Neue Forschungsergebnisse zeigen ein ausgeprägtes Gehirnmuster bei Legasthenie
Eine charakteristische neuronale Signatur im Gehirn von Menschen mit Legasthenie könnte laut einer neuen Studie erklären, warum diese Personen Schwierigkeiten haben, das Lesen zu lernen.
Neurowissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology entdeckten, dass das Gehirn bei Menschen mit Legasthenie eine verminderte Fähigkeit besitzt, sich an wiederholte Eingaben zu gewöhnen - ein Merkmal, das als neuronale Anpassung bekannt ist.
Wenn beispielsweise Legastheniker wiederholt dasselbe Wort sehen, zeigen Gehirnregionen, die am Lesen beteiligt sind, nicht die gleiche Anpassung wie bei typischen Lesern.
Dies deutet darauf hin, dass die Plastizität des Gehirns, die seine Fähigkeit zum Lernen neuer Dinge untermauert, verringert ist, sagte John Gabrieli, Professor für Gesundheitswissenschaften und -technologie bei Grover M. Hermann, Professor für Gehirn- und Kognitionswissenschaften und Mitglied des McGovern-Instituts des MIT für die Hirnforschung.
"Es ist ein Unterschied im Gehirn, bei dem es nicht um das Lesen an sich geht, aber es ist ein Unterschied im Wahrnehmungslernen, der ziemlich weit gefasst ist", sagte er. "Dies ist ein Weg, auf dem ein Unterschied im Gehirn das Lesenlernen beeinflussen kann, was so viele Anforderungen an die Plastizität mit sich bringt."
Der ehemalige MIT-Doktorand Tyler Perrachione, der jetzt Assistenzprofessor an der Boston University ist, ist der Hauptautor der Studie, die in veröffentlicht wurde Neuron.
Das MIT-Team verwendete Magnetresonanztomographie (MRT), um das Gehirn junger Erwachsener mit und ohne Leseschwierigkeiten zu scannen, da sie eine Vielzahl von Aufgaben ausführten.
Im ersten Experiment hörten die Probanden eine Reihe von Wörtern, die entweder von vier verschiedenen Sprechern oder von einem einzelnen Sprecher gelesen wurden.
Die MRT-Scans zeigten unterschiedliche Aktivitätsmuster in jeder Gruppe von Probanden. Bei Menschen ohne Legasthenie zeigten Bereiche des Gehirns, die an der Sprache beteiligt sind, eine neuronale Anpassung, nachdem sie Wörter gehört hatten, die von demselben Sprecher gesagt wurden, jedoch nicht, wenn verschiedene Sprecher die Wörter sagten.
Die Legastheniker zeigten jedoch eine viel geringere Anpassung an das Hören von Wörtern, die von einem einzelnen Sprecher gesagt wurden.
Neuronen, die auf eine bestimmte sensorische Eingabe reagieren, reagieren normalerweise zuerst stark, aber ihre Reaktion wird stummgeschaltet, wenn die Eingabe fortgesetzt wird, erklären die Wissenschaftler. Diese neuronale Anpassung spiegelt chemische Veränderungen in Neuronen wider, die es Gabrieli zufolge leichter machen, auf einen vertrauten Reiz zu reagieren. Dieses als Plastizität bekannte Phänomen ist der Schlüssel zum Erlernen neuer Fähigkeiten.
"Sie lernen bei der ersten Präsentation etwas, das Sie beim zweiten Mal besser in der Lage macht, und die Leichtigkeit ist durch eine verringerte neuronale Aktivität gekennzeichnet", sagte er. "Weil Sie schon einmal etwas getan haben, ist es einfacher, es erneut zu tun."
Die Forscher führten dann eine Reihe von Experimenten durch, um zu testen, wie breit dieser Effekt sein könnte. Sie baten die Probanden, Serien desselben Wortes oder verschiedener Wörter zu betrachten. Bilder desselben Objekts oder verschiedener Objekte; und Bilder des gleichen Gesichts oder verschiedener Gesichter.
In jedem Fall stellten sie fest, dass bei Menschen mit Legasthenie Gehirnregionen, die der Interpretation von Wörtern, Objekten und Gesichtern gewidmet waren, keine neuronale Anpassung zeigten, wenn dieselben Reize mehrmals wiederholt wurden.
"Die Position des Gehirns änderte sich je nach Art des wahrgenommenen Inhalts, aber die reduzierte Anpassung war in sehr unterschiedlichen Bereichen konsistent", sagte Gabrieli.
Er fügte hinzu, er sei überrascht zu sehen, dass dieser Effekt so weit verbreitet sei und selbst bei Aufgaben auftrete, die nichts mit Lesen zu tun hätten. Menschen mit Legasthenie haben keine dokumentierten Schwierigkeiten beim Erkennen von Objekten oder Gesichtern.
Er vermutet, dass die Beeinträchtigung hauptsächlich beim Lesen auftritt, da das Entschlüsseln und Zuordnen von Buchstaben zu Lauten eine so anspruchsvolle kognitive Aufgabe ist.
"Es gibt wahrscheinlich nur wenige Aufgaben, die so plastisch sind wie das Lesen", sagte Gabrieli.
In ihrem letzten Experiment testeten die Forscher Erst- und Zweitklässler mit und ohne Leseschwierigkeiten und stellten die gleiche Ungleichheit bei der neuronalen Anpassung fest.
"Wir haben fast die gleiche Verringerung der Plastizität, was darauf hindeutet, dass dies ziemlich früh beim Lesenlernen auftritt", sagte er. "Es ist keine Folge einer anderen Lernerfahrung im Laufe der Jahre im Kampf ums Lesen."
Gabrielis Labor plant nun, jüngere Kinder zu untersuchen, um festzustellen, ob diese Unterschiede offensichtlich sind, noch bevor Kinder anfangen zu lesen. Sie hoffen auch, andere Arten von Gehirnmessungen wie die Magnetenzephalographie (MEG) verwenden zu können, um den zeitlichen Verlauf der neuronalen Anpassung genauer zu verfolgen.
Quelle: Massachusetts Institute of Technology
