Nöroşirürji araştırmaları, soğutma teknikleri, konuşma planlaması da dahil olmak üzere insan beyni fonksiyonlarının anahtarlarını sunar.
Beynimiz hayatımızın neredeyse her yönünü kontrol ediyor ama tam olarak nasıl yapıldığı - özellikle konuşma gibi işlevler söz konusu olduğunda - hala büyük ölçüde bir muamma.
Iowa Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bunu değiştirmek için çalışıyor.
Iowa'nın İnsan Beyni Araştırma Laboratuvarı , insan beyni hakkında yaklaşık 30 yıllık çığır açan araştırmaları temel alarak beyin fizyolojisini incelemek için yeni ve yenilikçi teknikleri bir araya getiriyor. Laboratuvarın keşifleri, araştırmacıların beyin yapısını ve işlevini nasıl incelediğine dair yeni yollar açıyor.
Iowa araştırmacıları, bir şeyler anormal bir şekilde çalıştığında beyinde ne olduğuyla özellikle ilgileniyorlar.
UI Nöroşirurji Departmanında profesör olan MD Jeremy Greenlee , "Normal olarak nasıl çalışması gerektiğini anlarsak, bu bize normal olmayan şeyleri düzeltme şansı verir" diyor .
Bu gizemlerin kilidini açmanın sonuçları milyonlarca insanın hayatını değiştirebilir.
Nöroşirürjide Arnold H. Menezes Kürsüsü olarak görev yapan Greenlee, "Anormal beyin devrelerini eski haline getirmenin ve işlevi iyileştirmenin bir yolunu bulursak, bu, bu araştırmanın kutsal kâse sonucu olacaktır" diyor.
resim
![[Resim: Greenlee3%20%282%29.png]](https://medicineiowa.org/sites/default/files/Greenlee3%20%282%29.png)
Bu içgörüler, epilepsi, Parkinson hastalığı, kekemelik dahil olmak üzere çeşitli rahatsızlıklara sahip hastaların yanı sıra beyin hasarı, inme veya beyin tümörü çıkarılmasından kurtulan hastalara yardımcı olacak yeni tedavilere yol açabilir ve bu da bireysel süreçlerin işleyişini etkileyebilir. bilgi ve iletişim kurar.
Bu araştırma beyni görüntülemenin ötesine geçmeyi gerektiriyor. Araştırmacılar, kafa içi elektrokortikografi, derin beyin stimülasyonu ve beyin soğutma dahil olmak üzere beyinle doğrudan etkileşime giren deneysel yöntemler kullanıyor. Tipik olarak, zaten üstlenmeleri planlanan prosedürler sırasında araştırmalarının bir parçası olmaya gönüllü olan nöroloji ve beyin cerrahisi hastalarıyla çalışırlar.
"İnsan beyninin nasıl çalıştığını anlamaya çalışırken, çok önemli olan MRI ve kafa derisi EEG'si gibi invazif olmayan araştırma yöntemleri var, ancak doğrudan çalışan cihazlarınız olmadığı sürece cevaplayamayacağınız bazı önemli bilimsel sorular var. beyinle temas, ”diyor Nöroşirurji Bölümü profesörü ve başkanı Matthew Howard .
Görüntü, konuşma planlama yanıtlarını gösteren elektrotların oranını göstermektedir. Planlamayla ilgili elektrotların çoğu (%95), bir frontotemporal bölgede gruplanmıştır; planlama elektrotlarının en yüksek yoğunlukları kaudal alt frontal girusta (cIFG) veya Broca bölgesinde ve kaudal orta frontal girusta (cMFG) kümelenmiştir. Ventral konuşma motoru korteksinde (vSMC) ve anterior superior temporal girusta (aSTG) daha az sayıda planlama alanı bulunuyordu.
2022 tarihli bir Nature makalesinde , Iowa araştırmacıları bu taktikleri, doğal konuşmanın hızlı hazırcevaplığından sorumlu beyin ağlarını daha iyi anlamak için uyguladılar. Araştırmacılar, beyin yüzeyine yerleştirilen elektrokortikografi elektrotları ile nöral aktiviteleri izlenirken uyanık olan hastalarla kelime oyunları oynadılar.
Beynin konuşma planlaması veya ne söyleyeceğinizi düşünme ile ilişkili iki bölgesini (Broca bölgesi ve kaudal orta frontal girus veya cMFG) tanımladılar. Önceki araştırmalar Broca bölgesinin dil için önemli olduğunu göstermiş olsa da, cMFG daha önce konuşma planlamasıyla ilişkilendirilmemişti.
