de pragmatieke taalvaardigheid van patiënten werd tot voor kort achterwege gelaten. Onder pragmatisch taalgebruik verstaan we alle vaardigheden die nodig zijn om een normale en goede conversatie te voeren met iemand anders. Een pragmatische taaldysfunctie heeft dus vergaande gevolgen en is dus belangrijk om verder in detail te bestuderen als we Parkinsonpatiënten hun socio-economische relaties willen helpen behouden of ze opnieuw willen re-integreren in de maatschappij. Uit recente onderzoeken blijkt dat de ziekte van Parkinson wel degelijk een impact heeft op een patiënt zijn/haar pragmatieke taalcompetenties, voornamelijk in het begrijpen en verwerken van nieuwe informatie. Maar wordt dit probleem gecompenseerd wanneer de patiënt diepe hersenstimulatie krijgt?

Diepe hersenstimulatie: for better or for worse?Bij een diepe hersenstimulatie worden er twee elektroden in de hersenen ingeplant wat ons toelaat om de nucleus subthalamicus - een belangrijke subcorticale kern - te gaan stimuleren. Hoewel onderzoekers al bewezen hebben dat het de motorische dysfuncties verbetert, blijft de impact op taal relatief ononderzocht. Aangezien enkel de invloed op lexicale en grammaticale vaardigheden al bestudeerd is, besloten we een voorstudie af te nemen waar de data van een patiënt geanalyseerd werd om te kijken of al dan niet impact merkbaar was. De analyse toonde aan dat diepe hersenstimulatie de pragmatieke taalproductie van de patiënt beïnvloedde, meer bepaald dat rechterhemisfeer-stimulatie een negatieve resultaat had. Zo herhaalde ze vaker haar uitingen en waren haar antwoorden minder samenhangend. Maar omdat we slechts de data van één patiënt bestudeerden, was het niet duidelijk of de negatieve invloed volledig toe te schrijven is aan de stimulatie of aan het feit dat de patiënt links motorisch gelateraliseerd was, met andere woorden dat de rechter hemisfeer het meest aangetast was door de ziekte van Parkinson.

Om deze hypothese te toetsen, analyseerden we de data van 18 patiënten waarvan de helft links motorisch gelateraliseerd was en de andere helft rechts. Hoewel de gebruikte test weinig significante parameters opleverde, was het duidelijk dat diepe hersenstimulatie wel degelijk de patiënten hun pragmatieke vaardigheden beïnvloedde. Zo zagen we niet alleen dat de hersenen rechtshemisferische processen - zoals bijvoorbeeld je mening geven over iets - linkshemisferisch opvingen maar dat die daarenboven betere resultaten opleverde tijdens de stimulatie. De analyse van de data toont dus aan dat er geen sprake is van ofwel een positieve ofwel een negatieve invloed maar van beide. Enerzijds zagen we bij een aantal patiënten een negatieve invloed op het aantal herhalingen in de antwoorden, maar anderzijds bevorderde de stimulatie het gebruik van verbindingswoorden wat de samenhorigheid ten goede kwam. Bovendien wijst het onderzoek aan dat de organisatie van pragmatieke taal complexer is dan dat voordien werd gedacht en dat het niet uitsluitend rechts hemisferisch is maar dat er ook participatie van de linkerhemisfeer is.

Wat nu?Hoewel de test die we gebruikten, namelijk de Nijmeegse Pragmatiektest, aan zijn oorspronkelijk doel beantwoordt als complementair hulpmiddel, blijft het niettegenstaande een test die dient om de pragmatieke taalcompetenties van kinderen met een taalprobleem te evalueren. Dit draagt ertoe bij dat sommige parameters onbruikbaar waren voor dit onderzoek waar de te toetsen populatie verschilt van de eigenlijke doelgroep. Bovendien wordt het onderzoek naar pragmatieke taalproblemen steeds belangrijker. De volgende stap is dus het opstellen van een nieuwe gestandaardiseerde Nederlandstalige pragmatiektest die specifiek ontworpen is om mensen met een neurodegeneratieve aandoening te evalueren. Dit zou niet enkel voordelig zijn voor het medisch personeel, maar ook voor de patiënt aangezien hij of zij beter geholpen kan worden.

Kortom, hoewel het onmogelijk is om een concreet antwoord te geven op de vraag wat de invloed van diepe hersenstimulatie is op de pragmatieke taalproductie van een patiënt, levert dit onderzoek toch zijn bijdrage aan de wetenschap. Niet enkel toont de data aan dat het klassieke model van de pragmatieke taalorganisatie herzien moet worden maar ook dat er nood is aan een gestandaardiseerde Nederlandstalige pragmatiektest.

Bibliografie

Achuff, P. “The Lateralization of Emotion. Brain and Mind. 3. 14 (2001): n.pag. Web. 1 May 2014.

Altmann, L., Troche, M. “High-Level Language Production in Parkinson’s Disease: A Review.” Parkinson’s Disease (2011): 1-12. Web. 17 December 2013.

Bartels, A., Leenders, K. “Parkinson’s disease: The syndrome, the pathogenesis and pathophysiology.” Cortex. 45 (2009): 915- 921. Web. 17 December 2013.

Beling, S. et al. “Nader bekeken: Een kritisch eindoordeel over de kwaliteit van zes veelgebruikte logopedische diagnostiekinstrumenten voor kinderen met spraak- en/of taalproblemen.” Taalexpert 2009. Web. 4 April 2014.

Berardelli et al. “Pathophysiology of bradykinesia in Parkinson’s disease.” Brain. 124 (2001): 2131- 2146. Web. 19 May 2014.

Bernicot, J., Dardier, V. “Communication deficits: assessment of subjects with frontal lobe damage in an interview setting.” International Journal of Language and Communication Disorders. 36 (2001): 245- 263. Web. 17 December 2013.

Bonnet, A.M., Houeto, J.L. “Pathophysiology of Parkinson’s disease.” Biomed & Parmacother. 53 (1999): 117- 121. Web. 12 December 2013.

Bordini, B., et al. “Neuropsychological effects of bilateral deep brain stimulation of the subthalamic nucleus in Parkinson’s disease.” 85 (2007): 113-120. Web. 1 April 2014.

Braak, H., Del Tredici, K. “Cortico-basal ganglia-cortical circuitry in Parkinson’s disease reconsidered.” Experimental Neurology. 212 (2008): 226-229. Web. 2 Octobre 2013.

Bradberry, T., et al. “Common and unique responses to dopamine agonist therapy and deep brain stimulation in Parkinson’s disease: An H2150 PET study.” Brain Stimulation. 5 (2012): 605- 6015. Web. 5 December 2013. Stereotactic and Functional Neurosurgery.

Bras, J., Singleton, A. “Genetic susceptibility in Parkinson’s disease.” Biochimica et Biophysica. 1792 (2009): 597-603. Web. 17 December 2013.

Champagne-Lavau, M., Stip, E., Joaenette, Y. “Language functions in right-hemisphere damage and schizophrenia: apparently similar pragmatic deficits may hide profound differences.” Brain. 130 (2007): E67. 10 April 2014.

Chaturvedi, A. et al. “Patient-specific models of deep brain stimulation: Influence of field model complexity on neural activation prediction.” Brain Stimulation. 3 (2010): 65-77. Web. 3 March 2014.

Colman, K. Behavioral and neuroimaging studies on language processing in Dutch speakers with Parkinson’s disease. Ridderkerk: Ridderprint. 2011. Print.

De Letter, M. The influence of Levodopa and Deep Brain Stimulation on Speech in advanced Parkinson’s Disease. 2008. Web. 22 April 2014.

De Letter, M., Santens, P., Van Borsel, J. “The effects of levodopa on word intelligibility in Parkinson’s disease.” Journal of Communication Disorders. 38 (2005): 187 - 196. Web. 25 November 2013.

Dotrovsky, J., Berman, H. “Oscillatory activity in the basal ganglia – relationship to normal physiology and pathophysiology.” Brain. 127 (2004): 721-722. Web. 20 May 2014.

Embrechts et al. Nijmeegse Pragmatiektest. Amsterdam: Harcourt Test Publishers, 2005. Print.

European Parkinson’s Disease Association. “The Hoehn and Yahr scale.” EPDA. n.d. Web. 4 May 2014.

Fraraccio, M., Ptito, A., Sadikot, A., Pannisset, M., Dagher, A. “Absence of cognitive deficits following deep brain stimulation of the subthalamic nucleus for the treatment of Parkinson’s disease.” Archives of Clinical Neuropsychology. 23 (2008): 399-408. Web. 17 December 2013.

