执行控制和语言在大脑语言

文摘

神经影像学研究表明,神经网络参与语言控制可能不是特定于bi - /多种语言,但domain-general执行控制系统的一部分。我们报告一个三语的粤语(L1),英语(L2),和普通话(L3)议长T博士持续77岁造成的脑损伤病变在左额叶和左颞区域导致流利性失语。T博士根据修改版本的执行功能受损的Stroop颜色词测试和威斯康辛卡片分类测试性能特点是频繁持续重复的错误。T博士展示了病态语言转换和混合三种语言。语码转换在粤语比对抗更著名的话语生产命名。我们的案例表明,自愿控制在三语口语生产扬声器股票在frontobasal神经节神经下层系统domain-general执行控制机制。一个预测是,病变,这样一个系统将产生病态的切换和执行功能障碍三种语言的扬声器。

1。介绍

失语症语言使用者是一个越来越重要的研究课题1]。- (2估计至少有45000例新病例的双语失语症每年在美国。根据最近的人口普查报告3),多语种扬声器的数量预计将增长在美国。因此,合理的双语失语症的扬声器的数量将增加在未来几年。

多语种失语的一个独特的特性是自愿和不受控制的语言转换和混合4]。病态的语言特点是话语的交替切换从一种语言到另一个跨句子边界。病态语言混合,另一方面,涉及两种语言的元素混合在一个话语(4- - - - - -7]。语言切换和混合被认为是病态的,如果他们不自觉地发生,超出了控制扬声器的双语失语症(8]。这些现象的一个解释是,语言交换和混合的结果“语言控制”设备的故障分离一个多语种的语言扬声器生产过程中(9]。

羚et al。10)描述了一种Hebrew-English-French三种语言的扬声器与失语,EC,显示美国经济复苏微分模式,建议非对称的母语(L1)之间的联系和外来语言。具体来说,电子商务经验的语言程度最低的干扰在L1(希伯来文)交谈时,最恢复语言,并演示了更多的中介语激活生产叙述在L3(法国),至少恢复了语言。羚等人也发现在法国语言生产期间,L2干扰(英语)比从希伯来语更频繁。作者提出,中介语词汇中观察到入侵多语种扬声器和失语症可能与语言的相似程度(例如,共享词汇表)和发病前的模式语言的使用除了其他因素,如年龄和语言习得。Faroqi-Shah叫醒(11)也报道了三种语言的扬声器与失语,NK,他会说阿拉伯语(L1),法国(L2)和英语(L3)。名词和动词之间他们报道让NK演示了一个普遍的动词生产赤字无关的任务(对抗命名和叙事语言)或启发式的语言。因此,没有微分的影响语言相似。

的神经语言的轨迹控制装置,临床病例研究表明,损害frontal-subcortical电路不仅会导致大脑受损的个人不受控制的行为,但也病态语言和语言之间切换混合(12- - - - - -14]。功能神经影像学研究未受损伤的多语种发言人已经证实了这些发现15- - - - - -17]表明语言转换依赖于prefrontal-caudate ACC(前扣带皮层)电路。然而,其他从神经影像学研究结果还表明,所涉及的神经网络语言控制不是特定于bi - /多种语言而是domain-general的一部分执行控制系统(18,19]。我们报告的证据表明,受损的语言控制和执行功能与病变的部分重叠的认知和神经系统一个多语种的演讲者,t .这是第一个病例报告博士病理开关(6],专门与执行控制缺陷损伤后额叶皮层的执行控制系统。

2。病例报告

T博士是一位77岁的右撇子女性三语Cantonese-English-Mandarin演讲者持续创伤性脑损伤导致流利性失语与病理切换和混合8]。CT扫描在急性期(图1)和成像在慢性阶段(图先生2和底部行图1 (b))显示两个病变,主要在左额叶和左颞顶一个小区域。她是一个退休的放射学家发病前的。她的第一语言,广东话(L1),从出生和获得广泛用于日常生活和工作在香港。她开始学习英语,第二外语(L2),正式从13年的年龄和职业生活中经常使用英语。普通话,第三语言(L3),在她二十岁时,她获得医学学位和工作作为一个医生在中国大陆。发病前的,T博士主要使用广东话和英语交流与她的丈夫在香港和孙子生活在英国,分别。T博士的丈夫被招募为控制,因为他是相互般配的年龄,偏手性,教育水平和三种语言的语言知识。

(一)

(b)

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图1

CT扫描的三种语言的病人在急性期脑损伤后报告中的两个脑损伤左半球(a)。在慢性阶段执行扫描揭示先生的扩展两个病变(b)所示。

(一)

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图2

20. 20. 先生(a)扫描的三种语言的病人显示血肿本地化的左额叶和小左颞交界处。(b)所涉及的神经回路语言控制(改编自])的四个关键区域标识。前扣带皮层(ACC)是参与监测错误检测(即等功能。,if the speaker has selected the correct language), the frontal lobe is involved in error correction and response inhibition, and the left caudate (LC) is involved in supervising the correct selection of the language and language planning while the left inferior parietal lobule (LIPL) along with its right-hemispheric counterpart is involved in more attentional processes such as biasing selection towards and from the language in use. This network resembles the domain-general executive control network (see []详情)。值得注意的是,我们三语的病变病人报告(a)之间的连接可能会打断额叶和顶叶区域的神经回路,因此导致无法抑制不必要的语言(即。额叶)和使用的语言(也就是集中注意力。顶叶)。

认知功能评估使用瑞文标准推理[21)和认知语言的符号试验快速测试(CLQT) [22]。根据平滑1986乌鸦规范城市中国大陆22),案件的表演和控制在正常范围内(50百分位:34/60和75百分位:46/60)。两个参与者得分也高于标准参照减少分数CLQT符号试验(8/10和10/10)。这些结果表明正常的认知能力。然而,T博士在Stroop颜色词中修改测试中得分都较低(23)(3/25和25/25)和威斯康辛卡片分类测验(WCST) [24(错误总数:2日与超过99;持续的反应:小于1和97;概念层次的反应:4和第99百分位),露出她的执行功能障碍。

基于西部失语的粤语版本电池(出租车)25T博士),被诊断出患有L1韦尼克氏失语,失语商共46.6 (100)。T博士在自发的演讲任务,具体来说,流利的难以理解的术语和新词产生严重的词检索困难。她之间频繁切换粤语、英语、普通话对话期间,可理解性下降。听觉理解是受损在句子层面上难以理解复杂的句子和脱离语境的问题以及后一步的命令。T博士的重复,显示击穿性能的双音节词。T博士的阅读和写作能力好于言语理解和生产。她能理解句子和写命令与偶尔的错误。阅读理解能力明显比她朗读的性能。对于写作能力,博士T显示损伤甚至在单字原图级别比语言更好的写命名。

T博士的多语种能力检查使用双语失语症测试(蝙蝠)[26]。中度损伤听觉理解和口语生产的三种语言。T博士证明略好听觉理解能力在广东话(L1: 44%)和普通话(L3: 46%)比用英语(L2: 39%),但是相反的是观察口服生产(L2 L1: 35%: 46%, L3: 35%)。让也观察到她的阅读理解(L2 L1: 75%: 75%, L3: 85%)和大声朗读(L2 L1: 31%: 73%, L3: 4%)的能力。总而言之,蝙蝠显示韦尼克氏失语的温和的成绩在所有三种语言T博士,这是符合上述出租车的结果。此外,T博士的语言配置文件与性能超过93%准确性证明了控制所有蝙蝠这些语言上的任务。

病态语言转换和混合博士证明了T,控制相比,在多语言冲突检查命名和话语生产的三种语言。参与者被要求名称85彩色图片史诺德和Vanderwart27广东话,英语,普通话。刺激被分为18个话题,每个话题的参与者交谈的三种语言在分开的日子里,作者k Lam最多15分钟。中间6分钟的三个选择主题(语言的一个子集选择样本按照下列标准:(1)每个话题的持续时间在每个语言至少十分钟,(2)参与者熟悉的话题至少四项重叠与冲突命名任务,和(3)的最大数量的新词在每个主题在每个语言不到25%)转录逐字和正确的来回话的百分比计算(语码转换的比例计算是基于五个参数采用在每一个启发,包括(1)总数的广东话说,(2)英语单词的总数、(3)汉语词汇,总数(4)总数的新词,和(5)的单词总数(即在所有语言包括新词。笔字参数1 - 4)。停顿和可以理解的词汇被用来确定这个词边界定义新词。每个实例的新词(无论长度)后暂停或理解的一个词是算作一个新词)。两两比较显示明显更少的代码转换话语生产相比,广东对抗命名为同一词汇项()。没有观察到的差异在英语(L2;)或普通话(L3;)。卡方检验的比较表明,在对抗命名,代码从目标语言切换到广东时更常见的目标是给英文名字(L2)和普通话(L3)。这种模式总体上是相似的话语生产,除了普通话的话生产的广东话话语生产(L1L2: 1.1%, L1L3: 31.0%)。表1显示的语码转换模式T博士注意控制,与T博士,只显示rare-to-absent语码转换行为的发生率。T博士的语码转换的例子在对抗命名和话语生产表2和3,分别。注意,鉴于高比例的冗长的莫名其妙的新词产生的T博士,导致难以确定句子边界,语言转换和语言混合不能分化在目前的研究。