Bu devrenin keşfi, araştırmacıların konuşma planlamasının bozulduğu veya anormal olduğu kekemelik ve apraksi gibi iletişim bozukluklarını daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
Greenlee, "Konuşmayı nasıl ürettiğimiz ve gerçek zamanlı olarak hataları nasıl düzelttiğimiz tam olarak anlaşılmasa da sosyal varlıklar için önemlidir" diyor. "Bunu nasıl yaptığımızı anlarsak, bu yeteneği kaybetmiş insanlara yardım edebiliriz."
Bulgular, nörodejeneratif bozuklukları olan ve beyin ameliyatı, yaralanma veya inme geçiren hastalar için de geçerlidir.
Araştırmacılar, bu işbirliğinden kaynaklanan World Neurosurgery'de yayınlanan 2020 tarihli bir makalede , beyin cerrahisi sırasında beyin bölgelerini belirlemek ve korumak için beyin soğutmanın kullanılabileceğini gösterdi. UI Hospitals & Clinics'te halihazırda beyin ameliyatı geçiren hastalarla yapılan bir denemede, beynin konuşma ile ilişkili kısımlarını soğuttular. Araştırma ekibi, bu belirli beyin bölgeleri soğutulurken konuşmanın yavaş ve geveleyerek olduğunu buldu. Ancak tekrar ısındıktan sonra konuşma normale döndü ve bu da beynin süreçten etkilenmediğini gösteriyor. Bu bilgi, beyin cerrahlarının ameliyat sırasında konuşma merkezlerini korumalarına yardımcı oldu.
Bu keşif, daha yaygın bir teknik olan elektriksel kortikal stimülasyonun (ECS) yaptığı nöbet riski olmadan beyni incelemek için yeni bir yol açtı. Tekniğin güvenliğini ve İnsan Beyin Araştırma Laboratuvarı'nın bildiği türden araştırmalarda kullanılmaya devam edebileceğini kanıtladı.
Greenlee, "Beyin soğutmanın ECS'ye güvenli bir alternatif olduğunu gösterdik ve bu, beynin hangi bölgelerini etkilediğimize biraz daha odaklanmamızı sağlıyor", diyor. "New York Üniversitesi'nden meslektaşlarımızla 10 yılı aşkın bir süredir çalışıyoruz ve bu araştırmanın gelişimini görmek eğlenceliydi."
Greenlee, hastalarımızın elde ettiğimiz verilerden veya onlardan baktığımız şeylerden fayda sağlamayacağını, ancak bunun kendileri gibi insanlara gelecekte yardımcı olacağını umdukları için bizimle çalıştıklarını söylüyor.
Jeremy Greenlee, Dr.
Greenlee, bu çalışmanın kökleri nöroşirürjide olsa da, Iowa'daki disiplinleri aştığını söylüyor.
"Psikoloji ve nöroloji alanındaki insanlarla ortak bir çabayla, konuşma sonuçlarını iyileştirmeye çalışırken Parkinson hastalığı olan hastalarla çok sayıda araştırma yapıyoruz" diyor.
2021'de Iowa'daki ortak bir araştırma ekibi, iki taraflı derin beyin stimülasyonu uygulanan Parkinson hastalarında konuşmadaki değişiklikleri incelemek ve harekete bakmak için Ulusal Sağlık Enstitülerinden (NIH) 3,1 milyon dolarlık bir hibe aldı.
Bu, NIH'nin Iowa'nın beyin fizyolojisi araştırmasını ilk kez finanse etmesi değil. UI, 1995 yılında "İnsan İşitsel Korteks Fizyolojisi" hibesi ile ödüllendirildi ve bu ödül, 2025 yılına kadar rekabetçi bir şekilde yenilendi.
Hibe ilk verildiğinde yardımcı doçent olan Howard, "ABD'deki bir beyin cerrahı baş araştırmacısı tarafından sürekli olarak finanse edilen en uzun R01 hibesi olabilir" diyor.
Greenlee ve Howard, beyin cerrahisi hastalarının cömertliği olmadan bu tür bir araştırma yapamayacaklarının farkındalar.
Greenlee, "Hastalarımız, elde ettiğimiz verilerden veya onlardan baktığımız şeylerden fayda sağlamayacak, ancak bizimle çalışıyorlar çünkü bunun kendileri gibi insanlara ileride yardımcı olacağını umuyorlar" diyor.
Rf:
https://medicineiowa.org/spring-2023/unlocking-how-were-talking
Beynimiz hayatımızın neredeyse her yönünü kontrol ediyor ama tam olarak nasıl yapıldığı - özellikle konuşma gibi işlevler söz konusu olduğunda - hala büyük ölçüde bir muamma.
Iowa Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bunu değiştirmek için çalışıyor.
