Deze fMRI-afbeeldingen laten zien hoe mensen met dyslexie (rechts) en mensen zonder (links) zich anders aanpassen aan de stem van een spreker. De gekleurde gebieden tonen aanpassing of de verandering in hersenactivatie bij het voor de eerste keer horen van een stem en het herhaaldelijk horen ervan. Het gemiddelde van niet-dyslectische hersenen vertoont een sterkere aanpassing dan het gemiddelde van dyslectische hersenen. Met dank aan Tyler Perrachione

Nieuwe stemmen, geluiden, beelden, gevoelens, smaken en geuren veroorzaken allemaal een reactie van de hersenen, snelle neurale aanpassing genoemd. Het is zo moeiteloos dat we ons er zelden van bewust zijn dat het gebeurt.

Maar volgens nieuw werk kunnen problemen met neurale aanpassing de oorzaak zijn van dyslexie, een leesstoornis. De studie is de eerste die gebruik maakt van hersenscans om neurale adaptatie in de hersenen van mensen met dyslexie en degenen die normaal lezen te vergelijken.

In het eerste experiment van het team werden vrijwilligers zonder dyslexie gevraagd gesproken woorden te combineren met beelden op een scherm terwijl de onderzoekers functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI) gebruikten om hun hersenactiviteit te volgen. De proefpersonen probeerden de test op twee verschillende manieren.

In één versie luisterden ze naar woorden die met verschillende stemmen werden gesproken. In de tweede versie hoorden ze de woorden allemaal met dezelfde stem gesproken. Zoals de onderzoekers verwachtten, onthulde de fMRI aan het begin van beide tests een eerste activiteit in het taalnetwerk van de hersenen.

Maar tijdens de eerste test bleven de hersenen reverence met elk nieuw woord en elke stem. Toen de stem in de tweede test hetzelfde bleef, hoefden de hersenen niet zo hard te werken. Het is aangepast.

Maar toen proefpersonen met dyslexie dezelfde tests ondergingen, verminderde hun hersenactiviteit nooit. Als een radio die geen frequentie kan vasthouden, pasten het brein zich niet aan aan de consistente stem en moesten het elke keer vers verwerken, alsof het nieuw was. Het verschil was nog duidelijker bij dyslectische kinderen tussen zes en negen jaar, die net leerden lezen; in een vergelijkbaar experiment pasten hun hersenen zich helemaal niet aan bij herhaalde woorden.

Perrachione en zijn collega's vroegen zich af of de aanpassingsstoring uniek was voor gesproken woorden, of dat mensen met dyslexie zich ook moeilijk zouden kunnen aanpassen aan andere soorten stimuli. Dus probeerden ze een tweede reeks experimenten, waarbij ze proefpersonen een zich herhalende reeks woorden, foto's of gezichten toonden, opnieuw met behulp van fMRI om te zoeken naar de achteruitgang in hersenactiviteit die neurale aanpassing signaleert.

Nogmaals, ze ontdekten dat de hersenen van mensen met dyslexie zich niet aanpasten - of zich niet zo goed aanpasten - als degenen zonder.

"We vonden de handtekening overal waar we keken", zegt Tyler Perrachione, een assistent-professor aan de Universiteit van Boston.

'Dit zijn geen subtiele verschillen'

De resultaten, gepubliceerd in het tijdschrift Neuron, suggereren dat dyslectische hersenen harder moeten werken dan "gewone" hersenen om binnenkomende beelden en geluiden te verwerken, wat extra mentale overhead vereist voor zelfs de eenvoudigste taken.

"Wat voor mij verrassend was, was de omvang van het verschil. Dit zijn geen subtiele verschillen ", zegt Perrachione. Het extra denkwerk is misschien niet altijd merkbaar, maar het lijkt een opvallend effect op lezen te hebben.

De resultaten zouden een paradox kunnen oplossen die decennia lang dyslexieonderzoekers heeft afgeraakt.

"Mensen met dyslexie hebben een specifiek probleem met lezen, maar er is geen 'leesgedeelte' van onze hersenen," zegt MIT-neurowetenschapper John Gabrieli, co-auteur van het artikel, die de promotor van Perrachione was toen hij een groot deel van het onderzoek in de papier.

Verwondingen aan specifieke delen van de hersenen kunnen ertoe leiden dat mensen bepaalde vaardigheden verliezen, zoals het vermogen om te spreken, die in die hersengebieden zitten. Maar omdat de hersenen geen afzonderlijk leescentrum hebben, is het moeilijk te begrijpen hoe een stoornis lezen en alleen lezen zou kunnen belemmeren.

Zoals het gebruik van een nietmachine om een ​​spijker te slaan

Dit nieuwe werk lost de paradox gedeeltelijk op omdat snelle neurale aanpassing een 'low-level'-functie van de hersenen is, die fungeert als een bouwsteen voor' hogere ', abstracte functies. Maar dat opent een ander mysterie, zegt Gabrieli. "Waarom zijn er andere domeinen die zo goed worden gedaan door mensen met leesproblemen?"

Het antwoord heeft te maken met de manier waarop we leren lezen, denken de onderzoekers.

"Er is bijna niets dat we leren dat zo ingewikkeld is als lezen."

Dat komt omdat leren lezen mentaal omslachtig is. Het menselijk brein evolueerde niet naar leesvaardigheid; het is in de laatste twee eeuwen alleen maar gebruikelijk geweest, dus de hersenen moeten regio's hergebruiken die voor heel verschillende doeleinden zijn geëvolueerd. En de evolutionaire nieuwheid van lezen kan de hersenen verlaten zonder een reserveplan.

"Lezen is zo veeleisend dat er geen succesvol alternatief pad is dat ook werkt", zegt Gabrieli. Het is net alsof je een nietmachine gebruikt om een ​​spijker te slaan - de nietmachine kan de klus klaren, maar het kost veel extra moeite.

De fMRI-resultaten laten zien welke delen van de hersenen overbelasten, maar vertellen onderzoekers niet precies waarom mensen met dyslexie een andere aanpassingsreactie hebben. In de toekomst hopen Perrachione en zijn collega's te onderzoeken hoe neuronen en neurotransmitters tijdens aanpassing veranderen.

"Het vinden van een basiskennis die waar is in het hele brein geeft ons een betere mogelijkheid om te zoeken naar verbanden tussen biologische modellen en psychologische modellen", zegt Perrachione. Die verbindingen kunnen op een dag leiden tot betere manieren om kinderen met dyslexie te identificeren en te behandelen.

Lawrence Ellison Foundation, de National Institutes of Health en de National Science Foundation financierden het werk.

Bron: Boston University

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon