失语症治疗的新进展:研究揭示产生言语意图的新脑区
来源:Medical Xpress
语言:英语,所在国:美国
分类:科学研究 , 关键词:健康研究
科学家们首次识别出了额叶以外参与产生言语意图的脑区。这项研究由西北大学(Northwestern University)进行,旨在为布罗卡失语症(Broca's aphasia 或表达性失语症)的治疗开辟新途径。布罗卡失语症是一种影响人们说话或写作能力的语言障碍。目前的主要治疗方法是言语治疗,但研究人员正在探索一种可能更有效的疗法:使用脑机接口(BCI)将脑信号转换为语音。
想象一下,你看到一只毛茸茸的四条腿动物,它会喵喵叫。你心里知道这是什么,但“猫”这个词却卡在了舌尖上。这种现象被称为布罗卡失语症,通常发生在中风或脑肿瘤后的人群中。由于额叶受损,患者无法正常产生言语。
为了帮助这些患者,科学家需要找到大脑中其他能够记录产生言语意图信号的区域。目前,BCI设备仅用于因肌萎缩侧索硬化症(ALS)或脑干中风导致瘫痪的患者,这些患者无法移动或交流。对于这些患者,BCI记录的是来自额叶的信号。然而,布罗卡失语症是由额叶受损引起的,因此科学家需要寻找其他脑区来记录信号。
在一项新研究中,西北大学医学(Northwestern Medicine)的科学家首次识别出了颞叶和顶叶皮层中涉及产生言语意图的具体脑区。这一发现为未来使用BCI治疗布罗卡失语症打开了大门。该研究题为“从非额叶皮质区解码言语意图”,发表于2月13日的《神经工程学杂志》(Journal of Neural Engineering)。
“这是一个小但必要的步骤,”通讯作者、西北大学芬伯格医学院(Feinberg School of Medicine)神经病学和神经科学教授马克·斯拉茨基博士(Dr. Marc Slutzky)说。“我们证明了这些非额叶区域确实包含了有关某人产生言语意图的信息,使我们能够区分他们何时准备说话,何时不说话或只是在思考不想说出的内容。”
这些早期发现将有助于科学家最终设计一个BCI,以区分患者的言语相关信息是与语言产生还是语言感知(包括理解)相关。
“避免解码用户不想说出的思想非常重要,这不仅出于实际原因,也因为这可能会引发伦理问题,”斯拉茨基博士表示。
研究对象为无语言障碍的患者
尽管目标是最终帮助失语症患者,但本研究的对象是无语言障碍的患者。研究人员在九名患有癫痫或脑肿瘤的患者(在西北纪念医院)的大脑皮层表面记录了电信号。电极阵列要么植入癫痫患者体内作为手术前的癫痫监测,要么在脑肿瘤患者接受清醒脑手术和映射时暂时放置在大脑上。
然后,患者要么大声朗读屏幕上的单词,要么保持沉默(静息状态),而研究人员记录他们的脑信号(称为皮质脑电图或ECoG)。
下一步将是解码这些患者实际上说了什么。
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