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Les scientifiques emploient l'approche nouvelle pour découvrir comment les réseaux de cerveau agissent l'un sur l'autre pour prendre des décisions de Word-choix

La transmission verbale efficace dépend d'à un capacité de rechercher et sélecter les mots appropriés pour donner une signification destinée. Pour on, ce procédé est instinctif, mais pour quelqu'un qui a souffert une rappe ou un type différent de dommage au cerveau, la communication même du message le plus fondamental peut être laborieuse.

Les scientifiques savent qu'une région du cerveau appelée le gyrus de face inférieur gauche (LIFG) est critique pour la production de langage et le traitement de texte. Cependant, elle reste peu claire comment exact le LIFG agit l'un sur l'autre avec les réseaux complexes du cerveau pour faciliter le rendement en langage contrôlé -- ou comment ces interactions pourraient entrer de travers dans un cerveau endommagé.

Utilisant une technique magnétique de stimulation de cerveau -- la même méthode parfois employée pour traiter des symptômes dépressifs -- et la théorie de contrôle de réseau, les chercheurs à l'université de Drexel et l'Université de Pennsylvanie ont adopté une approche nouvelle comment aux réseaux de compréhension dans le cerveau interactif prendre des décisions de Word-choix. Leurs résultats, ce mois publié dans le tourillon de la neurologie, préparent le terrain pour la demande de règlement de l'aphasie et d'autres troubles de langage.

« Notre capacité de comprendre les systèmes neuraux est principalement liée à notre capacité de les régler, » a dit John Medaglia, PhD, un professeur adjoint de la psychologie à l'université de Drexel et l'auteur primaire de l'étude. « Cette recherche fournit la preuve directe que comment nous choisissons les mots nous voulons dire dans de langage naturel est liés à la capacité du cerveau pour intégrer et isoler l'activité en travers des réseaux importants. »

Medaglia, avec son basset-hound de Danielle de collègue et de co-auteur d'étude, PhD, à l'Université de Pennsylvanie, recherchent à tracer à l'extérieur l'horizontal entier du cerveau et à découvrir à comment la stimulation d'un réseau pourrait brancher ou affecter des des autres selon des expériences -- une neurologie appelée neuve et apparaissante de réseau de domaine de la recherche.

La « neurologie de réseau fournit des méthodes de calcul pour découvrir la structure dans des caractéristiques d'imagerie cérébrale. Consécutivement, la connaissance au sujet de cette structure nous permet de comprendre mieux comment les signes se déplacent naturellement en travers des grandes routes du cerveau, et également comment la stimulation peut modifier cette course d'une manière dont supporte une meilleure fonction cognitive, » Bassett a dit.

Pour voir comment la région du cerveau de LIFG est impliquée avec différents réseaux neuronaux selon des tâches variées de langage, l'équipe de recherche avait l'habitude une stimulation magnétique de transcranien appelé de technique, ou TMS, qui emploie un champ magnétique externe pour induire des courants dans les parties du cerveau avec les stimulateurs implantés.

Vingt-huit sujets d'étude ont été invités à compléter deux genres différents de tâches de langage tandis que l'équipe de recherche administrait la stimulation non envahissante de cerveau. Dans le premier type de tâche, les participants à l'étude ont complété des jugements ouverts comme, « ils ont laissé les assiettes encrassées dans… » et ont été chargés de dire un mot unique qui la compléterait convenablement. Dans le deuxième type de tâche, des participants à l'étude ont été invités à nommer des images spécifiques ou les numéraux leur ont présenté.

Pour chaque tâche, les chercheurs ont mesuré les temps de réponse des participants et ont administré la stimulation de cerveau. Après le rassemblement des caractéristiques, les chercheurs avaient l'habitude des formules mathématiques pour étudier la contrôlabilité des systèmes de réseau du cerveau. Ils ont été concentrés sur la façon dont les tâches de langage ont affecté deux caractéristiques distinctes de contrôle de réseau : contrôlabilité modale, qui est la capacité d'une région du cerveau de piloter un réseau dans « difficile d'atteindre » des conditions et la contrôlabilité limite, la capacité théorique d'une région du cerveau de guider les réseaux distincts de cerveau pour communiquer les uns avec les autres.

Les chercheurs ont constaté que la contrôlabilité limite a représenté un procédé important pour répondre dans les tâches ouvertes de langage, quand des participants requis pour rechercher et sélecter un mot unique face à la concurrence, réactions alternatives. En revanche, la contrôlabilité modale a été étroitement liée aux tâches à montant fixe de langage. Ceci propose que la capacité du LIFG d'intégrer et la transmission d'espèce séparée entre les réseaux de cerveau puissent ne pas jouer un rôle majeur quand les gens sélectent un mot unique et correct, plutôt que choisissant parmi plusieurs possibilités.

Medaglia dit que son groupe était étonné de trouver cette distinction très claire entre la façon dont le cerveau répond à deux tâches assimilées de langage.

« J'ai pensé que nos résultats seraient plus boueux. Il y a des discussions au sujet de la façon dont seul ces procédés sont vraiment, et maintenant nous avons la preuve que vous pouvez effectuer une distinction claire entre eux, » Medaglia avons dit. « Elle était également étonnante à moi que vous pourriez trouver cet effet en étudiant le cerveau entier, alors que beaucoup de vues traditionnelles sur le langage vous feraient se concentrer sur un endroit beaucoup plus spécifique. »

Ensuite, l'équipe de recherche emploie le même type de techniques dans des patients de rappe pour voir si certaines régions du cerveau stimulantes peuvent les aider pour améliorer leur discours.

Étudiez le co-auteur Roy Hamilton, DM, un neurologue comportemental à l'École de Médecine de Perelman à l'Université de Pennsylvanie, proposez que ces découvertes puissent un jour bénéficier des patients présentant l'aphasie (perte de langage acquise devant frotter). Pour des patients présentant l'aphasie, la guérison partielle de langage est souvent associée à la réorganisation du système de langage dans le cerveau -- les fonctions-langues remplies par des régions du cerveau endommagées changent de vitesse aux endroits neufs qui n'avaient pas précédemment été impliqués dans le traitement linguistique.

« Cette étude nous donne l'analyse neuve dans les propriétés fondamentales des endroits comme les LIFG qui permettent au cerveau de traiter le langage, » Hamilton a indiqué. « Mais il restent des questions que nous examinons pour répondre. Par exemple, que détermine quelles régions du cerveau neuves seront recrutées pour le traitement linguistique ? Quelles propriétés leur effectuent de bons candidats ? Avec davantage de recherche, nous pouvons commencer à découvrir quelles régions du cerveau sont susceptibles d'être utilisées s'il y a des blessures au système de langage. Cette approche peut fournir à exciter les objectifs neufs pour la demande de règlement des traitements focaux, y compris le neuromodulation. »