Language impairment forms a broader spectrum in humans than current diagnostic labels such
as specific language impairment suggest. This thesis is about language capacities at the
neglected bottom end of severity across this spectrum, with a focus on non- or minimally verbal
children and adults with autism (nvASD). Despite fundamental challenges that this population
poses in terms of investigating affected individuals, language impairment at this level also
provides opportunities for illuminating ...
Language impairment forms a broader spectrum in humans than current diagnostic labels such
as specific language impairment suggest. This thesis is about language capacities at the
neglected bottom end of severity across this spectrum, with a focus on non- or minimally verbal
children and adults with autism (nvASD). Despite fundamental challenges that this population
poses in terms of investigating affected individuals, language impairment at this level also
provides opportunities for illuminating aspects of the neural basis of language through their
absence. Currently, insights from fMRI are unavailable. In this context, this thesis sets out
firstly to reconceptualize the landscape of language impairment with a view to integrating
language impairment of this kind. It then provides the first neuropsychological profiling of this
population from a lifetime perspective. The remainder of the thesis is devoted to a first
exploration using fMRI of the intrinsic functional connectivity (FC) of whole brain and
language networks in nvASD, and of responses to auditory verbal stimuli, mapped against
resting state auditory components, in order to probe deeper into the functionality of language
regions. Structural connectivity and microstructure of language tracts was also assessed. The
final chapter expands the view to a comparative case study of language capacities at a similarly
severe end, yet in the absence of ASD. Overall, results of the neuropsychological profiling
revealed an apparent glass ceiling of language capacities in this population at any age, with
generally correlated levels of productive and receptive language, despite some variation in
nonverbal IQ. In FC, despite surprising maintenance of intrinsic coupling of language regions
as reflective of very early language endowment in humans generally, a crucial difference
emerged within the hierarchy of auditory language processing between the superior and middle
temporal gyri. In stimulus-driven auditory processing, I found a generally manifest leftlateralized
language network at a group level, overlapping to different degrees with an auditory
network as revealed by independent component analysis. The structural connectivity analysis
revealed anomalous right-lateralization of the arcuate fasciculus, expanding previous
volumetric findings at a microstructural level. Unlike in nvASD, the non-ASD comparative
cases were revealing by showing more profound across both anatomical and functional
organization of the brain, which were meaningful in relation to behavioural measures. Overall,
these new results expand our vision of language impairment in nvASD and beyond, revealing
that, to a large extent, and despite the uniform absence of phrase speech, it is not the existence
of the neural infrastructure of language itself, but its functional tuning, which is aberrant in this population. This raises essential questions about this neural infrastructure, as well as informing
the need to investigate conditions of minimal language at other levels
+
Los trastornos del lenguaje forman un espectro más amplio en los seres humanos de lo que
sugieren las categorías de diagnóstico actuales como la del trastorno específico del lenguaje.
Esta tesis explora la capacidad del lenguaje en el extremo inferior de la gravedad en este
espectro, frecuentemente marginado en la investigación, con un enfoque particular en niños y
adultos con autismo no o mínimamente verbal (nvASD). A pesar de los desafíos fundamentales
que plantea esta población en términos de ...
Los trastornos del lenguaje forman un espectro más amplio en los seres humanos de lo que
sugieren las categorías de diagnóstico actuales como la del trastorno específico del lenguaje.
