Publikation: Neuromagnetische Korrelate der Sprachverarbeitung bei Patienten mit chronischer Aphasie
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The present study examined language processing in patients with chronic aphasia before and after intensive language therapy (either Constrained Induced Aphasia Therapy, Meinzer et al., 2001; or Model-Orientated Aphasia Therapy, Barthel, 2005). The findings were compared with those of healty controls surveyed two times at an interval of two weeks. Using the psychophysiological method of magnetoencephalography (MEG), two complex linguistic phenomenons have been investigated: word class processing and representation and processing of verbs of different argument structure (Assadollahi und Rockstroh, 2008). The aim of this study was to get further insights in the mechanisms of recovery from aphasia.
Processing of different word classes (content-, function- and pseudowords) was exaimed in the first experiment. Stimuli were presented either alternating or randomly. Compared to healthy controls patients showed lefthemispheric hyperactivity independend of word class or condition. Before language therapy evidence for word class processing was found in the alternating condition only. After language therapy evidence for word class processing was found in both conditions. The overall activity changes indicate two recovery mechanisms: reactivation and more efficient use of language associated areas.
The second experiment examined the processing of isolated verbs of different argument structure and of those verbs presented in minimal context. In healthy controls verbs of different argument structure (isolated and with minimal context) evoked different activation in left language areas. Before language therapy isolated verbs evoked a compareable pattern in contralateral right areas in patients. After language therapy the pattern was no longer found in the right hemisphere but in the left hemisphere. Verbs embedded into sentences did not evoke compareable cortical response patterns in patients at all.
The results might reflect reorganisation of language network after intensive language therapy. Both experiments emphasize the relevance of two mechanisms of recovery: a more efficient utilization of the existing language network and reactivation of perilesional areas in the left hemisphere.
Zusammenfassung in einer weiteren Sprache
In der vorliegenden Arbeit wurden neuromagnetische Korrelate der Sprachverarbeitung von gesunden Probanden und chronisch aphasischen Patienten miteinander verglichen, sowie die neuromagnetischen Korrelate der Patienten vor und nach Abschluss einer intensiven Sprachtherapie gegenübergestellt. Von Interesse war es, therapieinduzierte Veränderungen beim Verarbeiten komplexer linguistischer Phänomene abzubilden. In zwei Experimenten wurden mittels Magnetenzephalographie ereigniskorrelierte Felder, die durch die Verarbeitung von Wörtern unterschiedlicher semantischer und syntaktischer Klassen induziert wurden, gemessen.
Das erste Experiment untersucht die Verarbeitung von Wörtern unterschiedlicher semantischer Wortklassen (Inhalts-, Funktions- und Pseudowörter). Die kortikale Reaktion auf entweder alternierend oder randomisiert dargebotene Wörter wurde vor und nach zweiwöchiger intensiver Sprachtherapie erhoben (entweder Constraint Induced Aphasia Therapy, Pulvermüller et al., 2001; oder Modellorientierte Aphasietherapie, Barthel et al., 2008).
Sowohl bei alternierender Wortdarbietung als auch bei randomisierter Wortdarbietung wurde bei den Patienten eine Hyperaktivität des linkshemisphärischen Sprachnetzwerkes gefunden Eine mit gesunden Kontrollprobanden vergleichbare differenzierte Verarbeitung der Wortklassen scheint nur bei alternierender Darbietung möglich zu sein. Der kontralateral zu den gesunden Kontrollpersonen lokalisierte Aktivierungsunterschied zwischen Inhalts- und Pseudowörtern könnte ein Hinweis auf Restitution dieser Sprachverarbeitungsfunktion bei den Patienten sein. Der automatische Zugriff auf Wortkategorieinformationen bei der Differenzierung zwischen Funktionswörtern und Inhalts- oder Pseudowörtern ist bei aphasischen Patienten beeinträchtigt und könnte eine der Ursachen für die syntaktischen Probleme dieser Patienten sein.
Veränderte kortikale Muster nach der Sprachtherapie, die jeweils mit Verbesserungen der behavioralen Sprachleistungen assoziiert waren, ließen sich in beiden Designs nachweisen. Dabei wurden Belege für zwei verschiedene Rehabilitationsmechanismen gefunden: Bei der Verarbeitung alternierend dargebotener Wörter scheinen die Patienten nach der Therapie die Netzwerke effizienter nutzen zu können, da die Hyperaktivität in den sprachrelevanten Arealen reduziert war. Bei der Verarbeitung von randomisiert dargebotenen Wörtern wurden nach der Therapie frontale Areale, assoziiert mit dem verbalen Arbeitsgedächtnis (Hagoort, 2005), verstärkt in die Verarbeitung miteinbezogen.
Im zweiten Experiment wurde bei elf gesunden Kontrollprobanden und elf Patienten mit chronischer Aphasie (sechs Patienten vor und nach Sprachtherapie) die Verarbeitung von Verben unterschiedlicher Stelligkeit mit und ohne syntaktischen Kontext untersucht.
Die Repräsentation der Verb-Argumentstruktur ohne syntaktischen Kontext scheint bei den Patienten erhalten, jedoch kontralateral zur Lokalisation bei den gesunden Probanden. Dieser Befund ist im Sinne der Substitutionshypothese ein Hinweis auf eine Funktionsübernahme der rechtshemisphärischen Sprachnetzwerke im Rehabilitationsprozess nach einem Insult. Belege für eine funktionelle Verarbeitung der Argumentstruktur in einem syntaktischen Kontext wurden bei den Patienten nicht evident. Auch dies könnte eine der Ursachen für die syntaktischen Probleme dieser Patienten sein.
Nach der Therapie wurde die Repräsentation der Verb-Argumentstruktur in der linken Hemisphäre lokalisiert bei gleichzeitig reduzierter Gesamtaktivierung. Die topographische Veränderung könnte ein Beleg für die Viscariierungshypothese von Munk (1877, in: Musso et al., 1999) sein, die besagt, dass eine Rekrutierung periläsionaler Areale für die Funktionsübernahme von Sprachprozessen im Rehabilitationsverlauf bedeutsam ist. Bei der Verarbeitung der Argumentstruktur im syntaktischen Kontext wurden nach der Therapie verstärkt links-frontale Areale miteinbezogen, was als verstärkte Konsolidierung des verbalen Arbeitsgedächtnisses interpretiert wird.
Zusammenfassend konnten in der vorliegenden Arbeit Veränderungen kortikaler Verarbeitung komplexer linguistischer Prozesse im Zuge intensiver Sprachtherapie abgebildet werden. Es wurden Hinweise auf zwei funktionelle Rehabilitationsprozesse gefunden, die je nach induziertem Sprachprozess aktiviert worden waren. Eine effektivere Nutzung sowie die Rekrutierung periläsionaler Areale des Sprachnetzwerkes wurden für jene Prozesse evident, die bereits vor der Therapie mit den Aktivierungsmustern gesunder Probanden vergleichbar waren. Eine verstärkte Einbeziehung des verbalen Arbeitsgedächtnisses wurde nach der Therapie bei den syntaxrelevanten Sprachprozessen gefunden. Beide Veränderungsmuster sind in die aktuelle Literatur zur Sprachrehabilitation integrierbar und ein Hinweis auf kortikale Reorganisation der Sprachfunktionen infolge intensiver Sprachtherapie im chronischen Stadium der Erkrankung.
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ISO 690
DJUNDJA, Daniela, 2009. Neuromagnetische Korrelate der Sprachverarbeitung bei Patienten mit chronischer Aphasie [Dissertation]. Konstanz: University of KonstanzBibTex
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