Disse fMRI-billeder viser, hvordan mennesker med dysleksi (højre) og mennesker uden (venstre) tilpasser sig forskelligt til en talers stemme. De farvede regioner viser tilpasning eller ændringen i hjerneaktivering efter at have hørt en stemme for første gang og høre den gentagne gange. Gennemsnittet af ikke-dyslektiske hjerner viser stærkere tilpasning end gennemsnittet af dyslektiske hjerner. Hilsen af ​​Tyler Perrachione

Nye stemmer, lyde, seværdigheder, følelser, smag og lugte udløser alle en hjerneresponsion kaldet hurtig neural tilpasning. Det er så ubesværet, at vi sjældent er klar over, at det sker.

Men ifølge nyt arbejde kan problemer med neural tilpasning være roden til dysleksi, en læsningsnedsættelse. Undersøgelsen er den første, der bruger hjernedannelse til at sammenligne neurale tilpasninger i hjernen hos mennesker med dysleksi og dem, der læser normalt.

I holdets første eksperiment blev frivillige uden dysleksi bedt om at parre talte ord med billeder på en skærm, mens forskerne brugte funktionel magnetisk resonansbilleddannelse (fMRI) til at spore deres hjerneaktivitet. Forsøgspersonerne prøvede testen på to forskellige måder.

I en version lyttede de til ord, der blev talt med forskellige forskellige stemmer. I den anden version hørte de ordene alle talt med samme stemme. Som forskerne forventede afslørede fMRI en indledende aktivitetsstigning i hjernens sprognetværk i starten af ​​begge test.

Men under den første test fortsatte hjernen med at svinge med hvert nye ord og stemme. Da stemmen var den samme i den anden test, behøvede hjernen ikke at arbejde så hårdt. Det tilpassede sig.

Men når forsøgspersoner med dysleksi tog de samme tests, blev deres hjerneaktivitet aldrig lettet. Ligesom en radio, der ikke kan holde en frekvens, tilpassede hjernen sig ikke til den konsistente stemme og måtte behandle den frisk hver gang, som om den var ny. Forskellen var endnu tydeligere hos dyslektiske børn i alderen seks til ni, der lige lærte at læse; i et lignende eksperiment tilpassede deres hjerner sig slet ikke til gentagne ord.

Perrachione og hans kolleger spekulerede på, om tilpasningsfejlen var unik for talte ord, eller om folk med dysleksi også ville have problemer med at tilpasse sig andre former for stimuli. Så de forsøgte et andet sæt eksperimenter, hvor de viste forsøgspersoner en gentagne række ord, billeder eller ansigter, igen ved hjælp af fMRI til at lede efter faldet i hjerneaktivitet, der signalerer neurale tilpasninger.

Igen fandt de ud af, at hjernen hos mennesker med dysleksi ikke tilpassede sig - eller ikke tilpassede sig så godt - som dem uden.

"Vi fandt signaturen overalt, hvor vi så," siger Tyler Perrachione, en assisterende professor ved Boston University.

'Dette er ikke subtile forskelle'

Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Neuron, antyder, at dyslektiske hjerner skal arbejde hårdere end “typiske” hjerner for at behandle indkommende seværdigheder og lyde, hvilket kræver ekstra mental overhead til selv de enkleste opgaver.

”Det, der overraskede for mig, var størrelsen på forskellen. Dette er ikke subtile forskelle, ”siger Perrachione. Det ekstra hjernearbejde er måske ikke mærkbart det meste af tiden, men det ser ud til at have en enestående fremtrædende indflydelse på læsningen.

Resultaterne kunne løse et paradoks, der har stumpet dysleksiforskere i årtier.

"Mennesker med dysleksi har et specifikt problem med læsning, men der er ingen 'læsende del' af vores hjerne," siger MIT-neurovidenskabsmand John Gabrieli, medforfatter af artiklen, som var Perrachiones ph.d.-rådgiver, da han gennemførte meget af den forskning, der blev rapporteret i papir.

Skader på bestemte dele af hjernen kan få folk til at miste bestemte færdigheder, som evnen til at tale, der sidder i disse hjerneområder. Men fordi hjernen ikke har et diskret læsecenter, er det svært at forstå, hvordan en lidelse kan hindre læsning og kun læsning.

Som at bruge en hæftemaskine til at slå et søm

Dette nye arbejde løser delvist paradokset, fordi hurtig neural tilpasning er en “lavt niveau” -funktion i hjernen, der fungerer som en byggesten for “højere niveau”, abstrakte funktioner. Alligevel åbner det endnu et mysterium, siger Gabrieli. "Hvorfor er der andre domæner, der udføres så godt af mennesker med læsevanskeligheder?"

Svaret har at gøre med den måde, vi lærer at læse på, mener forskerne.

"Der er næsten intet, vi lærer, der er så kompliceret som at læse."

Det er fordi at lære at læse er mentalt besværligt. Den menneskelige hjerne udviklede sig ikke til at læse - læsefærdigheder har kun været almindelig i de sidste to århundreder - så hjernen skal genanvende regioner, der udviklede sig i meget forskellige mål. Og den evolutionære nyhed ved læsning kan efterlade hjernen uden en backupplan.

”Læsning er så krævende, at der ikke er en vellykket alternativ vej, der også fungerer,” siger Gabrieli. Det er som at bruge en hæftemaskine til at slå et søm - hæftemaskinen kan få arbejdet gjort, men det kræver en masse ekstra indsats.

Resultaterne af fMRI viser, hvilke dele af hjernen der er anstrengt, men fortæller ikke forskere nøjagtigt, hvorfor mennesker med dysleksi har et andet tilpasningsrespons. I fremtiden håber Perrachione og hans kolleger at undersøge, hvordan neuroner og neurotransmittere ændres under tilpasning.

”At finde en grundlæggende ting, der er sand i hele hjernen, giver os en bedre mulighed for at begynde at lede efter forbindelser mellem biologiske modeller og psykologiske modeller,” siger Perrachione. Disse forbindelser kan en dag føre til bedre måder at identificere og behandle børn med dysleksi på.

Lawrence Ellison Foundation, National Institutes of Health og National Science Foundation finansierede arbejdet.

Kilde: Boston University

Relaterede bøger

at InnerSelf Market og Amazon