3所示。讨论

双语语言生产中的一个关键问题是语言的特异性控制设备,使用多种语言的人。语言控制的失败可能会导致不必要的语言切换观察到在某些情况下的双语失语症(10,在这里报道。另一方面,在健康受试者自愿语言切换任务切换,因为它涉及到的一个实例,考虑不同刺激反应之间的至少一个开关集。

基于从喜马拉雅斑羚等的研究结果(10T博士],它可以推测,产生更多的代码从普通话(L3)广东话(L1),因为除英语之外的其他语言对语言更接近每个(L2)、粤语(L1)。表中的数据1来回话从L3 L1(30.8%和30.9%在对抗命名和话语生产任务,职责)部分符合这一假说。另一方面,从英语的发病率相对较高(L2)广东(L1) T博士,也就是说,21.9%和26.9%来回在对抗命名和话语生产,分别是意想不到的。我们认为,在她的语言代码转换生产的模式并不能反映语言相似性和更有可能由于收购的年龄或广东话的语言优势28,29日]。

我们发现一个强大的协会之间的病态语言切换和控制任务切换执行控制和功能的标准化考试。除了花时间来调用新的刺激反应映射根据新的目标和选择参加哪些属性等任务,改变任务可能需要竞争刺激反应的抑制映射(30.]。因此,我们认为语言切换进行相同的神经网络用于任务切换,即frontobasal ganglia执行控制系统电路(图2)。因此,我们预测,病变,系统将产生病态的交换和执行功能障碍,如执拗T博士在WCST犯下的错误。

我们相信T博士的病理语码转换可以归因于障碍在额叶执行控制造成损害。有趣的是,T博士的语码转换在粤语口语更突出对抗命名相比,广东自发的演讲。研究表明,语码转换可以取决于压力的环境中(31日]。需求的增加语言、认知和务实技能连接演讲相比,对抗命名可能带来更多的认知负荷T博士,神经系统调节能力有限导致她的语码转换,导致更频繁的代码转换话语生产。越频繁入侵了粤语普通话比英语单词词汇的任务和更普遍的入侵普通话广东话比英语单词的任务表明开关更有可能语言相似的语言(例如,广东话或普通话)比语言不同的语言(如英语)。英语目标语言的时候,一个更高比例的开关是广东话比普通话,这也可能被解释成粤语是T博士的生活中占主导地位的语言。

我们的示例中提供了新的经验证据对双语大脑的神经机制。我们认为语言控制和domain-general执行控制是由部分重叠的认知和神经系统。额叶损伤破坏frontostriatal连接在控制网络导致病态语言切换和执行功能障碍。另一方面,交界处的病变可能是负责与不影响流利性失语语言和执行控制。语言和认知控制模型的基础上提出Abutalebi和绿色(8,9)我们不能排除不同病变的可能性可能分别负责受损语言控制和执行功能受损。然而,应该注意的是,病态语言切换从未被观察到后顶叶病变和最典型的结果从左caudate-frontal叶病变涉及电路(9]。左顶叶病变,另一方面,主要是解释困难从一种语言切换到另一个,也就是说,病理固定在一种语言32]。同样,dysexecutive综合症报道结果从损伤到额叶(8]。因此,虽然我们不能完全排除这种可能性,每个单一损伤负责不同的赤字(如额叶执行功能受损病变和顶叶病变损害语言控制,反之亦然),更简洁的假设额叶损伤负责这两个障碍。关键作用的左侧caudate-frontal叶语言控制电路,提供的证据Marien et al。14)显示了语言混合和切换的缓解与灌注增加左额叶和左尾状核。有趣的是,在他们的双语,perfusional赤字仍在左颞顶地区和病人继续显示在L1和L2流利性失语。感兴趣的是,病变在目前情况下是由于头部创伤。先生成像显微损伤可能不敏感或小分子和/或生理损伤的大脑区域组织。因此,语言和执行功能缺陷可能证明了T博士至少部分是由于额外的病变未见先生成像。这限制了影响可以从目前的案例研究。

最近的研究推测的意义上使用相同的系统,在双语者比单语精通执行任务(33]。T博士显示更加突出(几率更高和更频繁的)比对抗命名转换连接的演讲中,要求可以提供深入的语言和认知资源与任务处理多语言使用者。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

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