Esta tesis explora la capacidad del lenguaje en el extremo inferior de la gravedad en este
espectro, frecuentemente marginado en la investigación, con un enfoque particular en niños y
adultos con autismo no o mínimamente verbal (nvASD). A pesar de los desafíos fundamentales
que plantea esta población en términos de investigación de los individuos gravemente
afectados, el trastorno del lenguaje de este grado también brinda oportunidades para iluminar
aspectos de la base neural del lenguaje, concretamente, a través de su ausencia. Actualmente,
existe un abismo en la investigación respecto a la exploración por resonancia magnética
funcional (fMRI) de esta población. Enmarcada en este contexto, esta tesis se propone como
objetivo, en primer lugar, re-conceptualizar el panorama de los trastornos del lenguaje con el
fin de integrar el trastorno del lenguaje de este tipo. A continuación, se esboza el perfil
neuropsicológico de esta población por primera vez desde una perspectiva que recorre tanto la
edad infantil como la adulta. El resto de la tesis está dedicado a la exploración por fMRI de
nvASD y, en concreto, 1) de la conectividad funcional intrínseca (FC) de todo el cerebro y de
las redes del lenguaje, como también 2) de la activación a los estímulos verbales auditivos,
mapeados contra la red auditiva en el estado de reposo; la segunda con el fin de explorar más
a fondo la funcionalidad de las regiones lingüísticas. También se examinó la conectividad
estructural y la microestructura de las fibras nerviosas relacionadas con el procesamiento del
lenguaje. Por último, el capítulo final amplía la perspectiva sobre las bases neurales de
trastornos graves del lenguaje incluyendo una serie de casos clínicos a modo de comparación,
particularmente, de niños con alteraciones lingüísticas graves sin autismo. A modo general, la
exploración neuropsicológica reveló una atenuación significativa del desarrollo del lenguaje
en esta población a cualquier edad, con niveles del lenguaje receptivo significativamente
estimables por los niveles del lenguaje productivo, sin distinción por la variación en el
coeficiente intelectual no verbal. En el análisis de conectividad funcional, a pesar de una
general preservación de la interacción intrínseca entre las regiones del lenguaje tal como se
encuentra en el desarrollo neural normotípico temprano, se ha podido observar una alteración
crucial a lo largo de la jerarquía del procesamiento auditivo del lenguaje, particularmente entre el giro temporal superior y medio. La exploración de procesamiento auditivo por activación a
estímulo verbal ha revelado lateralización de la señal neural hacia el hemisferio izquierdo a
nivel de grupo, con diferentes grados de extensión de la actividad a nivel individual. A su vez,
el análisis de la conectividad estructural ha indicado un patrón de lateralización atípico del
fascículo arqueado hacia el hemisferio derecho; expandiendo los hallazgos volumétricos de
estudios previos al nivel de la integridad de las fibras. A diferencia de lo que se ha observado
en nvASD, los casos comparativos sin autismo han brindado una perspectiva esclarecedora al
mostrar una organización neural atípica más profunda tanto a nivel anatómico como funcional;
con sus características relacionadas de manera significativa con el perfil neuropsicológico de
cada caso. En general, los resultados de esta tesis brindan una visión más amplia respecto a la
alteración de lenguaje en nvASD; más allá revelando que, en gran medida, y a pesar de la
ausencia uniforme del habla espontánea en esta población, las bases neurales de este trastorno
no prescinden de las características globales de la infraestructura cerebral en sí, sino que estas
bases, en vez de ausentes, más bien se muestran alteradas. A partir de estos resultados, surgen
unas incógnitas esenciales sobre la infraestructura neuronal en cuestión, que urgen a investigar
las bases de trastornos graves de lenguaje a niveles de análisis más profundos.
+
Els trastorns del llenguatge formen un espectre més ampli en els éssers humans del que
suggereixen les categories de diagnòstic actuals com ara la del trastorn específic del llenguatge.
Aquesta tesi explora la capacitat del llenguatge a l'extrem inferior de la gravetat en aquest
espectre, sovint marginat en la investigació, amb un enfocament particular en nens i adults amb
autisme no o mínimament verbal (nvASD). Tot i els reptes fonamentals que planteja aquesta
població en termes de recerca dels ...
Els trastorns del llenguatge formen un espectre més ampli en els éssers humans del que
suggereixen les categories de diagnòstic actuals com ara la del trastorn específic del llenguatge.