Halpern, C., et al. “Cognition following bilateral deep brain stimulation surgery of the subthalamic nucleus for Parkinson’s disease.” International journal of geriatric psychiatry. 24 (2009): 443-451. Web. 17 December 2013.

Ho, A., Bradshaw, J., Iansek, R. “For better or worse: the effect of levodopa on speech in Parkinson’s disease.” Movement Disorders. 00 (2008): 1-7. Web. 5 December 2013.

Holtgraves, T., McNamara, P. “Pragmatic Comprehension Deficit in Parkinson’s disease.” Journal of Clin Exp Neuropsychol. 32 (2010): 388-397. Web. 17 December 2013.

Illes, J. “Language Production in Parkinson’s Disease: Acoustic and Linguistic Considerations.” Brain and Language. 33 (1988): 146-160. Web. 17 December 2013.

Kyung Park, H., et al. “Gait freezing and speech disturbance in Parkinson’s disease.”Neurol Sci. 35 (2014): 357- 363. Web. 25 March 2014.

 

Lieberman, P., Friedman, J., Feldman, S. “Syntax Comprehension Deficits in Parkinson’s disease.” The Journal of Nervous and Mental Disease. 178 (1990): 360-365. Web. 1 April 2014.

Lewy Body Dementia Association Inc. “What is LBD?” LBDA. n.d. Web. 24 April 2014.

Lloyd, A.J. “Comprehension of prosody in Parkinson’s disease.” Cortex. 35 (1999): 389- 402. Web. 5 December 2013.

Mayo Clinic Staff. Mayo Foundation for Medical Education and Research. “Orthostatic hypotension.” Web. 20 May 2014.

McColl, C. et al. “Motor Response to Levodopa and the Evolution of Motor Fluctuations in the First Decade of Treatment of Parkinson’s Disease.” Movement Disorders. 17 (2002): 1227-1234. Web. 17 December 2013. New York Academy of Sciences. 991 (2003): 189-198. Web. 17 December 2013.

McNamara, P., Durso, R. “Pragmatic communication skills in patients with Parkinson’s disease.” Brain and Language. 84 (2003): 414- 423. Web. 17 December 2013.

MedlinePlus. U.S. National Library of Medicine, 21 May 2014. Web. 22 May 2014.

MedTerms. MedicineNet, 2014. Web. 5 April 2014.

Mercado, R., et al. “Expectation and the placebo effect in Parkinson’s disease patients with subthalamic nucleus deep brain stimulation.” Movement Disorders. 21 (2006): 1457-1461. Web. 1 April 2014.

Merola, A., et al. “Parkinson’s disease progression at 30 years: a study of subthalamic deep brain- stimulated patients.” Brain. 134 (2011): 2074-2084. Web. 17 December 2013.

Monetta, L., Pell, M. “ Effects of verbal working memory deficits on metaphor comprehension in patients with Parkinson’s disease. Brain and Language 101 (2007): 80-89. Web. 18 May 2013

Möbes, J., et al. “Emotional speech in Parkinson’s Disease.” Movement Disorders. 23 (2006): 824- 829. Web. 2 April 2014.

Morrision, C.E., et al. “Neuropsychological functioning following bilateral subthalamic nucleus stimulation in Parkinson’s disease.” Archives of Clinical Neuropsychology. 19 (2004): 165- 181. Web. 17 December 2013.

Murdoch, B. and Brooke-Mai Whelan. Speech and Language Disorders Associate with Subcortical Pathology. Brisbane: Wiley-Blackwell, 2009. Print.

Nall, R. “What causes chorea? 10 possible conditions.” Healthline. Revewed 15 Octobre 2013. Web. 23 April 2014.

NHS Choices. “Dystonia.” NHS. n.d. Web. 15 May 2014.

Novak, P. et al. “Effect of deep brain stimulation of the subthalamic nucleus upon the contralateral subthalamic nucleus in Parkinson’s disease.” Neuroscience Letters. 463 (2009): 12-16. Web. 17 December 2013.

NeuRA. “What is frontotemporal dementia?” Neuroscience Research Australia. n.d., n.pag. Web. 5 May 2014.

 

Perkins, M., “Pragmatic Impairment.” The Handbook of Language and Speech Disorders. Ed. Damico, J., Müller, N. and Ball, M. Oxford: Wiley-Blackwell, 20130. 227-246. Print.

