Algemene introductie Onderzoeksdoelstellingen Onderzoeken Algemene discussie Conclusie

Transcriptie

1 Dr. K. Batens

2 Algemene introductie Onderzoeksdoelstellingen Onderzoeken Algemene discussie Conclusie

3 Algemene introductie Ziekte van Parkinson Ziekte van Parkinson en taalverwerking Diepe hersenstimulatie

4 Algemene introductie - ziekte van Parkinson De ziekte van Parkinson (ZvP) is één van de meest frequente neurodegeneratieve ziekten Neuronenverlies ter hoogte van de substantia nigra pars compacta (SNc) Nambu (2015)

5 Algemene introductie - ziekte van Parkinson Basale ganglia: Anatomie Neurochemisch Functioneel Cortico-Basal Ganglia-thalamocortical circuits Nambu (2015)

6 Algemene introductie - ziekte van Parkinson Nambu (2015) Rodriguez-Oroz et al. (2009)

7 Algemene introductie - ziekte van Parkinson - Neuronenverlies ter hoogte van de SNc - Deze neuronen producerende dopamine - Verlies aan dopaminerge neuronen > dopamine deficiëntie > cortico-basal ganglia-thalamocortical dysfunctie - Motorische symptomen van ZvP ontstaan als 70% van de neuronen verloren zijn gegaan. - Asymmetrisch dopamineverlies

8 Algemene introductie - ziekte van Parkinson De vier karakteristieke motorische symptomen van ZvP zijn Rusttremor Rigiditeit Akinesie or bradykinesie houdingsinstabiliteit Gangstoornissen, spraak- en slikproblemen, evenwichtsproblemen, vallen,... (Jankovic, 2008)

9 Algemene introductie - ziekte van Parkinson Een grote variatie aan niet-motorische symptomen bij ZvP Slaapstoornissen (vb. levendig dromen, insomnia en gestoorde REM-slaap) Autonome stoornissen (vb. constipatie, orthostatische hypotensie en zweten) Sensorische stoornissen (vb. verstoorde propioceptie, pijn en geurveranderingen) Neuropsychiatrische stoornissen (vb. depressie, hallucinatie en angst) Cognitieve problemen (vb. executieve stoornissen, aandachtsstoornissen en dementie) Linguistische problemen (vb. semantische, morfosyntactische en pragmatische problemen) (Jankovic, 2008)

11 Algemene introductie ZvP en taal Voor 95% of van de rechtshandige en 75% van de linkshandige mensen, is de linker hemisfeer de taaldominante hemisfeer. Betrokkenheid van de basale ganglia bij taalprocessen (Broadbent, 1872; Marie, 1906; Wernicke, 1874) voornamelijk gelinkt aan de linker basale ganglia (AbdulSabur et al., 2014)?

12 Algemene introductie ZvP en taal ZvP kan elk aspect van taalbegrip en -productie: Onderliggende oorzaak nog steeds onbekend. BG hebben een algemene bijdrage in cognitieve controle BG vervullen mogelijks een taalspecifieke functie Spontane taalproductie in personen met ZvP Vereenvoudigde zinstructuren. Meer (stille) aarzelingen en pauzes op kritieke punten in een zin. Meer atypisch woordgebruik (Holtgraves, Fogle, & Marsh, 2013; Saldert, Ferm, & Bloch, 2014). Verstoorde beurtname in een gesprek (Griffiths, Barnes, Britten, & Wilkinson, 2011) Minder informatieve uitingen.

14 Algemene introductie diepe hersenstimulatie

15 Algemene introductie diepe hersenstimulatie Indicatie voor diepe hersenstimulatie (DBS): Klinisch gediagnosticeerd met idiopathische vorm ZvP Excellente reactie op Levodopa Geen ernstige cognitieve stoornissen of dementie (Benabid et al., 2009) Hoogfrequente stimulatie van de nucleus subthalamicus (STN): Verbetering van alle karakteristiek motorische symptomen Maakt een sterke reductie van de medicamenteuze behandeling mogelijk (Fasano, Daniele, & Albanese, 2012). Vermindering of eliminatie van medicamenteuze complicaties (Kleiner-Fisman et al., 2006).

16 Algemene introductie diepe hersenstimulatie Effect van STN-DBS op niet-motorisch symptomen is sterk variabel (Temel et al., 2006) Cognitieve stoornissen (41% van de patiënten) Depressie (8% van de patiënten) (Hypo)manie (4% van de patiënten). Effect van STN-DBS op linguïstische functies Sterk variabele resultaten (eg. Zanini et al., 2003; Zanini et al., 2009) Spontane taalproductie nauwelijks getest.

17 Algemene introductie diepe hersenstimulatie STN-DBS biedt onderzoeksmogelijkheden: Het effect van unilaterale stimulatie van kernen van de BG, aangezien beide elektrodes individueel configureerbaar zijn (Castner et al., 2007). De invloed van asymmetrisch dopamine verlies. Sterk gelateraliseerde corticale en subcorticale representatie van taal (AbdulSabur et al., 2014; Dominey & Inui, 2009; Friederici, 2011; Lindell, 2006).

18 Onderzoeksdoelstellingen Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie van STN-DBS geïmplanteerde personen met ZvP Semantische en morfosyntactische kenmerken De invloed van asymmetrische dopamineverlies Evolutie van de linguïstische kenmerken binnen het eerste jaar na implantatie. Effect van STN-DBS op spontane taalproductie Op de linguïstische kenmerken van spontane taalproductie De invloed van asymmetrisch dopamineverlies, medicatiedosis, stimulatieparameters, spraakverstaanbaarheid, gemoedstoestand en cognitieve prestaties.

19 Studies - Methodologie 2 transversale studies Personen met ZvP met STN-DBS Geen dementie: MOCA 21 Geen taalontwikkelingsstoornissen Geen ernstige dysartrie (NZVO-Z > 80%) Neurolinguïstische analyse van de spontane taalproductie: Semi-gestandaardiseerd interview uitgevoerd in 4 stimulatiecondities Linguïstische analyse met ASTA (Analyse van spontane taal bij afasie) 4 stimulatiecondities : Bilaterale stimulatie af Bilaterale stimulatie aan Enkel links stimuleren Enkel rechts stimuleren Gerandomiseerde volgorde met een 15-minuten durende pauze tussen twee stimulatiecondities

20 Studies - Methodologie 1 longitudinale studie Personen met ZvP die in aanmerking komen voor STN-DBS Preoperatief neurologisch protocol Preoperatief neuropsychologisch protocol Linguïstische analyse van de spontane taalproductie met ASTA Bilaterale STN stimulatie af Bilaterale STN stimulatie aan Enkel linker STN stimuleren Enkel rechter STN stimuleren Preoperatief 1 maand na 6 maand na Met medicatie Zonder medicatie DBS operatie 3 maand na 1 jaar na Neuropsychologisch protocol

22 Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie bij personen met ZvP die geïmplanteerd zijn met STN-DBS Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie van STN-DBS geimplanteerde personen met ZvP Semantische en morfosyntactische kenmerken De invloed van asymmetrische dopamineverlies Evolutie van de linguïstische kenmerken binnen het eerste jaar na implantatie.

23 Studies Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie bij STN-DBS geïmplanteerde personen met ZvP Spontane taalproductie van personen met ZvP versus de huidige normatieve data van gezonde personen Semantisch Aantal zelfstandige naamwoorden Aantal lexicale werkwoorden Type token ratio zelfstandige naamwoorden Type token ratio werkwoorden morfosyntaxis Aantal koppel- en modaal werkwoorden Percentage correcte zinnen Mean length of utterances Finietheidsindex Batens, K., De Letter, M., Raedt, R., Duyck, W., Vanhoutte, S., Van Roost, D., & Santens, P. (2014). Lateralized effects of subthalamic nucleus stimulation on semantische and syntactic performance in spontane taalproductie in people with Parkinson s disease. Journal of Neurolinguïstisches, 32,

24 Studies Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie bij STN-DBS geïmplanteerde personen met ZvP Beïnvloedt asymmetrisch dopamineverlies de semantische en morfosyntactische aspecten van spontane taalproductie bij ZvP? Zeven personen met predominant links hemisferisch dopamineverlies (ZvP-links) Aantal zelfstandige naamwoorden Type token ratio werkwoorden Aantal koppel- en modaal werkwoorden Percentage correcte zinnen Mean length of utterances Finietheidsindex Zeven personen met predominant rechts hemisferisch dopamineverlies (ZvP-rechts) Aantal zelfstandige naamwoorden Type token ratio werkwoorden Aantal koppel- en modaal werkwoorden Percentage correcte zinnen Mean length of utterances Finietheidsindex Batens, K., De Letter, M., Raedt, R., Duyck, W., Vanhoutte, S., Van Roost, D., & Santens, P. (2015). Subthalamic nucleus stimulation and spontane taalproductie in Parkinson s disease: A double laterality problem. Brain and Language, 147,

25 Studies Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie bij STN-DBS geïmplanteerde personen met ZvP Evolueert de spontane taalproductie in het eerste jaar naar STN-DBS implantatie? Zijn dezelfde linguïstische parameters afwijkend pre- en postoperatief? % afwijkende taalstalen 71% 57% 96% 86% 71% 71% pre on pre off 1mth 3mths 6mths 12mths Batens, K., De Letter, M., Miatton, M., Raedt, R., Duyck, W., Santens, P., & Van Roost, D. (under review). One-year followup of language production after deep brain stimulation in Parkinson s disease. Brain and Language.