Aquesta tesi explora la capacitat del llenguatge a l'extrem inferior de la gravetat en aquest
espectre, sovint marginat en la investigació, amb un enfocament particular en nens i adults amb
autisme no o mínimament verbal (nvASD). Tot i els reptes fonamentals que planteja aquesta
població en termes de recerca dels individus greument afectats, el trastorn del llenguatge
d'aquest grau també ofereix oportunitats per il·luminar aspectes de la base neural del
llenguatge, concretament, a través de la seva absència. Actualment, hi ha un abisme a la
investigació respecte a l'exploració per ressonància magnètica funcional (fMRI) d'aquesta
població. Emmarcada en aquest context, aquesta tesi es proposa com a objectiu, en primer lloc,
reconceptualitzar el panorama dels trastorns del llenguatge per tal d'integrar el trastorn del
llenguatge d'aquest tipus. Tot seguit, s'esbossa el perfil neuropsicològic d'aquesta població per
primera vegada des d'una perspectiva que recorre tant l'edat infantil com l'adult. La resta de la
tesi està dedicada a l'exploració per fMRI de nvASD i, en concret, 1) de la connectivitat
funcional intrínseca (FC) de tot el cervell i de les xarxes del llenguatge, com també 2) de l'activació als estímuls verbals auditius, mapejats contra la xarxa auditiva a l'estat de repòs; la
segona per explorar més a fons la funcionalitat de les regions lingüístiques. També es va
examinar la connectivitat estructural i la microestructura de les fibres nervioses relacionades
amb el processament del llenguatge. Finalment, el capítol final amplia la perspectiva sobre les
bases neurals de trastorns greus del llenguatge incloent-hi una sèrie de casos clínics a manera
de comparació, particularment, de nens amb alteracions lingüístiques greus sense autisme. A
manera general, l'exploració neuropsicològica va revelar una atenuació significativa del
desenvolupament del llenguatge en aquesta població a qualsevol edat, amb nivells del
llenguatge receptiu significativament estimables pels nivells del llenguatge productiu, sense
distinció per la variació del coeficient intel·lectual no verbal. En l'anàlisi de connectivitat
funcional, malgrat una preservació general de la interacció intrínseca entre les regions del
llenguatge tal com es troba en el desenvolupament neural normotípic primerenc, s'ha pogut
observar una alteració crucial al llarg de la jerarquia del processament auditiu del llenguatge,
particularment entre el gir temporal superior i mig. L'exploració de processament auditiu per
activació a estímul verbal ha revelat la lateralització del senyal neural cap a l'hemisferi esquerre
a nivell de grup, amb diferents graus d'extensió de l'activitat a nivell individual. Alhora, l'anàlisi
de la connectivitat estructural ha indicat un patró de lateralització atípic del fascicle arquejat
cap a l'hemisferi dret; expandint les troballes volumètriques d’estudis previs al nivell de la
integritat de les fibres. A diferència del que s'ha observat a nvASD, els casos comparatius sense
autisme han brindat una perspectiva aclaridora en mostrar una organització neural atípica més
profunda tant a nivell anatòmic com funcional; amb les característiques relacionades de manera
significativa amb el perfil neuropsicològic de cada cas. En general, els resultats d'aquesta tesi
ofereixen una visió més àmplia respecte a l'alteració de llenguatge a nvASD; més enllà revelant
que, en gran mesura, malgrat l'absència uniforme de la parla espontània en aquesta població,
les bases neurals d'aquest trastorn no prescindeixen de les característiques globals de la
infraestructura cerebral en si, sinó que aquestes bases, en comptes d'absents , més aviat es
mostren alterades. A partir d'aquests resultats, sorgeixen unes incògnites essencials sobre la
infraestructura neuronal en qüestió, que urgeixen a investigar les bases de trastorns greus de
llenguatge a nivells més profunds d'anàlisi.
+
Programa de doctorat en Traducció i Ciències del Llenguatge