TMS en de temporele dynamiek van woordproductie

In 2004 stelden Indefrey en Levelt een uitgebreid ruimtelijk en temporaal
neuraal model voor van woordproductie. Het model (2004) schetst
kandidaat-regio's in het woordproductieproces en hun functionele tijdvensters.
Meer recent heeft Indefrey (2011) het bestaande model bijgewerkt, met de
volgende verwerkingsfasen: conceptueel aangedreven lexicale ophaalactie in de
linker midden MTG van 200-275 ms na het begin van de afbeelding; fonologische
code terughalen in de linker posterior MTG / STG van 275-355 ms na het begin
van de foto; fonologische codering (syllabificatie) in de linker posterior IFG
(pars opercularis) van 355-455 ms (de duur varieert met het aantal
lettergrepen); fonetische codering en articulatie in bilaterale inferieure
motorische cortices van 455-600 ms na het begin van het beeld; tot slot vindt
zelfcontrole plaats in bilaterale STG.
Een online TMS picture naming-onderzoek door Schuhmann et al. (2012)
stimuleerde de LIFG, mMTG en pSTG, gedurende verschillende tijdvensters na het
begin van de foto. Ze ontdekten dat LIFG-activiteit functioneel relevant is in
een eerder tijdvenster (300ms) en dat stimulering van pSTG geen effect vertoont
in eerdere tijdvensters voor het ophalen van fonologische code. Het huidige
experiment wil deze problemen aanpakken door de Schuhmann et al. Te repliceren.
(2012) onderzoek terwijl 1) de woordlengte manipuleert om het functionele
tijdvenster van LIFG te manipuleren en 2) het stimuleren van pMTG om het
ophalen van fonologische codes te verstoren, in tegenstelling tot mMTG.

Ons doel is om de neurale activiteit in linkerferiorale frontale gyrus (LIFG),
linker posterior middle temporal gyrus (pMTG) en linker posterieure superieure
temporale gyrus (pSTG) tijdens verschillende tijdvensters na het begin van de
foto te verstoren om de functionele relevantie van elk hersengebied gedurende
het woordproductieproces.

In deze studie zullen deelnemers een naamgevingstaak ondergaan. Drievoudige
puls transcraniële magnetische stimulatie (tpTMS) zal worden toegepast op drie
stimulatieplaatsen in de linker hemisfeer: inferieure frontale gyrus (IFG),
linker posterieure midden temporale gyrus (pMTG) en posterieur superieure
temporale gyrus (pSTG). Tijdens de taak ontvangen de deelnemers een
tpTMS-stimulatie op een van de drie stimulatiesites, op een van de vijf
tijdvensters na het begin van de foto.

Elke deelnemer ontvangt geen direct voordeel van deelname aan het onderzoek,
maar ontvangt een compenserende (financiële) prikkel. Transcraniële magnetische
stimulatie (TMS) is een veel gebruikte niet-invasieve hersenstimulatie
techniek, gebaseerd op het principe van elektromagnetische inductie. Tijdens
stimulatie zal de deelnemer waarschijnlijk de klikken van de TMS-pulsen horen
en stimulatie van zenuwen en hoofdspieren ervaren. De meest voorkomende
bijwerking is een lichte voorbijgaande hoofdpijn (2-4% voorkomen). Een ernstige
hoofdpijn is ongebruikelijk (0,3-0,5% voorkomen). In TMS-onderzoeken van
patiëntenpopulaties (bijvoorbeeld epilepsie) of die de standaardprotocollen
(bijvoorbeeld in intensiteit of frequentie) overschreden, zijn epileptische
aanvallen in zeldzame gevallen gerapporteerd. In de huidige studie zullen alle
deelnemers gestimuleerd worden met protocollen die binnen de
veiligheidsrichtlijnen vallen. Alle onderwerpen worden gescreend op hun
relevante medische geschiedenis en andere veiligheidsaspecten van TMS
(bijvoorbeeld aanwezigheid van metalen onderdelen in de kop). Samenvattend,
omdat het risico en de last geassocieerd met participatie als te verwaarlozen
tot minimaal kunnen worden beschouwd, verwachten we geen ernstige bijwerkingen
tijdens het project. Het geluid in de fMRI-scanner en in een kleine ruimte
liggen, kan bij sommige onderwerpen tot ongemak leiden.