Iowa'nın İnsan Beyni Araştırma Laboratuvarı , insan beyni hakkında yaklaşık 30 yıllık çığır açan araştırmaları temel alarak beyin fizyolojisini incelemek için yeni ve yenilikçi teknikleri bir araya getiriyor. Laboratuvarın keşifleri, araştırmacıların beyin yapısını ve işlevini nasıl incelediğine dair yeni yollar açıyor.
Iowa araştırmacıları, bir şeyler anormal bir şekilde çalıştığında beyinde ne olduğuyla özellikle ilgileniyorlar.
UI Nöroşirurji Departmanında profesör olan MD Jeremy Greenlee , "Normal olarak nasıl çalışması gerektiğini anlarsak, bu bize normal olmayan şeyleri düzeltme şansı verir" diyor .
Bu gizemlerin kilidini açmanın sonuçları milyonlarca insanın hayatını değiştirebilir.
Nöroşirürjide Arnold H. Menezes Kürsüsü olarak görev yapan Greenlee, "Anormal beyin devrelerini eski haline getirmenin ve işlevi iyileştirmenin bir yolunu bulursak, bu, bu araştırmanın kutsal kâse sonucu olacaktır" diyor.
resim
Bu içgörüler, epilepsi, Parkinson hastalığı, kekemelik dahil olmak üzere çeşitli rahatsızlıklara sahip hastaların yanı sıra beyin hasarı, inme veya beyin tümörü çıkarılmasından kurtulan hastalara yardımcı olacak yeni tedavilere yol açabilir ve bu da bireysel süreçlerin işleyişini etkileyebilir. bilgi ve iletişim kurar.
Bu araştırma beyni görüntülemenin ötesine geçmeyi gerektiriyor. Araştırmacılar, kafa içi elektrokortikografi, derin beyin stimülasyonu ve beyin soğutma dahil olmak üzere beyinle doğrudan etkileşime giren deneysel yöntemler kullanıyor. Tipik olarak, zaten üstlenmeleri planlanan prosedürler sırasında araştırmalarının bir parçası olmaya gönüllü olan nöroloji ve beyin cerrahisi hastalarıyla çalışırlar.
"İnsan beyninin nasıl çalıştığını anlamaya çalışırken, çok önemli olan MRI ve kafa derisi EEG'si gibi invazif olmayan araştırma yöntemleri var, ancak doğrudan çalışan cihazlarınız olmadığı sürece cevaplayamayacağınız bazı önemli bilimsel sorular var. beyinle temas, ”diyor Nöroşirurji Bölümü profesörü ve başkanı Matthew Howard .
Görüntü, konuşma planlama yanıtlarını gösteren elektrotların oranını göstermektedir. Planlamayla ilgili elektrotların çoğu (%95), bir frontotemporal bölgede gruplanmıştır; planlama elektrotlarının en yüksek yoğunlukları kaudal alt frontal girusta (cIFG) veya Broca bölgesinde ve kaudal orta frontal girusta (cMFG) kümelenmiştir. Ventral konuşma motoru korteksinde (vSMC) ve anterior superior temporal girusta (aSTG) daha az sayıda planlama alanı bulunuyordu.
2022 tarihli bir Nature makalesinde , Iowa araştırmacıları bu taktikleri, doğal konuşmanın hızlı hazırcevaplığından sorumlu beyin ağlarını daha iyi anlamak için uyguladılar. Araştırmacılar, beyin yüzeyine yerleştirilen elektrokortikografi elektrotları ile nöral aktiviteleri izlenirken uyanık olan hastalarla kelime oyunları oynadılar.
Beynin konuşma planlaması veya ne söyleyeceğinizi düşünme ile ilişkili iki bölgesini (Broca bölgesi ve kaudal orta frontal girus veya cMFG) tanımladılar. Önceki araştırmalar Broca bölgesinin dil için önemli olduğunu göstermiş olsa da, cMFG daha önce konuşma planlamasıyla ilişkilendirilmemişti.
Bu devrenin keşfi, araştırmacıların konuşma planlamasının bozulduğu veya anormal olduğu kekemelik ve apraksi gibi iletişim bozukluklarını daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
Greenlee, "Konuşmayı nasıl ürettiğimiz ve gerçek zamanlı olarak hataları nasıl düzelttiğimiz tam olarak anlaşılmasa da sosyal varlıklar için önemlidir" diyor. "Bunu nasıl yaptığımızı anlarsak, bu yeteneği kaybetmiş insanlara yardım edebiliriz."
Bulgular, nörodejeneratif bozuklukları olan ve beyin ameliyatı, yaralanma veya inme geçiren hastalar için de geçerlidir.
