Neinvazívne stanovenie hemisferálnej dominancie rečových funkcií a horných končatin u zdravých subjektou

English version

Autoři: M. Turcanova Koprusakova ¹; E. Kurca ¹; S. Sivak ¹; M. Bittsansky ²; M. Benco ³; D. Sutorova ¹; K. Javorka ⁴; H. Polacek ⁵
Působiště autorů: Clinic of Neurology, Jessenius Faculty of Medicine, Comenius University and University Hospital, Martin ¹; Institute of Medical Biochemistry, Jessenius Faculty of Medicine, Comenius University, Martin ²; Department of Neurosurgery, University Hospital, Martin ³; Institute of Physiology, Jessenius Faculty of Medicine, Comenius University, Martin ⁴; Clinic of Radiology, Jessenius Faculty of Medicine, Comenius University, Martin ⁵
Vyšlo v časopise: Cesk Slov Neurol N 2013; 76/109(3): 315-321
Kategorie: Původní práce

Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy.

Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.

Souhrn

Úvod:
Problematika vzťahu hemisferálnej dominancie horných končatín a rečových funkcií v zdravej populácii je stále predmetom skúmania a diskusie. Použili sme fokálnu transkraniálnu magnetickú stimuláciu (TMS) ako neinvazívnu vyšetrovaciu metódu k stanoveniu hemisferálnej dominancie končatín a reči a výsledky sme porovnali s viacerými neuropsychologickými testami.

Metodika:
91 zdravých osôb (vek 26 ± 4,6) podstúpilo neuropsychologické testovanie končatinovej dominancie, mapovanie kortikálnej reprezentácie m. abductor pollicis brevis (APB) fokálnou TMS a repetitívnu TMS (rTMS) k stanoveniu lateralizácie rečových funkcií – rTMS(1) s paradigmou číselného radu a rTMS(2) s paradigmou generovania slov.

Výsledky:
Zistili sme štatisticky významnú koreláciu medzi kortikálnou asymetriou reprezentácie ľavého a pravého APB a všetkými neuropsychologickými testami končatinovej dominancie (p < 0,001). Lateralizácia zástavy reči zistená rTMS(1) korelovala s rozhodujúcou väčšinou testov končatinovej dominancie. Pri rTMS(2) sme zistili významne dlhší reakčný čas v 29 zo 42 testovaných subjektoch, ale zistili sme pozitívnu koreláciu s jedným z testov.

Závery:
Končatinová dominancia je združená s asymetriou kortikálnej reprezentácie APB. Pravostranná dominancia reči v skupine zdravých pravákov nie je taká zriedkavá, ako sa myslí (9,5 %). Čím je výraznejšia ľavorukosť, tým vyššia je pravdepodobnosť lateralizácie rečových funkcií v pravej hemisfére (9,5– 33 %). Použitím rTMS sme ďalej zistili: a) tvorba reči môže byť ovplyvnená v dvoch rôznych miestach gyrus frontalis inferior, b) pars triangularis je zavzatá do verbálnej produkcie iba u niektorých jedincov, c) motorický prah je významne vyšší pre kognitívne ako pre motorické funkcie. TMS s použitím fokálnej cievky môže byť objektívnou metódou k určeniu končatinovej a rečovej hemisferálnej dominancie.

Kľúčové slová:
končatinová dominancia – rečová dominancia – hemisferálna lateralizácia – transkraniálna magnetická stimulácia

Zdroje

1. Pascual‑ Leone A, Dhuna AK, Gates JR. Study of the frontal speech area with rapid‑ rate transcranial magnetic stimulation. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1991; 85: 25.

2. Jennum P, Friberg L, Fuglsang‑ Frederiksen A, Dam M.Speech localization using repetitive transcranial magnetic stimulation. Neurology 1994; 44(2): 269– 273.

3. Epstein CM, Lah JK, Meador K, Weissman JD, Gaitan LE, Dihenia B. Optimum stimulus parameters for lateralized suppression of speech with magnetic brain stimulation. Neurology 1996; 47(6): 1590– 1593.

4. Flitman SS, Grafman J, Wassermann EM, Cooper V,OʼGrady J, Pascual‑ Leone A et al. Linguistic processing during repetitive transcranial magnetic stimulation. Neurology 1998; 50(1): 175– 181.

5. Stewart L, Walsh V, Frith U, Rothwell JC. TMS produces two dissociable types of speech disruption. Neuroimage 2001; 13(3): 472– 478.

6. Shapiro KA, Pascual‑ Leone A, Mottaghy FM, Gangitano M, Caramazza A. Grammatical distinctions in the left frontal cortex. J Cogn Neurosci 2001; 13(6): 713– 720.

7. Shapiro K, Caramazza A. Grammatical processing of nouns and verbs in left frontal cortex? Neuropsychologia 2003; 41(9): 1183– 1198.

8. Meister IG, Boroojerdi B, Foltys H, Sparing R, Huber W, Töpper R. Motor cortex hand area and speech: implications for the development of language. Neuropsychologia 2003; 41(4): 401– 406.

9. Thiel A, Habedank B, Herholz K, Kessler J, Winhuisen L, Haupt WF et al. From left to the right: how the brain compensates progressive loss of language function. Brain Lang 2006; 98(1): 57– 65.

10. Geschwind N, Galaburda AM. Cerebral lateralization. Biological mechanism, associations and pathology: I. A hypothesis and a program for research. Arch Neurol 1985; 42(5): 428– 459.

11. Luria AR. Cognitive development: Its cultural and social foundations. Cambridge: Harvard University Press 1976.

12. Oldfield RC. The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory. Neuropsychologia 1971; 9(1): 97– 113.

13. Matejček Z, Žľab Z. Zkouška laterality. Psychodiagnostické a didaktické testy. Bratislava: Psychodiagnostika 1972: 1– 19.

14. Oxford Grice K, Vogel KA, Le V, Mitchell A, Muniz S,Vollmer MA. Adult norms for a commercially available Nine Hole Peg Test for finger dexterity. Am J Occup Ther 2003; 57(5): 570– 573.

15. Minks E, Mareček R, Pavlík T, Chroust K, Bareš M.Vliv repetitivní transkraniální magnetické stimulace cerebella na motoriku horní končetiny u pacientú v iniciálním stadiu Parkinsonovy nemoci – pilotní studie. Cesk Slov Neurol N 2010; 73/ 106(1): 32– 36.

16. Minks E, Marecek R, Pavlik T, Ovesna P, Bares M. Is the cerebellum a potential target for stimulation in Parkinsonʼs disease? Results of 1- Hz rTMS on upper limb motor tasks. Cerebellum 2011; 10(4): 804– 811.

17. Triggs WJ, Subramanium B, Rossi F. Hand preference and transcranial magnetic stimulation asymmetry of cortical motor representation. Brain Res 1999; 835(2): 324– 329.

18. Wassermann EM. Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: reported and suggested guidelines from the International Workshop on the Safety of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation, June 5– 7, 1996. Electroencephalogr Clin Neurophysiol 1998; 108(1): 1– 16.

19. Tassinari CA, Cincotta M, Zaccara G, Michelucci R. Transcranial magnetic stimulation and epilepsy. Clin Neurophysiol 2003; 114(5): 777– 798.

20. Epstein CM, Meador KJ, Loring DW, Wright RJ, Weissman JD, Sheppard S et al. Localization and characterization of speech arrest during transcranial magnetic stimulation. Clin Neurophysiol 1999; 110(6): 1073– 1079.

21. Khedr EM, Hamed E, Said A, Basahi J. Handedness and language cerebral lateralization. Eur J Appl Physiol 2002; 87(4– 5): 469– 473.

22. Winhuisen L, Thiel A, Schumacher B, Kessler J, Rudolf J, Haupt WF et al. The right inferior frontal gyrus and poststroke aphasia: a follow‑up investigation. Stroke 2007; 38(4): 1286– 1292.

23. Aziz‑ Zadeh L, Cattaneo L, Rochat M, Rizzolatti G. Covert speech arrest induced by rTMS over both motor and nonmotor left hemisphere frontal sites. J Cogn Neurosci 2005; 17(6): 928– 938.

24. Ojemann GA, Mateer C. Human language cortex: localization of memory, syntax, and sequential motor‑ phoneme identification systems. Science 1979; 205(4413): 1401– 1403.

25. Ojemann GA. Cortical organization of language. J Neurosci 1991; 11(8): 2281– 2287.

26. Cappelletti M, Fregni F, Shapiro K, Pascual‑ Leone A, Caramazza A. Processing nouns and verbs in the left frontal cortex: a transcranial magnetic stimulation study. J Cogn Neurosci 2008; 20(4): 707– 720.