Switching off: disruptive TMS reveals distinct contributions of the posterior middle temporal gyrus and angular gyrus to bilingual speech production

Timofeeva, P., Finisguerra, A., D’Argenio, G., García, A. M., Carreiras, M., Quiñones, I., Urgesi, C. & Amoruso, L. (2024). Switching off: Disruptive TMS reveals distinct contributions of the posterior middle temporal gyrus and angular gyrus to bilingual speech production. Cerebral Cortex.

El papel del córtex temporoparietal izquierdo en la producción del habla ha sido ampliamente estudiado durante el procesamiento de la lengua materna, demostrando ser crucial en la recuperación léxico-semántica controlada bajo diferentes demandas cognitivas. Sin embargo, su papel en bilingües, que hablan con fluidez tanto su lengua materna como una segunda lengua, sigue siendo poco conocido. En este trabajo se empleó la estimulación continua de ráfagas theta para interrumpir la actividad neuronal en la circunvolución temporal media posterior izquierda (pMTG) y en la circunvolución angular (AG) mientras bilingües italiano-friulano realizaban una tarea de nombramiento de imágenes. La tarea incluía bloques interlingüísticos (nombrar objetos en italiano o friulano) y bloques intralingüísticos (nombrar objetos [«cuchillo»] o acciones asociadas [«cortar»] en un solo idioma) en los que los participantes podían mantener (no cambiar) o cambiar (cambiar) las instrucciones en función de las pistas. Durante los bloques intralingüísticos, el cTBS sobre el pMTG provocó una mayor rapidez de denominación en los ensayos de cambio de alta exigencia, mientras que el cTBS sobre el AG provocó latencias más lentas en los ensayos de no cambio de baja exigencia. No se observaron efectos de cTBS en el bloque interlingüístico. Nuestros resultados sugieren una implicación causal del pMTG y el AG izquierdos en el procesamiento léxico-semántico entre lenguas, con contribuciones distintas a la recuperación controlada frente a la «automática», respectivamente. Sin embargo, no apoyan la existencia de mecanismos de control compartidos dentro y entre la producción de lengua(s). En conjunto, estos resultados aportan información a los modelos neurobiológicos de control semántico en bilingües.

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Switching off: disruptive TMS reveals distinct contributions of the posterior middle temporal gyrus and angular gyrus to bilingual speech production

Timofeeva, P., Finisguerra, A., D’Argenio, G., García, A. M., Carreiras, M., Quiñones, I., Urgesi, C. & Amoruso, L. (2024). Switching off: Disruptive TMS reveals distinct contributions of the posterior middle temporal gyrus and angular gyrus to bilingual speech production. Cerebral Cortex.

The role of the left temporoparietal cortex in speech production has been extensively studied during native language processing, proving crucial in controlled lexico-semantic retrieval under varying cognitive demands. Yet, its role in bilinguals, fluent in both native and second languages, remains poorly understood. Here, we employed continuous theta burst stimulation to disrupt neural activity in the left posterior middle-temporal gyrus (pMTG) and angular gyrus (AG) while Italian–Friulian bilinguals performed a cued picture-naming task. The task involved between-language (naming objects in Italian or Friulian) and within-language blocks (naming objects [“knife”] or associated actions [“cut”] in a single language) in which participants could either maintain (non-switch) or change (switch) instructions based on cues. During within-language blocks, cTBS over the pMTG entailed faster naming for high-demanding switch trials, while cTBS to the AG elicited slower latencies in low-demanding non-switch trials. No cTBS effects were observed in the between-language block. Our findings suggest a causal involvement of the left pMTG and AG in lexico-semantic processing across languages, with distinct contributions to controlled vs. “automatic” retrieval, respectively. However, they do not support the existence of shared control mechanisms within and between language(s) production. Altogether, these results inform neurobiological models of semantic control in bilinguals.

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