Talking Heads: De Anatomie van de Taal Rik Vandenberghe K.U. Leuven Dienst Neurologie, UZ Gasthuisberg
1
Voor 1810
Vicq d’Azyr, Traité d’Anatomie et Physiology 1786
Diderot et d’Alembert, Encyclopedia, 1751
2
1810
Gall and Spurzheim, Anatomie et Physiologie du Système Nerveux, 1810
3
1861 - ...
Analyse van cognitieve deficits bij patiënten met focale hersenletsels INFERENTIE
Anatomie van de cognitieve functies in de intacte hersenen
4
5
‘Wernicke-Lichtheim-Geschwind’ model of language processing 1874
1885
On aphasia, Brain, 7, 433Der aphasische 484, 1885 Symptomenkomplex, Breslau: Kohn and Weigert
1886
Wernicke C, Die neueren Arbeiten über Aphasia, Fortschritte der Medizin, 1886
6
Figuurbenoeming
7
Lezen van woorden
mier
8
Horen van woorden
9
Modellen van hersenwerking • Modulair model – “Box and arrow” – Seriële schakeling van deelprocessen
• Interactionistisch model – Parallel en gedistribueerd
10
Feature extraction
Structurele descriptie Semantisch systeem Phonologisch-lexicale verwerking Phonemische buffer Articulatorisch programma
Motorische uitvoering 11
mier
Geschreven woord Lexicaal-orthografische verwerking
Semantisch systeem
Lexicaal-phonologische verwerking Phonemische buffer Articulatorisch programma Motorische uitvoering
12
Gespecialiseerde hersen-centra
X
13
Gedistribueerde hersencircuits X Y
Z
14
rCBFK2 - rCBFK1 (procesi + procesii)- procesii Enkelvoudig hersencentrum
Systeem
X X Y
Z
15
Principe • Als de globale synaptische activiteit van een populatie van neuronen toeneemt, neemt ook de locale bloedtoevoer toe
16
Auditieve input
17
18
Spontane spraak
Tijd (ms) Frequentie (Hz)
Geroteerde spraak
Gefilterde spraak
Gefilterde, geroteerde spraak
19
Sp: spontaneous speech phoneme discrimination possible acoustically complex RSp: rotated speech no phoneme discrimination possible acoustically complex Vco: noise-vocoded phoneme discimination possible acoustically relatively simple RVCo: noise-vocoded and rotated no phoneme discrimination possible acoustically relatively simple
Scott et al., Identification of a pathway for intelligible speech, Brain, 123, 2400-2406, 2000
20
Visuele input mier
21
RVF LVF
R
L
ANT
POST
22
Spraakoutput
23
24
25
26
27
28
29
• Fragmentatie van de betekenis
• Combinatoriële verwerking van betekenis
30
Fragmentatie naargelang van input-modaliteit
31
Semantische associaties tussen concepten A & C: Druk linker of rechter knop naargelang van welke van de onderste stimuli het meest gelijkt op de bovenste qua betekenis
B & D: Druk linker of rechter knop naargelang van welke van de onderste stimuli het meest gelijkt op de bovenste qua grootte
Vandenberghe et al., Nature, 383, 254-256, 1996
32
33
Semantische taak met afbeeldingen
Semantische taak met woorden
L
Gemeenschappelijk semantisch systeem
34
Fragmentatie van betekenisverwerking
35
Fragmentatie naar inhoud
36
Categorie-specifieke deficits Verklaring • Sensorisch-functionele hypothese • Modulaire organisatie, evolutionair bepaald
37
38
Combinatoriële verwerking
39
Primair progressieve afasie met woordbegripsstoornis
Vandenbulcke M, Peeters R, Van Hecke P, Vandenberghe R, Anterior temporal laterality in primary progressive aphasia shifts to the right, Annals of Neurology 58, 362-270, 2005
40
Zinnen versus random woordsequenties
Vandenberghe R, Nobre AC, Price CJ, The response of left temporal cortex to sentences, The Journal of Cognitive Neuroscience, 14, 550-560, 2002
41
42
43
44
Besluit • Functionele beeldvorming in combinatie met psychofysische experimenten laat toe om de relatie te onderzoeken tussen organisatie van de taal in het intacte brein en de re-organisatie in pathologische omstandigheden • Het leert ons niet enkel waar taal-gerelateerde gebieden gelegen zijn maar ook nieuwe principes van functionele organisatie
45
Besluit • Onderscheid tussen – Klassieke perisylvische taal-area’s die voor woord-specifieke processen instaan – Gedistribueerde representatie van betekenis – Combinatoriële verwerking van betekeniselementen in functie van context
46
Met dank aan • PhD studenten: Mathieu Vandenbulcke, Leen Vandoren • Dienst Radiologie: Ronald Peeters, Paul Van Hecke • International collaborators: Marsel M. Mesulam, CNADC, Northwestern University Chicago • FWO • KU Leuven OT OT/04/41 • Geneeskundige Stichting Koningin Elisabeth
47
• Indien u geïnteresseerd bent om als proefpersoon deel te nemen aan dit onderzoek, ongeacht leeftijd: –
[email protected] –
[email protected] – Tel.016/330064
48
