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Role of executive functions on language: an experimental and clinical approach with application to mother language and second language

Titel Englisch Role of executive functions on language: an experimental and clinical approach with application to mother language and second language
Gesuchsteller/in Annoni Jean-Marie
Nummer 156937
Förderungsinstrument Projekte
Forschungseinrichtung Département de Médecine Université de Fribourg
Hochschule Universität Freiburg - FR
Hauptdisziplin Nervenheilkunde, Psychiatrie
Beginn/Ende 01.01.2015 - 30.09.2018
Bewilligter Betrag 653'881.00
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Alle Disziplinen (3)

Disziplin
Nervenheilkunde, Psychiatrie
Neurophysiologie und Hirnforschung
Psychologie

Keywords (8)

Executive Function; fMRI; Language; Second Language; rTMS; Bilingualism; tDCS; Aphasia

Lay Summary (Französisch)

Lead
Ce projet s'intéresse à l'effet des fonctions exécutives sur la production langagière. En évaluant les données de la littérature, nous pensons que la production langière est dépendant des fonctions exécutives, particulièrement si la langue n'est pas automatisée.Nous comparons l’effet des fonctions exécutives non seulement sur la première mais aussi sur la 2eme langue, en stimulant ou inhibant le cortex prefrontal dorsolateral gauche par des technique de stimulation électrique continue et des techniques de stimulations magnétiques.
Lay summary

Rationnel de l’étude :

Étude A) Le langage repose sur deux composantes neurocognitives, une composante purement linguistique qui dépend des structures cérébrales  péri-sylviennes gauche et un système exécutif plus général qui dépend de structures préfrontales dorso-latérales gauches. Le système exécutif joue un rôle dans plusieurs processus langagiers  qui nécessitent une stratégie de recherche cognitive, comme dénommer des noms, des verbes, faire des phrases non automatiques, produire des séries de mots selon une règle, etc. La littérature suggère que chez les bilingues, la deuxième langue nécessite plus de cette composante exécutive, car quand un sujet parle en 2e langue, il doit plus rechercher les mots et doit inhiber sa langue maternelle

En facilitant ou perturbant les fonctions exécutives, on peut donc en principe modifier la performance de contrôle langagier et moteur. Il s’agit dans ces deux études de démontrer que la stimulation anodale tDCS sur les régions préfrontales améliore certaines tâches langagières et motrices impliquant les fonctions exécutives, ceci de manière transitoire.

But de l’étude : L’objectif de l’étude est de démontrer que la modulation des fonctions exécutives par la stimulation préfrontale peut influencer les tâches de production langagière simples et complexes (de manière plus marquée sur la deuxième langue) au niveau comportemental et électroencéphalographique

Critères d’évaluation :

Le premier critère sera la modification des performances comportementales et de l’activité électrique cérébrale correspondante (potentiels évoqués) en production langagières (dénomination, fluence, traduction) dans la première et la deuxième langue.

Design de l’étude :

Les deux études sont contrôlées en simple aveugle, avec des stimulations positives, négatives et placébo.

 

Direktlink auf Lay Summary Letzte Aktualisierung: 08.10.2014

Verantw. Gesuchsteller/in und weitere Gesuchstellende

Mitarbeitende

Verbundene Projekte

Nummer Titel Start Förderungsinstrument
118362 Investigation of language control and semantic processing mechanisms in the bilingual brain using fMRI, rTMS, electro-corticography and ERP 01.10.2007 Resource not found: '4f63b8c3-b57d-4554-a6cd-923165637a21'
138497 Differences in reading strategies across languages in bilinguals: eye movements, ERP analysis and clinical implications 01.01.2012 Resource not found: '4f63b8c3-b57d-4554-a6cd-923165637a21'

Abstract

1. SUMMARY OF THE RESEARCH PLAN Background: Language relies on two main neurocognitive components; a dedicated language network depending on perisylvian structures, and a domain-general control-executive and working memory system relying on frontal (particularly left) networks. The executive system is known to participate in language control in bilinguals, but also plays a role in many intra-language processing, for mother language (L1) and even more in second language production (L2). For instance, the lexical access in L2 requires more left frontal activation than in L1. The integrity of language control has been associated with a parallel recovery of L1 and L2 in aphasia in bilinguals [1] and increased connectedness of the control and language networks has been associated to L2 recovery after therapy [2]. However, the exact role of executive functions in language performance and in the recovery of aphasia remains to be explored. Aim : The aim of the present project is to demonstrate the impact of the modulation of prefrontal functions on language production in healthy controls and on language recovery in aphasic patients. We propose that such impact will be particularly present in non-native languages (L2).Thus, the main questions of this project will be: 1)Does left frontal stimulation by transcranial Direct Current Stimulation (tDCS) improve language abilities in mother language (L1) and even more in the L2? 2)Does left frontal stimulation improve language abilities in aphasia recovery? 3)Is there a relationship between the recovery of executive functions and the recovery of different languages, particularly of the L2, in aphasic patients? Methods: The projects rely on three experimental approaches: 1)An experimental task with healthy L1-L2 unbalanced control subjects where we will analyze the influence of the left DLPFC activation on naming and translation abilities using tDCS as well as their EEG correlates in the mother language and in their best second language (L2). The prediction is that left prefrontal stimulation will increase performances particularly in L2. EEG analyses will unravel the spatio-temporal dynamics of executive processes on word production. Pilot data support feasibility of this experience. 2)A second study aims to reproduce the same behavioral effect in a clinical population, i.e. in subacute and chronic brain lesioned aphasic patients with intact left DLPFC. The hypothesis is that tDCS-induced activation of the left DLPFC will lead to a specific effect on naming and translation performances in such patients 3)A second clinical experiment, for which we have started to collect preliminary data, will allow correlating executive functions and language recovery in late bilingual aphasic patients and to demonstrate through fMRI the association between language recovery (particularly L2) and control systems.
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