Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

After a stroke, about one third of the patients is faced with aphasia, a language disorder affecting speech comprehension and production. Persons with aphasia show very heterogeneous symptoms and vary in the degree to which each level of the speech processing chain, spectrotemporal, phonological or semantic processing, is affected. Although a precise diagnosis is vital for targeted intervention, behavioral testing can be very challenging due to communication problems as well as potential co-morbid cognitive problems. The aim of this project is to decode brain signal from EEG measures while patients listen to natural speech signals, that is a 30-minute-long story. We suggest to (1) detect aphasia with EEG, (2) determine in which processing stages resides the locus of the language disorder and (3) cluster patients with similar profiles and link them to behavioural results. Neural coding of the brain signals might improve the characterization of the language problems in stroke patients with aphasia, above and beyond behavioral measures.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Communication is embedded in our daily lives. Producing and understanding language is a complex process that requires tremendous effort in everyone’s brain. After a stroke, many people are faced with aphasia. This means that language can be disrupted in various components. Adequate language investigation of the damaged brain functions is essential to launch customized intervention. Furthermore, language can also be affected by agerelated factors. Language research in clinical practice is usually done by behavioral tests. The goal of this study is to seek an objective way to measure language processing in the brain. The language processing was measured at three levels: the acoustic-, phonologicaland semantic level. Three groups of participants were recruited: A group of healthy young adults (n = 13), a group of healthy elderly subjects (n = 13) and a group of people with aphasia in the chronic phase (at least nine months after the stroke) (n = 4). Participants had to perform different behavioral tests: first of all, a rise time task measuring the acoustic processing. Second, a categorical discrimination task measuring the phonological processing. Third, the ScreeLing, a screening tool to detect language problems, which we used here to measure the semantic processing. In addition, the objective method was performed using a neural tracking method. For this, the brain waves of each participant were measured via EEG electrodes on the head while they listened to the fairy tale "De wilde zwanen". First, the group differences for the various tasks have been examined. Second, the behavioral tests were correlated with the objective measure in order to verify whether there is a relationship between the behavioral and neurophysiological measurements. First, the results of the behaviorally tests showed no significant difference between the healthy young and elderly for the acoustic and phonological processing. While the test scores for semantic processing did not show age-related differences, significant differences are found for the response times. Second, between the healthy elderly and patients with aphasia, based on the results of the behavioral test scores, differences in the acoustic processing are detected, but not in the phonological processing. For the semantic processing of speech, significant differences due brain lesion were shown for the test scores, but not for the reaction times. Furthermore, for the objective EEG measuring, no significant differences in correlation values are detected for the four speech features between the younger adults and healthy elderly, although the difference for the semantic dissimilarity vector was close to the significance level. Between the healthy elderly and the patients with aphasia, only a significant difference is measured for the speech feature of the acoustic processing of speech, which is the speech envelope. No significant correlations were found between the behavioral testing and the objective ‘neural tracking’ EEG method. Despite of these statistical insignificant correlations, large effect sizes are found for the correlations of the phonological processing. Based on the promising results of the pilot study, seeking to an objective method to measure speech processing, further research is recommended using this method.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Achtergrond: Na een beroerte ontwikkelt een derde van de patiënten afasie, een aandoening die taalproductie en/of taalbegrip kan aantasten (Bastiaanse, 2010). Gedragsmatig testen wordt momenteel als gouden standaard aanzien in het diagnosticeren van afasie. Een diagnose stellen is echter niet gemakkelijk wegens de beïnvloeding van comorbide cognitieve beperkingen en het onvermogen om de onderliggende deelprocessen van taal direct te observeren. Doel van de studie: Onderzoeken of problemen bij personen met afasie kunnen worden gedecteerd bij de verschillende taalverwerkingsstappen, i.e., akoestiek, fonologie en semantiek met op EEG-gebaseerde neurale tracking. De focus wordt gelegd op de neurale tracking van de spraakenveloppe. Onderzoeksmethode: Negenentwintig personen ingedeeld in 2 doelgroepen, i.e., 8 personen met afasie na beroerte en 21 neurotypische oudere personen waren betrokken in deze studie. De personen met afasie werden getest in de chronische fase. De deelnemers werden verzameld uit een pilootstudie (17 deelnemers waarvan 4 met afasie) en een vervolgstudie, intune-studie (12 deelnemers waarvan 4 met afasie) die plaatsvonden op 2 verschillende tijdstippen. Om te bepalen of personen met afasie verschillen van neurotypische personen, werden groepsverschillen onderzocht voor een reeks gedragsmatig talige en cognitieve taken en voor EEG neurale enveloppe tracking. Aangezien gegevens werden verkregen uit 2 datasets, i.e. de pilootstudie en de intune-studie, werden groepen niet alleen vergeleken op basis van elke dataset afzonderlijk, maar ook op de gecombineerde dataset. Daarnaast werd gekeken naar de correlaties tussen de gedragstesten en de neurale enveloppe tracking. Resultaten: In de intune- en gecombineerde studie werd een significant leeftijdsverschil gevonden tussen de 2 groepen. Bij vergelijking van de gedragsmatige testen tussen de 2 groepen werd opgemerkt dat personen met afasie lagere scores behaalden. Personen verschilden significant van neurotypische personen op een auditieve temporele verwerkingstaak voor de piloot- en gecombineerde studie. Op de onderdelen fonologie en semantiek van de ScreeLing werd enkel een significant groepsverschil gevonden in de pilootstudie. Personen met afasie behaalden significant lagere scores op een cognitieve taak voor de intune- en gecombineerde studie. In de piloot- en gecombineerde studie behaalden personen met afasie significant lagere neurale tracking scores. Enkel een significant lage positieve correlatie werd gevonden tussen de neurale enveloppe tracking en de score op het onderdeel fonologie van de ScreeLing. Conclusie: Personen met afasie scoorden lager op de gedragsmatige testen. Enige variabiliteit tussen de drie studies en tussen de verschillende personen met afasie kan verklaard worden door de verscheidenheid aan symptomen die kunnen optreden bij afasie, de leeftijdsverschillen en het beperkt aantal deelnemers. Het groepsverschil gevonden voor neurale enveloppe tracking wijst op klinisch potentieel in het discrimineren van personen met afasie van neurotypische personen. Echter, omdat mogelijk leeftijdsverschillen de EEG-verschillen kunnen drijven en omdat de correlaties met gedrag beperkt zijn tot enkel fonologie, moet er voorzichtig geïnterpreteerd worden. Toekomstig onderzoek zal nodig zijn om een EEG-techniek te ontwikkelen die op individueel niveau een diagnose kan maken

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

In ons dagelijkse leven krijgt iedereen voortdurend te maken met communicatie en taal. Personen die een beroerte meemaken, krijgen vaak te maken met afasie. Dit is een verworven taalstoornis waarbij het taalbegrip, taalproductie, lezen en/of schrijven gestoord kunnen zijn. Onderzoek naar taalvaardigheden bij afasie gebeurt vaak a.d.h.v. gedragsmatige taaltesten. Dit is echter subjectief en kan vertekende resultaten geven. In de praktijk is er dus nood aan een objectief meetinstrument om taalverwerking op hersenniveau te meten. Deze studie heeft als doel om de toepassing van een nieuwe elektrofysiologische methode, nl. de neural tracking methode, te evalueren bij personen met afasie in onderzoek naar akoestische, fonologische en semantische taalverwerking. Als controlegroep werden er gezonde ouderen geïncludeerd. De taalvaardigheden van zowel de afasiegroep als de controlegroep werden getest a.d.h.v. gedragsmatige testen. Om de akoestische verwerking te testen werd gebruik gemaakt van een rise time taak en een categorische perceptietaak. Daarnaast werd de fonologische woordvloeiendheidstest van de CAT-NL en het fonologische onderdeel uit de e-ScreeLing afgenomen om de fonologische verwerking te meten. Ten slotte werd ook de semantische verwerking nagegaan aan de hand van de NBT, de semantische woordvloeiendheidstest van de CAT-NL en het semantisch onderdeel van de e-Screeling. Bovendien werd ook een cognitieve test (OCS-NL) afgenomen om de invloed van cognitie op taalproblemen bij afasie te onderzoeken, aangezien taal en cognitie met elkaar interageren. Verder werd de taalverwerking ook objectief gemeten a.d.h.v. de neural tracking methode. Hierbij werden hersengolven van de proefpersoon gemeten, terwijl deze naar het sprookje ‘De Wilde Zwanen’ luistert. Zo kon verwerking van natuurlijke spraak objectief worden gemeten. Zowel voor de gedragsmatige taken als de neural tracking werden groepsverschillen tussen de afasie- en controlegroep nagegaan. Daarnaast werden correlaties tussen de taaltesten en de neural tracking bestudeerd. Ten slotte werd ook nog de correlatie tussen taal en cognitie onderzocht. Voor alle gedragsmatige taaltesten werd er een significant groepsverschil tussen de afasie en controlegroep gevonden. Hierbij scoorde de afasiegroep significant lager dan de controlegroep op vlak van akoestische, fonologische en semantische verwerking. Binnen de neural tracking metingen werd er enkel een significant groepsverschil gevonden voor de akoestische verwerking. Ook hier scoorde de afasiegroep significant lager dan de controlegroep. Naast de groepsverschillen werden er geen significante correlaties gevonden binnen de afasiegroep tussen de gedragsmatige taaltesten en de neural tracking. Ten slotte werden er binnen de afasiegroep wel significante positieve correlaties gemeten tussen de cognitieve score op de OCS-NL en de scores op enkele taaltesten. Dit bevestigt dat personen met afasie met ernstigere taalproblemen ook ernstigere cognitieve problemen kunnen ervaren. Deze studie is één van de eerste studies die de neural tracking methode bij personen met afasie evalueert. Hierbij wordt een eerste stap gezet naar het gebruik van een objectieve, ecologisch valide tool in de diagnostiek omtrent taalverwerking bij afasie. Verder onderzoek naar de akoestische, fonologische en semantische taalverwerking bij afasie a.d.h.v. neural tracking wordt sterk aanbevolen om zo in de toekomst gebruik te kunnen maken van een objectieve methode.