Effects of vocal music on verbal learning and long-term recovery after stroke

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-6448-3
Title: Effects of vocal music on verbal learning and long-term recovery after stroke
Author: Leo, Vera
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine, Department of Psychology and Logopedics
Doctoral Programme in Psychology, Learning and Communication
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020-10-02
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-6448-3
http://hdl.handle.net/10138/318927
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: The prevalence of stroke increases in the ageing population entailing an enormous economic and societal burden. This has raised the need for motivating, effective and easily applicable rehabilitation tools to enhance recovery and neuroplasticity. Music is an important source of enjoyment and well-being across life and it provides a multidomain stimulus that is both pleasant and rewarding, and engages the brain extensively. Previous evidence suggests that daily music listening can enhance cognitive recovery and mood and induce functional and structural neuroplasticity changes after stroke. Songs may also function as a verbal learning aid in healthy subjects. The aim of this thesis was to further explore the specific role of vocal (sung) music as a tool to aid verbal learning and long-term recovery after stroke. In Studies I and II, stroke patients (N = 31) performed a verbal learning task where novel narrative stories were presented in both spoken and sung formats, and underwent MRI at acute and 6-month post-stroke stages. Study I showed that stroke patients, especially those with mild aphasia, learned and recalled the stories better when they were presented in sung than spoken format at the 6-month stage. Exploring the cognitive and neural mechanisms underlying this effect, Study II further showed that non-aphasic patients exhibited more stable recall, indicated by reduced serial position effects, whereas aphasic patients showed a larger recency effect and enhanced chunking in the sung than spoken task. Diffusion tensor imaging and voxel-based morphometry results indicated that these effects were coupled with greater volume of the left arcuate fasciculus in non-aphasics, and with greater volume of the right inferior fronto-occipital fasciculus and grey matter in a bilateral network of temporal, frontal, and parietal regions in aphasics. In Study III, data was pooled from two randomized controlled trials where stroke patients (N = 83) received an intervention involving daily listening to self-selected vocal music, instrumental music, or audiobooks during the first three months after stroke. The recovery was assessed with neuropsychological tests and a mood questionnaire at acute, 3-month and 6-month stages, and structural MRI and functional MRI (fMRI) at acute and 6-month stages. Compared to audiobooks, listening to music enhanced the recovery of language skills and verbal memory and reduced negative mood. Vocal music had the strongest rehabilitative effect on both language and verbal memory, and the positive effects of music listening on language recovery were seen especially in patients with aphasia. Results from voxel-based morphometry and resting-state, and task-based fMRI analyses showed that vocal music listening selectively increased grey matter volume in left temporal areas and functional connectivity in the default mode network from acute to 6-month stage. The findings of the present thesis provide further evidence that listening to vocal music is a useful tool to support cognitive and emotional recovery after stroke and to enhance early language recovery in aphasia. The rehabilitative effects are driven by both structural and functional plasticity changes in temporoparietal networks, which are crucial for emotional processing, language and memory.Väestön ikääntyessä yhä useampi sairastuu aivoverenkiertohäiriöön (AVH), minkä aiheuttama yksilöllinen ja yhteiskunnallinen haitta on valtava. Tästä johtuen tarvitaan motivoivia, tehokkaita ja helposti saatavilla olevia työkaluja tehostamaan kuntoutusta ja edesauttamaan aivojen muovautuvuutta toipumisvaiheessa. Musiikki on tärkeä nautinnon ja hyvinvoinnin lähde ja monipuolinen virike, joka miellyttää, palkitsee ja aktivoi aivoja laajalti. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu, että päivittäinen musiikin kuuntelu AVH:n jälkeisten kuukausien aikana tehostaa kognitiivisten toimintojen ja mielialan kuntoutumista ja saa aikaan toiminnallista ja rakenteellista muovautuvuutta otsa- ja ohimolohkoalueilla sekä limbisillä alueilla, ja että laulut toimivat kielellisen oppimisen tukena terveillä henkilöillä. Tässä väitöskirjassa tarkastellaan erityisesti lauletun musiikin vaikutusta kielelliseen oppimiseen sekä pitkäkestoiseen toipumiseen AVH:n jälkeen. Tutkimuksissa I ja II AVH-potilaille (N = 31) tehtiin kielellinen oppimistehtävä, jossa heille esitettiin uusia tarinoita sekä laulettuna että puhuttuna, ja aivojen rakenteellinen magneettikuvaus (MRI) akuuttivaiheessa ja 6 kk sairastumisen jälkeen. Tutkimus I osoitti, että erityisesti ne potilaat, joilla oli lievä afasia, oppivat ja muistivat toipumisvaiheessa 6 kk sairastumisen jälkeen laulettuna esitetyn tarinan paremmin verrattuna puhuttuna esitettyyn. Tutkimus II selvitti tämän taustalla olevia kognitiivisia ja neuraalisia mekanismeja ja osoitti, että ei-afaattiset potilaat muistivat lauletun tarinan puhuttua tasaisemmin, mikä näkyi pienentyneenä sarjapositiovaikutuksena, kun taas afasiapotilailla lauletun tarinan muistamisessa ilmeni suurempi äskeisyysvaikutus ja tehokkaampi mieltämisyksiköiden muodostaminen (engl. chunking). Diffuusiotensorikuvantamisella ja vokselipohjaisella morfometrialla (VBM) saadut tulokset osoittivat, että nämä efektit olivat yhteydessä vasemman arcuate fasciculus (AF) –radaston tilavuuteen ei-afasiapotilailla ja oikean inferior fronto-occipital fasciculus (IFOF) –radaston sekä bilateraalisten ohimo-, otsa- ja päälakilohkoalueiden tilavuuteen afasiapotilailla. Tutkimuksessa III yhdistettiin kahden satunnaistetun kontrolloidun tutkimuksen AVH-potilaiden aineistot (N = 83) ja tutkittiin, miten kahden kuukauden ajan tapahtuva päivittäinen laulumusiikin, instrumentaalimusiikin tai äänikirjojen kuuntelu vaikuttaa toipumiseen. Toipumista arvioitiin neuropsykologisella tutkimuksella, mielialakyselyllä ja aivojen rakenteellisella ja toiminnallisella MRI (fMRI) -tutkimuksella akuuttivaiheesta aina 6 kk:n vaiheeseen. Äänikirjoihin verrattuna musiikin kuuntelu edisti puhetoimintojen ja kielellisen muistin kuntoutumista sekä vähensi negatiivista mielialaa. Laulumusiikilla oli voimakkain vaikutus sekä puheen että muistin kuntoutumiseen etenkin afasiapotilailla. VBM- ja fMRI-tulokset osoittivat, että laulumusiikin kuuntelu lisäsi harmaan aineen tilavuutta vasemmalla ohimolohkolla ja toiminnallista konnektiivisuutta oletustilaverkostossa 6 kk aikana. Tämän väitöskirjan tulokset tuovat lisää näyttöä päivittäisen musiikin kuuntelun positiivisesta vaikutuksesta ja tukevat sen käyttöä toimivana, helppona ja edullisena työkaluna, joka edistää AVH:n jälkeistä kognitiivista ja emotionaalista toipumista. Tämä juontuu rakenteellisista ja toiminnallisista muutoksista ohimo- ja päälakilohkoalueiden verkostoissa, mitkä ovat ratkaisevia tunteiden käsittelyn, kielen sekä muistin kannalta. Tutkimus tuo uutta tietoa etenkin laulumusiikin kuuntelun vaikutuksesta kuntoutumiseen sekä laulujen käytöstä oppimisen ja muistin tukena, erityisesti afasiasta toipumisessa.
Subject: psykologia
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
EFFECTSO.pdf 2.706Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record