IOWA, KONUŞMAYI DAHA İYİ ANLAMAK VE ARAŞTIRMA YÖNTEMLERİNİ GELİŞTİRMEK İÇİN BÜYÜK İŞBİRLİKLERİ KURUYOR
İnsan Beyni Araştırma Laboratuvarı ayrıca beyin soğutma adı verilen ve kabaca çeyrek büyüklüğündeki noktaları soğutmak için beynin bölümlerine minyatür cihazların yerleştirildiği bir çalışma tekniğini mükemmelleştirdi. Beynin o bölümünü geçici olarak kapattığı elektriksel stimülasyona çok benzer şekilde çalışır. Iowa, New York Üniversitesi Tıp Fakültesi'ndeki araştırmacılarla on yıllık bir işbirliği de dahil olmak üzere, dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılarla ortaklıklar ile sonuçlanan bu tür teknik yeteneklerde liderdir. Araştırmacılar, bu işbirliğinden kaynaklanan World Neurosurgery'de yayınlanan 2020 tarihli bir makalede , beyin cerrahisi sırasında beyin bölgelerini belirlemek ve korumak için beyin soğutmanın kullanılabileceğini gösterdi. UI Hospitals & Clinics'te halihazırda beyin ameliyatı geçiren hastalarla yapılan bir denemede, beynin konuşma ile ilişkili kısımlarını soğuttular. Araştırma ekibi, bu belirli beyin bölgeleri soğutulurken konuşmanın yavaş ve geveleyerek olduğunu buldu. Ancak tekrar ısındıktan sonra konuşma normale döndü ve bu da beynin süreçten etkilenmediğini gösteriyor. Bu bilgi, beyin cerrahlarının ameliyat sırasında konuşma merkezlerini korumalarına yardımcı oldu.
Bu keşif, daha yaygın bir teknik olan elektriksel kortikal stimülasyonun (ECS) yaptığı nöbet riski olmadan beyni incelemek için yeni bir yol açtı. Tekniğin güvenliğini ve İnsan Beyin Araştırma Laboratuvarı'nın bildiği türden araştırmalarda kullanılmaya devam edebileceğini kanıtladı.
Greenlee, "Beyin soğutmanın ECS'ye güvenli bir alternatif olduğunu gösterdik ve bu, beynin hangi bölgelerini etkilediğimize biraz daha odaklanmamızı sağlıyor", diyor. "New York Üniversitesi'nden meslektaşlarımızla 10 yılı aşkın bir süredir çalışıyoruz ve bu araştırmanın gelişimini görmek eğlenceliydi."
Greenlee, hastalarımızın elde ettiğimiz verilerden veya onlardan baktığımız şeylerden fayda sağlamayacağını, ancak bunun kendileri gibi insanlara gelecekte yardımcı olacağını umdukları için bizimle çalıştıklarını söylüyor.
Jeremy Greenlee, Dr.
Greenlee, bu çalışmanın kökleri nöroşirürjide olsa da, Iowa'daki disiplinleri aştığını söylüyor.
"Psikoloji ve nöroloji alanındaki insanlarla ortak bir çabayla, konuşma sonuçlarını iyileştirmeye çalışırken Parkinson hastalığı olan hastalarla çok sayıda araştırma yapıyoruz" diyor.
2021'de Iowa'daki ortak bir araştırma ekibi, iki taraflı derin beyin stimülasyonu uygulanan Parkinson hastalarında konuşmadaki değişiklikleri incelemek ve harekete bakmak için Ulusal Sağlık Enstitülerinden (NIH) 3,1 milyon dolarlık bir hibe aldı.
Bu, NIH'nin Iowa'nın beyin fizyolojisi araştırmasını ilk kez finanse etmesi değil. UI, 1995 yılında "İnsan İşitsel Korteks Fizyolojisi" hibesi ile ödüllendirildi ve bu ödül, 2025 yılına kadar rekabetçi bir şekilde yenilendi.
Hibe ilk verildiğinde yardımcı doçent olan Howard, "ABD'deki bir beyin cerrahı baş araştırmacısı tarafından sürekli olarak finanse edilen en uzun R01 hibesi olabilir" diyor.
Greenlee ve Howard, beyin cerrahisi hastalarının cömertliği olmadan bu tür bir araştırma yapamayacaklarının farkındalar.
Greenlee, "Hastalarımız, elde ettiğimiz verilerden veya onlardan baktığımız şeylerden fayda sağlamayacak, ancak bizimle çalışıyorlar çünkü bunun kendileri gibi insanlara ileride yardımcı olacağını umuyorlar" diyor.
Rf:
https://medicineiowa.org/spring-2023/unlocking-how-were-talking