Philips, L., Litcofsky, K., Pelster, M., Gelfand, M., Ullman, M. & Charles, D. “Subthalamic Nucleus Deep Brain Stimulation Impacts Language in Early Parkinson’s Disease.” PLoS ONE 7.8 (2012): 1-11. Web. 11 May 2014.

Poewe, W. “Non-motor symptoms in Parkinson’s disease.” European Journal of Neurology. 15 (2008): 14-20. Web. 6 December 2013.

Przedborski, S., Vila, M. “The 1-Methyl-4-Phenyl-1,2,3,6-Tetrahydropyridine Mouse Model: A tool to explore the pathogenesis of Parkinson’s Disease.” Annals of the New York Academy of Sciences. 991 (2003): 189-198. Web. 3 November 2013.

Romann, A., et al. “Cognitive assessment instruments in Parkinson’s disease patients undergoing deep brain stimulation.” Dementia e Neuropsychologia. 6 (2012): 2-11. Web. 7 May 2014.

Rouchota, V. “Discourse Connectives: what do they link?” UCL Working Papers in Linguistics. 8 (1996): 1-15. Web. 20 April 2014.

Rusz, J., et al. “Evaluation of speech impairment in early stages of Parkinson’s disease: a prospective study with the role of pharmacotherapy.” J Neural Transm. 120 (2013): 319- 329. Web. 6 January 2014.

Santens, P., et al. “Lateralized effects of subthalamic nucleus stimulation on different aspects of speech in Parkinson’s disease.” Brain and Language. 87 (2003): 253-258. Web. 17 December 2013.

Schroll, H., Hamker, F. “Computational models of basal-ganglia pathway functions: focus on functional neuroanatomy.” Frontiers in Systems Neuroscience. 7 (2013): 1-18. Web. 24 April 2014.

Skodda, S., Flasskamp, A., Schlegel, U. “Instability of syllable repetition as a model for impaired motor processing: is Parkinson’s disease a ‘rythm disorder’?” J. Neural Transm. 117 (2010): 605-612. Web. 1 May 2014.

Skodda, S., Grönheit, W., Mancinelli, N., Schlegel, U. “Progression of Voice and Speech Impairment in the course of Parkinson’s Disease: A Longitudinal Study.” Parkinson’s Disease. 2013: 1- 8. Web. 6 January 2014.

University of California San Francisco Memory and Aging Center. Brain 101: Topics in neuroscience, 2014. n. pag. Web. 20 April 2014.

University of Michigan. “The Human Brain.” 2014, n.pag. Web. 20 May 2014.

Van Lier, S. “The influence of deep brain stimulation of the subthalamic nucleus on the pragmatic language production in Parkinson’s disease.” BA-diss. Ghent University. Print.

Verbaan, D. et al. “Cognitive impairment in Parkinson’s disease.” Journal of Neurolinguistics Neurosurgery Psychiatry. 78 (2007): 1182-1187. Web. 2 April 2014.

Verreyt, N., Gudrun, N., Satens, P. & Vingerhoets, G. “Cognitive Differences Between Patients with Left-sided and Right-sided Parkinson’s Disease. A Review.” Neuropsychol Rev. 21 (2011): 405-424. Web. 13 May 2014.

 

Weill Cornell Medical College. New York-Presbyterian Hospital, 2014. “Neuro-ophtalmology.” n.d. Web. 18 May 2014.

Whitehill, T. “Left versus right: the site of deep brain stimulation of the subthalamic nucleus makes a difference for specific speech measures in patients with Parkinson’s disease.” Treatment: 109-110. Web. 6 December 2013.

Wu Tao, et al. “Basal ganglia circuits changes in Parkinson disease patients.” Neuroscience letters. 524 (2010): 55-59. Web. 17 December 2013.

Zanini, S., et al. “Grammar improvement following deep brain stimulation of the subthalamic and the pedunculopontine nuclei in advanced Parkinson’s disease: A pilot study.” Parkinsonism and Related Disorders. 15 (2009): 606-609. Web. 17 December 2013.

Zanini, S., Tavano, A., Fabbro, F. “Spontaneous language production in bilingual Parksinson’s disease patients: Evidence of greater phonological, morphological and syntactic impairments in native language.” Brain and Language. 113 (2010): 84-89. Web. 1 April 2014.

 

Universiteit of Hogeschool
Taal- en Letterkunde: Engels
Publicatiejaar
2014
Kernwoorden
Share this on: