Stottern: Klassisches Problem gestörter Bindung zwischen kortikalen Sprach- und Sprechzentren

Zusammenfassung

Ziel der Studie: Stottern ist eine häufige Redeflussstörung, die als Kontrollverlust der Sprechmuskulatur erlebt wird. Studien jüngerer Zeit vertiefen unser Wissen über die neurophysiologischen Grundlagen dieses Kontrollverlustes.

Methodik: Nach einer Übersicht zu Phänomenologie, Epidemiologie und strukturell sowie funktionell bildgebenden Daten führen wir 2 kürzlich erschienene Studien zur Erregbarkeit der primär motorischen Repräsentation der Zunge aus. Diese untersuchen unter Verwendung transkranieller Magnetstimulation hemmende und bahnende Regelkreise sowie die sprechvorbereitende Modulation der motorkortikalen Erregbarkeit.

Ergebnisse: Die intrakortikale Fazilitation des primären Zungenmotorkortex ist bei stotternden Erwachsenen im Vergleich zu Kontrollpersonen vermindert. Dies unterscheidet Stottern von anderen Bewegungsstörungen, bei denen die intrakortikale Fazilitation intakt ist. Die sprechvorbereitende Steigerung der Erregbarkeit des primären Motorkortex fehlt bei stotternden Erwachsenen in einem mit der Stotterschwere korrelierenden Ausmaß.

Schlussfolgerung: Der Befund einer gestörten Erregbarkeitsmodulation des Motorkortex ermöglicht ein besseres Verständnis der beteiligten Regelkreise der Bewegungsinitiierung und erlaubt Analogien zu Initiierungsstörungen wie dem freezing of gait bei Parkinson-Syndromen.

Abstract

Aim: Stuttering is a common speech fluency disorder characterized by breakdowns in speech motor control. Recent studies deepen our knowledge of the neurophysiological basis of this loss of motor control.

Methods: After an overview of phenomenology, epidemiology and structural and functional imaging data, we describe in detail 2 recent studies on the excitability of the tongue primary motor representation. Using transcranial magnetic stimulation, these studies investigate the balance between inhibiting and facilitating intracortical interneurons, and the speech-dependent modulation of motor cortical excitability.

Results: The intracortical facilitation of primary tongue motor cortex is reduced in adults who stutter compared to control subjects. This differentiates stuttering from other movement disorders in which intracortical facilitation is intact. A speech preparation-dependent increase in the excitability of the primary motor cortex is absent in adults who stutter to an extent correlating with stuttering severity.

Conclusion: The impaired modulation of motor cortex excitability links stuttering to areas of sequential movement initiation and allows drawing an analogy to impaired movement initiation of freezing of gait in Parkinson’ disease.

Schlüsselwörter

Stottern - Motorkortex - transkranielle Magnetstimulation - Bewegungsinitiierung

Key words

stuttering - motor cortex - transcranial magnetic stimulation - movement initiation

• Literatur

• 1 Bloodstein O, Ratner BN. A Handbook on Stuttering. 6 edn. Canada: Delmar Thomson Learning; 2008
• 2 Natke U. Stottern. Erkentnisse, Theorien, Behandlungsmethoden. 2 edn. Bern: Hans Huber; 2005
• 3 Lundgren K, Helm-Estabrooks N, Klein R. Stuttering Following Acquired Brain Damage: A Review of the Literature. J Neurolinguistics 2010; 23: 447-454
• 4 Reilly S, Onslow M, Packman A et al Natural history of stuttering to 4 years of age: a prospective community-based study. Pediatrics 2013; 132: 460-467
• 5 Yairi E, Ambrose NG. Early childhood stuttering I: persistency and recovery rates. J Speech Lang Hear Res 1999; 42: 1097-1112
• 6 Bosshardt HG. Frühintervention bei Stottern. Behandlungsansätze für Kinder im Vorschulalter. Göttingen: Hogrefe; 2010
• 7 Mulligan HF, Anderson TJ, Jones RD et al. Tics and developmental stuttering. Parkinsonism Relat Disord 2003; 9: 281-289
• 8 Richter R. Hintergründe und Folgen von Hochstressreaktionen im schweren stotterbedingten Kontrollverlust. In: Stottertherapie Update 2014 Tagungsband zur Fachtagung „Fokus Stottern“ auf dem 41 Kongress Stottern & Selbsthilfe 2014; edn. Edited by Stottern&Selbsthilfe-Baden-Württemberg-e.V . Köln: Demosthenes-Verlag; 2014: 66-76
• 9 Thum G. 2.2.3 Falldarstellung: Lehrerin Barbara H: soll ich meinen Schüler auf sein Stottern ansprechen?. In: Stottern in der Schule Ein Ratgeber für Lehrerinnen und Lehrer. edn. (ed. Thum G. Köln: Demosthenes Verlag der Bundesvereinigung Stotterer-Selbsthilfe e.V., Köln; 2011: 40-42
• 10 Iverach L, O’Brian S, Jones M et al. Prevalence of anxiety disorders among adults seeking speech therapy for stuttering. J Anxiety Disord 2009; 23: 928-934
• 11 Koedoot C, Bouwmans C, Franken MC et al. Quality of life in adults who stutter. J Commun Disord 2011; 44: 429-443
• 12 McAllister J, Collier J, Shepstone L. The impact of adolescent stuttering on educational and employment outcomes: evidence from a birth cohort study. J Fluency Disord 2012; 37: 106-121
• 13 Webster WG, Ryan CR. Task complexity and manual reaction times in people who stutter. J Speech Hear Res 1991; 34: 708-714
• 14 Natke U, Alpermann A, Heil W et al. Langzeitergebnisse der Intensiv-Modifikation Stottern (IMS). Sprache – Stimme – Gehör 2010; 34: 155-164
• 15 Heiler S. Charakteristika und Bedeutung der Stotterantizipation-phänomenologische Begleiterscheinung oder Indiz für eine Basalganglienstörung (unpublished Master’s thesis). Bielefeld: University of Bielefeld; 2015
• 16 Nieuwenhuys A, Oudejans RR. Anxiety and perceptual-motor performance: toward an integrated model of concepts, mechanisms, and processes. Psychol Res 2012; 76: 747-759 Epub 02011 Oct 00429
• 17 Felsenfeld S, Kirk KM, Zhu G et al. A study of the genetic and environmental etiology of stuttering in a selected twin sample. Behav Genet 2000; 30: 359-366
• 18 Ambrose NG, Cox NJ, Yairi E. The genetic basis of persistence and recovery in stuttering. J Speech Lang Hear Res 1997; 40: 567-580
• 19 Euler HA, Gudenberg AWv, Jung K et al. Computergestützte Therapie bei Redeflussstörungen: Die langfristige Wirksamkeit der Kasseler Stottertherapie. Sprache, Stimme, Gehör 2009; 33: 193-197
• 20 Tourville JA, Guenther FH. The DIVA model: A neural theory of speech acquisition and production. Lang Cogn Process 2011; 26: 952-981
• 21 Ganos C, Kahl U, Schunke O et al. Are premonitory urges a prerequisite of tic inhibition in Gilles de la Tourette syndrome?. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2012; 83: 975-978 Epub 302012 Jul 303028
• 22 Woods DW, Piacentini J, Himle MB et al. Premonitory Urge for Tics Scale (PUTS): initial psychometric results and examination of the premonitory urge phenomenon in youths with Tic disorders. J Dev Behav Pediatr 2005; 26: 397-403
• 23 Sommer M, Koch MA, Paulus W et al. Disconnection of speech-relevant brain areas in persistent developmental stuttering. Lancet 2002; 360: 380-383
• 24 Cykowski MD, Fox PT, Ingham RJ et al. A study of the reproducibility and etiology of diffusion anisotropy differences in developmental stuttering: a potential role for impaired myelination. NeuroImage 2010; 52: 1495-1504
• 25 Fox PT, Ingham RJ, Ingham JC et al. A PET study of the neural systems of stuttering. Nature 1996; 382: 158-161
• 26 Belyk M, Kraft SJ, Brown S. Stuttering as a trait or state - an ALE meta-analysis of neuroimaging studies. Eur J Neurosci 2015; 41: 275-284 Epub 12014 Oct 12728
• 27 Hallett M. The intrinsic and extrinsic aspects of freezing of gait. Mov Disord 2008; 23 (Suppl. 02) S439-S443
• 28 Ludlow CL. Stuttering: dysfunction in a complex and dynamic system. Brain 2000; 123: 1983-1984
• 29 Wingate ME. Transition. In: Foundations of stuttering. edn. San Diego: Academic Press; 2002: 327-329
• 30 Neef NE, Paulus W, Neef A et al. Reduced intracortical inhibition and facilitation in the primary motor tongue representation of adults who stutter. Clin Neurophysiol 2011; 122: 1802-1811
• 31 Ridding MC, Inzelberg R, Rothwell JC. Changes in excitability of motor cortical circuitry in patients with Parkinson’s disease. Ann Neurol 1995; 37: 181-188
• 32 Ridding MC, Sheean G, Rothwell JC et al. Changes in the balance between motor cortical excitation and inhibition in focal, task specific dystonia. Journal of neurology, neurosurgery, and psychiatry 1995; 59: 493-498
• 33 Orth M, Rothwell JC. Motor cortex excitability and comorbidity in Gilles de la Tourette syndrome. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2009; 80: 29-34 Epub 142008 Oct 149417
• 34 Hickok G. Computational neuroanatomy of speech production. Nat Rev Neurosci 2012; 13: 135-145
• 35 Neef NE, Hoang TN, Neef A et al. Speech dynamics are coded in the left motor cortex in fluent speakers but not in adults who stutter. Brain 2015; 15
• 36 Deecke L. Experimente zum Thema Handlungsbereitschaft – 50 Jahre Bereitschaftspotential. Klin Neurophysiol 2015; 46: 19-27
• 37 Alm P. Stuttering and the basal ganglia circuits:a critical review of possible relations. J Communic Disord 2004; 37: 325-369
• 38 Vanhoutte S, Santens P, Cosyns M et al. Increased motor preparation activity during fluent single word production in DS: a correlate for stuttering frequency and severity. Neuropsychologia 2015; 21: 30028-30022
• 39 Georgiou N, Iansek R, Bradshaw JL et al. An evaluation of the role of internal cues in the pathogenesis of parkinsonian hypokinesia. Brain 1993; 116: 1575-1587
• 40 Nieuwboer A. Cueing for freezing of gait in patients with Parkinson’s disease: a rehabilitation perspective. Mov Disord 2008; 23 (Suppl. 02) S475-S481
• 41 Foundas AL, Bollich AM, Feldman J et al. Aberrant auditory processing and atypical planum temporale in developmental stuttering. Neurology 2004; 63: 1640-1646
• 42 Chang SE, Erickson KI, Ambrose NG et al. Brain anatomy differences in childhood stuttering. NeuroImage 2008; 39: 1333-1344
• 43 Chang SE, Zhu DC, Choo AL et al. White matter neuroanatomical differences in young children who stutter. Brain 2015; 138 (Pt 3) 694-711 Epub 2015 Jan 1024