Yenilikler

Ameliyattan önce insanların beyin kayıtları, tüm zihinlerin konuşmadan önce ne söyleyeceğini nasıl planladığını ortaya koyuyor

Epilepsiye bağlı nöbetleri tedavi etmek için ameliyat olan kişiler üzerinde yapılan yeni bir çalışma, konuşmadaki duraklamaların, insanların beyinlerinin konuşmayı nasıl planladığı ve ürettiği hakkında bilgi ortaya çıkardığını göstermektedir.

NYU Grossman Tıp Fakültesi’ndeki araştırmacılar tarafından yürütülen çalışma sonuçları, komşu beyin bölgelerinin, alt frontal girusun ve motor korteksin, kelimeler yüksek sesle söylenmeden önce bu tür planlamada önemli bir rol oynadığına dair kanıtlara katkıda bulunuyor. Her ikisi de konuşmayı üretmek için gereken boğaz ve ağızdaki kas (motor) hareketlerini kontrol ettiği uzun zamandır bilinen beynin veya serebral korteksin katlanmış üst katmanlarının bir parçasıdır. Yazarların raporuna göre, bu bölgelerin insanların yüksek sesle söylemek istediği ses ve kelimelerin karışımını ne kadar yakından belirlediği şimdiye kadar pek açık değildi.

Dergide yayınlama Beyin Bulgular, 19 Mart’ta çevrimiçi olarak 2018 ve 2021 yılları arasında NYU Langone Health’de epilepsi tedavisi için ameliyata hazırlanan, yaşları 14 ile 43 arasında değişen 16 hasta üzerinde yapılan yüzlerce beyin haritalama kaydının analizinden elde edildi.

Cerrahlar, prosedürlerinin rutin bir parçası olarak, hastalardan standart konuşma görevlerini yerine getirmelerini isterken beynin belirli kısımlarını elektriksel olarak (ve ağrısız bir şekilde) uyarırlar. Hastalardan örneğin sayıları veya haftanın günlerini, hatta Bağlılık Yemini’ni okumaları istenir. Araştırmacılar, ameliyattan önceki hedefin, elektriksel uyarıyı takiben artan konuşma veya konuşma kaybının artmasıyla işaretlendiği gibi, beynin konuşma için gerekli olan yakın kısımlarını izole etmek ve korumak olduğunu söylüyor. Bu, cerrahların yalnızca nöbetlere neden olan hatalı elektrik sinyallerinden sorumlu beyin dokusunu çıkarmasına olanak tanır.

Araştırmacılar, yeni çalışmayı benzersiz kılan şeyin, beyin uyarımının başladığı ve konuşmanın geveleyerek sonunda durduğu, iki saniyeden kısa süren zaman aralıklarının ölçümü ve analizi olduğunu söylüyor. Önceki araştırmaların bu tür gecikmeleri doğrudan ölçmediğini, bunun yerine korteksin uyarılmasından sonra hastanın konuşmaya devam edip edemeyeceği konusunda hangi beyin bölgelerinin dahil olduğunu belirlemek için davranışsal gözlemlere dayandığını belirtiyorlar.

Gecikmelerin ölçülmesinin, sözcükleri gerçekten seslendirmekten ve ağzından çıkarmaktan sorumlu olmasa bile, korteksin konuşmayı planlamayla ilgili bölümlerine ilişkin yeni bilgiler sağladığını söylüyorlar. Yeni çalışma bulguları arasında, elektriksel uyarı ile konuşma yeteneğinin nihai kaybı arasındaki gecikmelerin beyin bölgeleri arasında farklı olduğu da yer alıyordu.

Gecikmeler, motor korteksin alt veya alt bölgelerinde ve başka bir yüzey katmanı olan alt ön girusta sırasıyla 1,0 saniye ve 0,75 saniye ile en uzundu. Araştırmacılar, hastaların uyarıdan sonra çok uzun süre konuşmaya devam edebilmeleri nedeniyle, bu bölgelerin insanların söylemek istediklerini planlamaya diğer bölgelere göre daha fazla dahil olduklarını gösteriyor.

Motor korteksin diğer kısımlarında ortalama 0,5 saniye süren daha küçük gecikmeler bulundu. Araştırmacılar, konuşmadaki bu daha kısa kesintilerin, bu bölgelerin konuşmanın fiziksel mekaniğinde daha önemli bir rol oynadığını gösterdiğini söylüyor.

Bu gözlemlere dayanarak araştırmacılar, beyin korteksinin farklı bölgelerinde konuşma planlamasına karşılık gelen daha uzun gecikmeler modelinin, beyin korteksinin konuşma üretiminde yer alan kısımlarına karşılık gelen daha kısa gecikmelerden daha muhtemel olduğunu belirlediler.

“Çalışmamız, yalnızca ses tellerini kullanarak sözcükleri seslendirmek veya dili ve dudakları hareket ettirerek sözcükleri ağızdan çıkarmak değil, konuşmayı planlamada ve insanların ne söylemeye hazırlandıklarını belirlemede beynin motor korteksi ve alt frontal girusunun rolüne dair kanıtlar ekliyor.” dedi. Araştırmanın baş araştırmacısı Heather Kabakoff, PhD, NYU Langone’da konuşma patoloğu.

“Sonuçlarımız, beynin bazı kısımlarındaki elektriksel uyarılar ile kelimelerin bozulması veya geveleyerek konuşamaması arasındaki milisaniyelik zaman aralıklarının veya gecikmelerin haritalandırılmasının, insan beyninin nasıl çalıştığını ve oynadığı rolleri daha iyi anlamak için kullanılabileceğini gösteriyor. Araştırmanın kıdemli araştırmacısı ve sinir bilimci Adeen Flinker, PhD, şunları söyledi: “İnsan konuşmasında farklı beyin bölgeleri tarafından keşfediliyor.” “Konuşmayla ilgili beyin korteksinin işlevlerinin haritasını çıkarmak söz konusu olduğunda zamanlama çok önemlidir.”

NYU Langone Nöroloji Bölümü’nde doçent olan Flinker, ekibin genel bulgularının aynı zamanda motor yürütme ve konuşma planlamasının beynin tamamen farklı alanlarında gerçekleştiğini doğruladığını söylüyor.

Flinker, klinik açıdan, ekibin bulgularının, eğer daha fazla araştırma çalışmaları doğrulanırsa, cerrahların hastaların konuşmasını korumak için beyin haritalarını daha iyi hassaslaştırmalarına yardımcı olabileceğini söylüyor.

Araştırmacılar bir sonraki adımın, beynin diğer bölümlerindeki gecikme kalıplarını değerlendirmek ve bunların da konuşmayı planlama veya fiziksel olarak ses ve kelime çıkarma gibi daha ince işlevlerde rol oynayıp oynamadığını belirlemek olduğunu söylüyor. Görevler, uyarım sonrası gecikmelerin beynin görsel girdileri yorumlamak ve bunları gerçek kelimelere dönüştürmek için gereken kısımlarını ayırt etmeye yardımcı olup olmadığını belirlemek için resimlerin yüksek sesle adlandırılmasını içerir.

Ayrıca hastaların zorunlu hataları düzeltmelerinin ne kadar sürdüğünü ölçerek gecikme kalıplarının gerçek zamanlı konuşma geri bildirim mekanizmalarını açığa çıkarıp çıkaramayacağını araştırmak istiyorlar. Bunun, insanların kendi seslerini kontrol etmek için kendi seslerini nasıl kullandıklarına dair fikir verebileceğini söylüyorlar.

Bu araştırmaya yönelik finansman desteği, Ulusal Sağlık Enstitüleri’nin R01DC018805, R01NS109367, R01NS115929 ve F32DC021094 bağışları tarafından sağlanmıştır.

Flinker ve Kabakoff’un yanı sıra, çalışmaya katılan diğer NYU Langone araştırmacıları, ortak araştırmacılar Leyao Yu, BA; Daniel Friedman, MD; Patricia Dugan, MD; Werner Doyle, MD; ve Orrin Devinsky, MD.

Kaynak ve İleri Okuma: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240319123030.htm

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu