Handout von Luca Terribilini zum Referat über Sprach- und Sprechstörungen vom 23. 5. 2011 Seminar: Neurokognition von Hören und Sprache Leitung: Dr. rer. nat. Martin Meyer 1. Übersicht Sprach- und Sprechstörungen Das ICD-10 klassifiziert Symptome, welche die Sprache und Stimme betreffen (R47-R49) unter Symptomen und abnormen klinischen und Laborbefunden, die andernorts nicht klassifiziert sind (R00-R99). Die hier interessierende Aphasie (R.47.0: Dysphasie nud Aphasie) findet sich unter den Sprech- und Sprachstörungen, die andernorts nicht klassifiziert sind (R47), worunter auch einige Kriterien, z. B. umschriebene entwicklungsbedingte Störungen des Sprechens und der Sprache (F80.-) ausgeschlossen werden müssen. Nicht zu verwechseln mit einer Dysphasie oder Aphasie ist zudem die progressive isolierte Aphasie (G31.0), die im Zusammenhang mit degenerativen Krankheiten des Nervensystems steht. 2. Aphasien 2.1 Definition Aus dem Griechischen als „Sprachlosigkeit“ übersetzt, werden Aphasien als erworbene Sprachstörungen aufgrund einer akuten (meist) linkshemisphärischen Hirnschädigung definiert. Diese Störungen gelten als multimodal, da sie sowohl Laut- als auch Schriftsprache betreffen, und supramodal, weil die Verarbeitung von laut- und schriftsprachlichen Informationen auf die gleichen zentralen Wissenssysteme zurückgreift. Sie sind abzugrenzen von Störungen des Sprechvorgangs, Symptomen der Verwirrtheit oder der Antriebsverminderung im akuten Krankheitsstadium. Die Komponenten des Sprachsystems (Lexikon, Semantik, Syntax, Phonologie) sind je nach Ort, Ausmass und Art der Läsion in unterschiedlicher Weise betroffen. Bei Aphasien, die durch eine Durchblutungsstörung entstehen, lässt der Läsionsort auf das jeweilige Ausfallsmuster schliessen: Läsionen im Bereich der vorderen Sprachregion, dem sog. Broca-Areal, werden mit einer reduzierten (nichtflüssigen) Sprachproduktion assoziiert, während Läsionen im Bereich der hinteren Sprachregion, dem sog. Wernicke-Areal mit deutlichen Wortfindungsstörungen im Zusammenhang stehen. Aphasien sind keine Denkstörungen im engeren Sinne. 2.2 Aphasiologie Die interdisziplinär ausgerichtete Aphasiologie beschäftigt sich mit der Diagnostik und Behandlung der Aphasien. Beteiligte medizinische Fächer sind z.B. die Neurologie und die Phoniatrie, des Weiteren sind auch die Linguistik, die Psychologie und die Logopädie involviert. 2.3 Ätiologie Die häufigste Ursache von Aphasien ist vaskulär bedingt durch einen Schlaganfall im Versorgungsgebiet der Arteria cerebri media. Nicht-vaskuläre Ursachen können Schädel-HirnTraumas, Hirntumore, Hirnatrophien, entzündliche Erkrankungen des zentralen Nervensystems oder Hypoxien sein. 2.4 Symptomatik Es gibt drei sprachliche Störungsmerkmale bei den Aphasien: 1.) Störungen in der Wortfindung und in der Wortwahl, 2.) kategorienspezifische Störungen und 3.) Störungen im Satzbau und in der morphologisch-syntaktischen Verknüpfung von Satzkonstituenten. Zu den ersteren Merkmalen zählen Paraphasien, Jargons, Neologismen und Automatismus. Unter den Paraphasien gilt es zu unterscheiden zwischen semantischen Paraphasien als bedeutungsmässige Wortverwechslungen zu einem Zielwort in der Standardsprache und phonematischen Paraphasien als lautliche Veränderungen eines Wortes der Standardsprache durch Substituierung, Auslassung, Umstellung oder Hinzufügung einzelner Laute. Unter den Jargons ist der semantische Jargon als sinnlose Aneinanderreihung von Wörtern und Redefloskeln bei flüssiger Sprachproduktion und der phonematische Jargon als sinnlose Aneinanderreihung von phonematisch veränderten Wörtern bei flüssiger Sprachproduktion eingeordnet. Neologismen sind in der Standardsprache inexistente Wörter aufgrund semantischer oder lautlicher Gründe und Automatismen bezeichnen das unwillkürliche 1 Handout von Luca Terribilini zum Referat über Sprach- und Sprechstörungen vom 23. 5. 2011 Seminar: Neurokognition von Hören und Sprache Leitung: Dr. rer. nat. Martin Meyer Auftreten von Silben, Wörtern oder Redephrasen, die bei jedem Versuch, sich sprachlich mitzuteilen, zum Vorschein kommen. Unter die kategorienspezifischen Störungen fallen Dissoziationen im Benennen von Objekten und Tätigkeiten, Dissoziationen in der Verfügbarkeit belebter und unbelebter Objektklassen und die differentielle Verfügbarkeit von Eigennamen. Zu den Störungen im Satzbau und in der morphologisch- syntaktischen Verknüpfung von Satzkonstituenten zählt zum Einen der agrammatische Satzbau, der durch die Auslassung von Funktionswörtern und Flexionsformen, einer eingeschränkten Verfügbarkeit von Verben, einer verkürzten Satzlänge und vereinfachter Syntax und Schwierigkeiten bei der Wortstellung charakterisiert ist. Zum Anderen gehört auch der Paragrammatismus als komplex angelegter Satzbau, der von fehlerhaften Verdoppelungen von Satzteilen und Satzverschränkungen gekennzeichnet ist, zu diesem sprachlichen Störungsmerkmal. 2.5 Klassifikation Es gibt einerseits die Einteilung in flüssige und nichtflüssige Aphasien, in der die Sprechgeschwindigkeit, die Anzahl Satzunterbrüche in einer Redeeinheit und die Anzahl Wörter in einer Redephrase unterschieden werden. Andererseits gibt es auch die Klassifikation in vaskulär bedingte Standard-Aphasiesyndrome und Sonderformen der Aphasien, die durch modalitätsspezifische Störungsmerkmale bestimmt sind. Für die Standardsyndrome ist eine an der Spontansprache orientierte Einteilung, in der die Beurteilung des Schweregrades auf den Kriterien des Aachener Aphasie Tests für die Beobachtung der Spontansprache beruht, möglich (Abbildung 1). Abbildung 1: Spontansprache der 4 Standard-Aphasiesyndrome Zu den Sonderformen der Aphasie gehören die Leitungsaphasie und die transkortikale Aphasie. Bei der Leitungsaphasie ist das Nachsprechen herausragend gestört. Im Vergleich zu WernickeAphasikern sind sich Leitungsaphasiker ihrer meist phonematischen Paraphasien bewusster und ihr Sprachverständnis ist besser erhalten. Es wird eine Läsion im Fasciculus arcuatus angenommen, der durch das parietale Operkulum verläuft und die Broca-Region mit der Wernicke-Region verbindet. Bei den transkortikalen Aphasien ist das Nachsprechen gut erhalten. Es liegt eine transkortikal-sensorische Aphasie vor, wenn eine flüssige Sprachproduktion mit vorwiegend semantischen Paraphasien vorherrscht und die Patienten schwere Störungen im Sprachverständnis aufweisen. Häufig betreffen die Läsionen das zentrale Marklager. Das Leitsymptom der seltenen transkortikal-motorischen Aphasie ist die nicht oder kaum vorhandene Spontansprache, aber promptes Nachsprechen mit relativ gut erhaltener Artikulation und intakter Syntax bei gutem Sprachverständnis. Bei dieser Aphasieform werden die Läsionen in unmittelbarer Nachbarschaft der Broca-Region bzw. der supplementären motorischen Area beschrieben. Bei der gemischt-transkortikalen Aphasie weisen die Patienten eine geringe, nichtflüssige Sprachproduktion und einschlechtes Sprachverständnis auf. Es werden multifokale Läsionen zur Lokalisation angenommen, welche die Verbindungen zwischen der perisylvischen Sprachregion und dem übrigen Gehirn unterbrechen. Die Lokalisierbarkeit von Läsionen innerhalb verschiedener Aphasieformen ist nicht als definitiv aufzufassen (bspw. basiert dies oft auf Einzelfällen, was grosse interindividuelle Unterschiede 2 Handout von Luca Terribilini zum Referat über Sprach- und Sprechstörungen vom 23. 5. 2011 Seminar: Neurokognition von Hören und Sprache Leitung: Dr. rer. nat. Martin Meyer mit sich bringt). Die Tatsache, dass umschriebene Läsionen nur einer Hemisphäre Aphasien verursachen, ist und bleibt der stärkste Anhaltspunkt für die Lokalisierbarkeit psychischer Funktionen. Wenn man aber das Begehren an die Lokalisierbarkeit auf die Art und Schwere der Aphasie ausdehnt, werden die Verhältnisse komplizierter und die Zuordnung von Lokalisation und Symptom wird weniger sicher. 2.6 Verlauf Bei der Mehrheit der Aphasien gibt es in der Akutphase (also innerhalb von 4 Wochen nach dem auftreten der Aphasie) zum Teil rasche und überraschend starke Besserungen. Bei der Verfolgung des Spontanverlaufs von logopädisch nicht behandelten Patienten zwischen dem 1. und dem 7. Monat nach einem Schlaganfall wurde beobachtet, dass ein Drittel nach einem halben Jahr kaum mehr aphasische Störungen aufwies, 10% keine Verbesserungen aufzeigten, bei der Mehrheit deutliche Rückbildungen sprachlicher Störungen in den ersten 4 Monaten stattfanden und 30% einen Syndromwandel erlebten Nach spätestens 12 Monaten kann von einem chronischen Zustand gesprochen werden, in dem spontan keine weitere Besserung mehr erfolgt und auch bei fortgesetzter Sprachtherapie die Fortschritte häufig begrenzt und auf einzelne sprachliche Modalitäten beschränkt sind. Schwere Aphasien, bei denen meist eine ausgedehnte Läsion vorliegt, bilden sich im Allgemeinen in einem geringeren Masse zurück als leichtere Aphasien. Allerdings besteht kein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Ausmass der Hirnschädigung und dem Rückbildungspotential. Aphasien mit traumatisch bedingter Hirnschädigung haben oft eine bessere Prognose und einen längeren Rückbildungsverlauf als vaskulär bedingte Aphasien. Bei entzündlichen Prozessen liegen oft Gedächtnisstörungen vor, welche die Wirksamkeit einer logopädischen Behandlung erheblich einschränken. 2.7 Funktionelle Rückbildung Die Rückbildung der sprachlichen Symptome ist mit einer Reorganisation des gestörten Sprachsystems verbunden, wobei zwischen 3 Formen der Funktionswiederherstellung unterschieden wird: 1.) Restitution, 2.) Substitution, 3.) Kompensation. Eine Restitution, d. h. die Wiederherstellung der vor der Hirnschädigung intakten Sprachfunktion, ist in temporär geschädigtem Gewebe in unmittelbarer Nachbarschaft der Läsion, d.h. im Bereich der ischämischen Penumbra, möglich, sodass sich der in diesem Bereich gestörte Funktionsstoffwechsel normalisieren kann und es zu einer vollständigen Rückbildung der sprachlichen Funktion kommt. Aufgrund toxisch wirkender biochemischer Veränderungen während der Minderdurchblutung in den ersten Stunden nach einem Schlaganfall kommt es aber meist zu einer Unterfunktion in den zur Läsion benachbarten Gebieten. Um diese Auswirkungen zu reduzieren werden seit einiger Zeit neuroprotektive Therapieverfahren erprobt. Mittels Substitution können anhaltend gestörte Funktionen durch intakte Funktionen ersetzt werden. Bei der Kompensation erfolgen Leistungsverbesserungen über Umwegstrategien, die verbunden sind mit einem expliziten verbalen Einsatz des vormals impliziten sprachlichen Wissens. Für eine frühe Erholung aphasischer Symptome ist wahrscheinlich die Wiederherstellung des Blutflusses und anderer Mechanismen der Gewebeerholung verantwortlich, während spätere Erholungsphasen wahrscheinlich abhängig von der Reorganisation der strukturell-funktionellen Beziehungen, Reorganisation kognitiver Funktionen und kompensatorischer Mechanismen sind. Die Dynamiken der sprachlichen Reorganisation nach einem Schlaganfall wurden von Saur et al. (2006) während der akuten, der subakuten und der chronischen Phase nach dem Schlaganfall untersucht. Die Aphasiker führten in allen Phasen parallel zu fMRI-Untersuchungen auditorische Verständnisaufgaben durch, die Daten der Kontrollprobanden wurden nur einmal erhoben. Dies ermöglichte ihnen die Beschreibung des Prozesses der sprachlichen Reorganisation und die Darstellung an einem systematischen Modell mit 3 Phasen der sprachlichen Erholung. 3 Handout von Luca Terribilini zum Referat über Sprach- und Sprechstörungen vom 23. 5. 2011 Seminar: Neurokognition von Hören und Sprache Leitung: Dr. rer. nat. Martin Meyer Abbildung 2: Drei distinkte Phasen der sprachlichen Erholung Die wiederholten fMRI-Untersuchungen deckten 3 distinkte Phasen der sprachlichen Erholung auf Abbildung 2). In der akuten Phase (M = 1.8 days post-stroke (dps)) wurde eine schwache Aktivierung des linksseitigen inferioren frontalen Gyrus (IFG) beobachtet. Zu diesem Zeitpunkt war die Sprache der Patienten nach dem Schlaganfall gestört, was zu tiefen sprachlichen Erholungswerten führte. In der subakuten Phase (M = 12.1 dps) zeigten die fMRI-Bilder eine Hochregulation des gesamten sprachlichen Netzwerks mit dem höchsten Anstieg der Aktivierung im rechten IFG. Die parallelen Sprachtests zeigten eine signifikante Verbesserung der sprachlichen Leistung während der gleichen Zeitperiode. In der chronischen Phase (M = 321 dps) normalisierte sich die fMRI-Aktivierung und die höchste Aktivierung verschob sich erneut auf die linke Hemisphäre zum linken IFG. Diese Aktivierungsnormalisierung war wiederum mit einer signifikanten sprachlichen Verbesserung assoziiert, die bei den meisten Patienten in einer beinahe kompletten Erholung resultierte. 2.8 Therapien Es zeigte sich, dass eine intensive Behandlung (min. 4 d/w, 2 h/d) in kurzer Zeit effektiver ist als eine ähnliche Anzahl Behandlungen über eine längere Zeitspanne hinweg. Es gibt 2 Ansätze zur Behandlung von Aphasien: 1.) Behandlung der zugrundeliegenden Beeinträchtigung, 2.) Interventionen, die auf kommunikativen Funktionen basieren. Bei beiden Ansätzen muss die Behandlung individualisiert auf die Defizite, Bedürfnisse und Ziele der Aphasiker sein. 2 beispielhafte Therapien seien hier kurz dargestellt: die „melodic intonation therapy“ beinhaltet die Komponenten der melodischen Intonation, des intensives Training (1,5 h/d, 5d/w) und des simultanen Klopfens mit der linken Hand, um sensomotorische und motorische Kortices der rechten Seite auf Artikulation zu primen. Ein Befund zu dieser Therapie war die Veränderung des rechten Fasciculus arcuatus bei chronischen Broca-Aphasikern, was als Zeichen für die Anregung von Plastizität in kontralateralen homologen Sprachgebieten gedeutet wurde (Schlaug, Marchina & Norton, 2009). Allerdings ist es fraglich, ob sich dadurch die Funktionen der linken Hemisphäre auch wiederherstellen. Die „constraint-induced aphasia therapy“ (CIAT), die analog zur „constraint-induced therapy for motor therapy“ entwickelt wurde. Die zugrundeliegenden Prinzipien der CIAT sind das Prinzip der häufigen Praxis, das Prinzip der Verhaltensrelevanz und das Prinzip der Fokussierung. Gesten und andere Arten nonverbaler Kommunikation werden gemieden und die Patienten forciert, die gesprochene Sprache zu gebrauchen. Pulvermüller et al. (2009) zeigten, dass bei chronischen Aphasikern nach einem Schlaganfall (im Schnitt 8.3 Jahre nach dem Beginn der Aphasie) eine sprachliche Verbesserung durch intensive CIAT (ca. 32 Stunden innerhalb von 10 Tagen) erreicht werden konnte. 4 Handout von Luca Terribilini zum Referat über Sprach- und Sprechstörungen vom 23. 5. 2011 Seminar: Neurokognition von Hören und Sprache Leitung: Dr. rer. nat. Martin Meyer Die Trends der Aphasietherapieforschung liegen in der Evaluation der Effekte pharmakologischer Steigerung der Therapie durch Stimulanzien, Cholinesterasehemmer, Dopaminagonisten und anderen Medikationen, die die Verfügbarkeit von Neurotransmittern beeinflussen. Zudem wird auch die transkraniale magnetische Stimulation als Methode untersucht, um sich schneller von aphasischen Symptomen zu erholen 3. Interpretationsprobleme klinischer Daten bei brain imaging-Verfahren Dronkers (1996) untersuchte Gehirnregionen, die bei Sprechapraxie betroffen sind, bei Läsionen von 25 Schlaganfallspatienten mit Sprechapraxie und vergleich diese mit Läsionen von 19 Schlaganfallspatienten ohne Sprechapraxie. Anhand des „lesion overlap approach“ mit CTund/oder MRI-Scans fand sie eine doppelte Dissoziation: Läsionen der Sprechapraktiker betrafen eine Region, die bei den anderen Patienten verschont geblieben war: der linke präzentrale Gyrus der Insula. Daraus schlussfolgerte sie, dass diese Region spezialisiert für die motorische Planung der Sprache sei. Hillis et al. (2004) kritisierten den lesion overlap approach, da die reziproke Assoziation oft nicht evaluiert werde. d.h. die Wahrscheinlichkeit, dass die Läsion selbst das Defizit verursacht (anstatt die Hirnregion, die bei den meisten beschadet wurde). Sie nahmen an, dass diese Region (i.d.F. die Insula) eventuell gegenüber eines Verschlusses oder einer Verengung der Arteria cerebri media vulnerabel sei. Den Zusammenhang zwischen Sprechapraxie und Insula untersuchten sie anhand dreier Wege: 1.) Bestimmung der Wahrscheinlichkeit, dass die Läsion das Defizit verursacht, als auch der Wahrscheinlichkeit, dass das Defizit mit der Läsion assoziiert ist (reziproke Assoziation). 2.) Patienten wurden beim Beginn des Schlaganfalls untersucht, um das Defizit zu identifizieren bevor es sich in Fällen von kleinen Schlaganfällen wieder auflöste. 3.) Es wurden sowohl Regionen von dysfunktionalem Gehirngewebe als auch der strukturelle Schaden identifiziert. Entgegen den Befunden von Dronkers zeigten die Befunde von Hillis et al. (2004) keinen Zusammenhang zwischen Sprechapraxie und Läsionen der linken Insula, der anterioren Insula oder der superioren Spitze des präzentralen Gyrus der Insel. Dafür fanden sie bei Patienten mit und ohne Läsion in der Insula einen Zusammenhang zwischen Sprechapraxie und strukturellem Schaden oder geringer Durchblutung im linken posterioren inferioren frontalen Gyrus. Diese Resultate zeigen, dass Korrelationen in lesion overlap – Studien nicht als kausativ aufgefasst werden sollten, sondern dass solche Zusammenhänge stattdessen bedeuten können, dass die Insula (als zusammenhängend mit Sprechapraxie wie bei Dronkers) eine Vulnerabilität widerspiegelt in Bezug auf Mangeldurchblutungen bei grossen Hirninfarkten in der Arteria cerebri media. Literatur Dronkers, N. F. (1996). A new brain region for coordinating speech regulation. Nature, 384, 159161. Goldenberg, G. (2002). Neuropsychologie. Grundlagen, Klinik, Rehabilitation (4. Aufl.). München: Verlag Urban & Fischer. Hillis, A. E., Work, M., Barker, P. B., Jacobs, M. A., Breese, E. L. & Maurer, K. (2004). Re-examining the brain regions crucial for orchestrating speech articulation. 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