26 Studies Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie bij STN-DBS geïmplanteerde personen met ZvP Evolueert de spontane taalproductie in het eerste jaar naar STN-DBS implantatie? Zijn dezelfde linguïstische parameters afwijkend pre- en postoperatief? 50% % afwijkende linguïstische parameters 40% 30% 20% 10% 0% # nouns TTR nouns # lex verbs TTR lex verbs # modal verbs MLU %cor Finiteness pre post

27 Studies Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie bij STN-DBS geïmplanteerde personen met ZvP Beïnvloedt asymmetrisch dopamineverlies de semantische en morfosyntactische aspecten van spontane taalproductie bij ZvP? Aantal zelfstandige naamwoorden PD left Aantal zelfstandige naamwoorden PD right Pre on Pre off 1 mnd 3 mnd 6 mnd 12 mnd Pre on Pre off 1 mnd 3 mnd 6 mnd 12 mnd

28 Effect van STN-DBS op de spontane taalproductie Op de linguïstische kenmerken van spontane taalproductie De invloed van asymmetrisch dopamineverlies, medicatiedosis, stimulatieparameters, spraakverstaanbaarheid, gemoedstoestand en cognitieve prestaties.

29 Studies Effect van STN-DBS op de spontane taalproductie Effect van STN-DBS op de linguïstische kenmerken van spontane taalproductie Bij STN stimulatie af: hoogste aantal afwijkende linguïstische parameters Bij enkel stimuleren van de rechter STN: normalisering van de parameters grote variatie tussen de proefpersonen Batens, K., De Letter, M., Raedt, R., Duyck, W., Vanhoutte, S., Van Roost, D., & Santens, P. (2014). Lateralized effects of subthalamic nucleus stimulation on semantische and syntactic performance in spontane taalproductie in people with Parkinson s disease. Journal of Neurolinguïstisches, 32,

30 Studies Effect van STN-DBS op de spontane taalproductie De invloed van asymmetrisch dopamineverlies Personen met ZvP-links lijken baat te hebben van STN-DBS Batens, K., De Letter, M., Raedt, R., Duyck, W., Vanhoutte, S., Van Roost, D., & Santens, P. (2015). Subthalamic nucleus stimulation and spontane taalproductie in Parkinson s disease: A double laterality problem. Brain and Language, 147,

31 Studies Effect van STN-DBS op de spontane taalproductie De invloed van spraakverstaanbaarheid, gemoedstoestand en cognitieve prestaties, medicatiedosis, en stimulatieparameters. % afwijkende parameters na DBS operatie % normale taalstalen 24% 38% 38% 18% 18% 16% 19% 11% 10% 19% 19% 6% 7% 6% patient1 patient2 patient3 patient4 patient5 patient6 patient7 patient 1 patient 2 patient 3 patient 4 patient 5 patient 6 patient 7 Batens, K., De Letter, M., Miatton, M., Raedt, R., Duyck, W., Santens, P., & Van Roost, D. (under review). One-year followup of language production after deep brain stimulation in Parkinson s disease. Brain and Language.

32 Studies Effect van STN-DBS op de spontane taalproductie De invloed van asymmetrisch dopamineverlies, medicatiedosis, stimulatieparameters, spraakverstaanbaarheid, gemoedstoestand en cognitieve prestaties. 60% % nieuw afwijkende parameters na DBS operatie 50% 40% 30% 20% 10% 0% Patient 1 Patient 2 Patient 3 Patient 4 Patient 5 Patient 6 Patient 7 pre op off post op off post op off new

33 Studies Effect van STN-DBS op de spontane taalproductie De invloed van spraakverstaanbaarheid Spraakverstaanbaarheid < 96% = afwijkende spraakverstaanbaarheid % NSVO-Z < 96% Beste talige resultaat Meest afwijkende parameters Patiënt 1 Patiënt 4 Patiënt 5 56% 28% 11%

34 Studies Effect van STN-DBS op de spontane taalproductie De invloed van gemoedstoestand en cognitieve prestaties 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Neuropsychologische resultaten <> normatieve data pre post pre post pre post pre post pre post pre post pre post patient1 patient2 patient3 patient4 patient5 patient6 patient7 memory Geheugen Informatie info proc verwerking exec Executieve functies RCI Beste talige resultaat Meest afwijkende parameters patiënt1 patiënt4 patiënt5 Geheugen Informatie verwerking Executieve functies RCI = Reliable change index Geen veranderingen in gemoedstoestand

35 Studies Effect van STN-DBS op de spontane taalproductie De invloed van medicatiedosis mg/dag Gemiddelde LEDD na DBS operatie pre op 1mnth 3mnths 6mnths 12mnths patient1 patient2 patient3 patient4 patient5 patient6 patient7 Beste talige resultaat: hoogste Levodopa-equivalente medicatie inname LEDD= levodopa-equivalent dagelijkse dosis

36 Studies Effect van STN-DBS op de spontane taalproductie De invloed van stimulatieparameters Beste talige resultaat: hebben gemiddelde TEED Meeste nieuwe afwijkende parameters: hebben laagste TEED TEED = Total Electrical Energy Delivered (Koss et al. 2005) TEED links rechts links rechts links rechts links rechts 1mnd 3mnd 6mnd 12mnd patient1 patient2 patient3 patient4 patient5 patient6 patient7

38 Algemene discussie Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie bij STN-DBS geïmplanteerde personen met ZvP Verminderd aantal zelfstandige naamwoorden Grammaticale rol Zelfstandige naamwoorden kunnen gedeeltelijk vervangen worden door functiewoorden Werkwoorden wijzen thematische rollen toe (prefrontaal netwerk) Enkel ZvP-links patiënten: (sub)corticale lateralisatie van syntactische processen (dominey & inui, 2009).

39 Algemene discussie Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie bij STN-DBS geïmplanteerde personen met ZvP Verhoogd gebruik van koppel- en modaalwerkwoorden. Invloed van asymmetrisch dopamineverlies Enkel ZvP-links patiënts tonen een excessief gebruik van koppel- en modaalwerkwoorden. Verhoogd gebruik van koppel- en modaal werkwoorden kan een compensatiemechanisme zijn Om het vervoegen van lexicale werkwoorden te vermijden Om de toewijzing van open woordklasse woorden uit te stellen (Bastiaanse, 2011; Hinaut & Dominey, 2013).

40 Algemene discussie Effect van STN-DBS op spontane taalproductie Verminderd aantal zelfstandige naamwoorden na STN-DBS Aantal zelfstandige naamwoorden ZvP-links Gedaalde hoeveelheid dopaminerge medicatie (Yamanaka et al., 2012) De aanwezigheid van elektrodes en de impact van chirurgische microletsels (Jech et al., 2012; Pourfar et al., 2009). Pre on Pre off 1 mnd 3 mnd 6 mnd 12 mnd Taalproductie van personen met ZvP verandert door STN-DBS en verschilt van personen met ZvP zonder STN-DBS

41 Algemene discussie Effect van STN-DBS van spontane taalproductie Het effect van STN-DBS op spontane taalproductie was niet eenduidig en er waren een grote variatie aan beïnvloedende factoren> bevestiging voorafgaande onderzoeken Asymmetrisch dopamineverlies: Personen met ZvP-links lijken baat te hebben bij STN-DBS Stimulatie van enkel de rechter STN benadert in elke studie het meest de normatieve data > Stimulatie van de minst dysfunctionele nigrostriatale netwerk is noodzakelijk om de spontane taalproductie te normaliseren.

42 General introduction Research aims Studies General discussion Conclusion and future perspectives

43 Conclusie Linguïstische kenmerken van de spontane taalproductie bij STN-DBS geïmplanteerde personen met ZvP Morfosyntactische problemen, deze beïnvloed worden door asymmetrisch dopamineverlies Achteruitgang onmiddellijk na de STN-operatie, voornamelijk in het aantal zelfstandige naamwoorden Algemene verbetering in de loop van het eerste jaar na STN-DBS, MAAR nooit tot het pre-existent niveau Effect van STN-DBS van spontane taalproductie Invloed van asymmetrisch dopamineverlies Personen met links hemisferische predominant dopamineverlies: beste resultaten met enkel het stimuleren van de rechter STN Invloed van de totaal geleverde elektrische energie Invloed van Levodopa-equivalente medicatie inname

44 Bedankt voor de aandacht! Dr. K. Batens