Nieuw onderzoek laat zien hoe intensieve instructie het hersencircuit verandert in worstelende lezers.

In de beginjaren ontwikkelen de hersenen zich het meest en vormen ze neurale verbindingen die de weg banen voor hoe een kind - en de uiteindelijke volwassene - gevoelens zal uiten, aan een taak beginnen en nieuwe vaardigheden en concepten leren.

Wetenschappers hebben zelfs getheoretiseerd dat de anatomische structuur van neurale verbindingen de basis vormt voor hoe kinderen letters herkennen en woorden herkennen. Met andere woorden, de architectuur van de hersenen kan vooraf bepalen wie moeite heeft met lezen, inclusief kinderen met dyslexie. Maar onderwijs kan dat veranderen, vindt de nieuwe studie.

Meer verbindingen, beter lezen

Met behulp van MRI-metingen van de neurale verbindingen van de hersenen, of "witte stof", hebben onderzoekers aangetoond dat het neurale circuit bij worstelende lezers sterker werd - en hun leesprestaties verbeterden - na slechts acht weken van een gespecialiseerd studieprogramma.

De studie, die verschijnt in Nature Communications, is de eerste om witte stof te meten tijdens een intensieve educatieve interventie en het leren van kinderen te koppelen aan de flexibiliteit van hun hersenen.

"Het proces van het opvoeden van een kind verandert fysiek de hersenen", zegt Jason Yeatman, een assistent-professor bij zowel de afdeling spraak- en gehoorwetenschappen als het Institute for Learning & Brain Sciences (I-LABS) aan de Universiteit van Washington.

"We konden veranderingen in hersenverbindingen detecteren binnen enkele weken na het begin van het interventieprogramma. Het wordt ondergewaardeerd dat leraren herseningenieurs zijn die kinderen helpen nieuwe hersenkringen te bouwen voor belangrijke academische vaardigheden zoals lezen, "zegt Yeatman.

De studie concentreerde zich op drie gebieden van witte materie-regio's rijk aan neuronale verbindingen-die gebieden van de hersenen verbinden die betrokken zijn bij taal en visie.

"We hebben de neiging om te denken dat deze verbindingen een probleem vormen", zegt coauteur Elizabeth Huber, een postdoctoraal onderzoeker. "In werkelijkheid kunnen verschillende ervaringen de hersenen op dramatische manieren vormgeven tijdens de ontwikkeling."

Na acht weken van intensieve instructie onder studiedeelnemers die moeite hadden met lezen, toonden twee van die drie gebieden tekenen van structurele veranderingen - een grotere dichtheid van witte stof en meer georganiseerde "bedrading". Die plasticiteit verwijst naar veranderingen veroorzaakt door de omgeving, aangevende dat deze regio's geen inherent inflexibele structuren zijn. Ze reorganiseren in reactie op ervaringen die kinderen in de klas hebben.

Dyslexie aanpakken

Dyslexie, een leerstoornis die van invloed is op het vermogen woorden te lezen en spellen, is de meest voorkomende taalgerelateerde leerstoornis. Hoewel de schattingen variëren, heeft 10 tot 20 procent van de bevolking een vorm van dyslexie. Er is geen snelle en eenvoudige remedie en zonder tussenkomst hebben kinderen met dyslexie de neiging om op school te worstelen, omdat de behoefte aan leesvaardigheid na verloop van tijd toeneemt.

Yeatman, die het Brain Development & Education Lab lanceerde bij I-LABS, voerde het onderzoek uit tijdens de zomers van 2016 en 2017, toen in totaal 24 kinderen in de leeftijd van 7 tot 12 jaar deelnamen aan een leesinterventieprogramma dat Lindamood-Bell Learning Centers aangeboden. Het bedrijf financierde de studie niet, maar bood de studiebegeleiding gratis aan de deelnemers aan de studie. De ouders van de deelnemers hadden gemeld dat hun kind ofwel moeite had met lezen of dat er dyslexie was vastgesteld.

Gedurende acht weken kregen de kinderen een-op-een instructie gedurende vier uur per dag, vijf dagen per week. Ze namen een reeks leestesten voor en na het studieprogramma en ondergingen vier MRI-scans en gedragsevaluatiesessies aan het begin, midden en einde van de periode van acht weken. Een controlegroep van 19-kinderen met een mix van leesvaardigheidsniveaus nam deel aan de MRI- en gedragssessies maar ontving de leesinterventie niet.

De onderzoekers gebruikten diffusie-MRI-metingen om de dichtheid te bepalen van drie gebieden met witte materie-gebieden die zenuwvezels bevatten en verschillende gespecialiseerde verwerkingscircuits met elkaar verbinden. Concreet bekeken ze de snelheid waarmee water in de witte stof diffundeert: een afname van de diffusiesnelheid geeft aan dat er zich meer weefsel heeft gevormd, waardoor informatie sneller en gemakkelijker kan worden overgedragen.

De analyse concentreerde zich op de linker boogvormige fasciculus, die gebieden verbindt waar taal en geluiden worden verwerkt; de linker inferieure longitudinale fasciculus, waarbij visuele invoer, zoals letters op een pagina, door de hersenen wordt overgedragen; en de achterste callosale verbindingen, die de twee hersenhelften met elkaar verbinden.

Patiënten in de controlegroep vertoonden geen veranderingen in diffusiesnelheden of structuur tussen MRI-metingen. Maar voor vakken die deelnamen aan het studieprogramma verbeterde de leesvaardigheid met gemiddeld één volledig leerjaar.

Bij de meerderheid van de kinderen nam de diffusiesnelheid af in de boogvormige en inferieure longitudinale fasciculus. Voor de weinige kinderen die geen significante afname in diffusie door MRI vertoonden, zegt Yeatman dat er verschillen in samenstelling kunnen zijn in individuele capaciteiten voor hersenplasticiteit, leeftijd van de deelnemers (jongere hersenen kunnen vatbaarder zijn voor verandering dan iets oudere), of andere factoren .

De callosale verbindingen vertoonden geen veranderingen tussen de behandelings- en controlegroepen, resultaten die eerder onderzoek ondersteunen suggereren dat deze structuur, hoewel relevant voor het lezen van acquisitie, mogelijk al volwassen en stabiel is op de leeftijd van 7, zegt Yeatman.

Wat voor soort weefsel er werd gecreëerd onder de deelnemers aan het leesprogramma, is waarschijnlijk het onderwerp van toekomstig onderzoek, zeggen de auteurs. De metingen kunnen bijvoorbeeld de toename van het aantal of de grootte van bepaalde soorten cellen opvangen die helpen bij het voeden en onderhouden van de witte stof, of van toegevoegde isolatie voor bestaande neurale verbindingen, zegt Huber.

Plastic hersenen

De uitdaging met MRI-gegevens, wijst Yeatman erop, is dat ze een indirecte meting weerspiegelen - niet een hands-on onderzoek van de hersenen.

Maar de structuur van dit experiment onderstreept het belang van de bevindingen, voegt hij eraan toe: kinderen hebben deelgenomen aan een strak gecontroleerde, korte educatieve interventie, met meetbare, identificeerbare groei in hersenweefsel van start tot finish.

"Veel van wat we weten over hersenplasticiteit komt van onderzoek bij dieren," zegt Yeatman. "Het mooie van educatieve interventies is dat ze een middel bieden om fundamentele vragen te bestuderen over het verband tussen ervaringen uit de kindertijd, plasticiteit van het brein en leren, en dat terwijl kinderen extra hulp krijgen bij het lezen."

Yeatman gelooft dat de bevindingen kunnen worden uitgebreid naar scholen. Docenten hebben het potentieel om de hersenen van hun studenten te ontwikkelen, ongeacht of ze over de middelen beschikken om geïndividualiseerde instructies te geven aan elke student in zijn klas.

"Hoewel veel ouders en leraren zich zorgen maken dat dyslexie permanent is, wat intrinsieke tekorten in de hersenen weerspiegelt, tonen deze bevindingen aan dat gerichte, intensieve leesprogramma's niet alleen leiden tot substantiële verbeteringen in leesvaardigheid, maar ook de onderliggende bedrading van het leescircuit van de hersenen veranderen. , "Zegt Yeatman.

De National Science Foundation financierde het onderzoek.

Bron: National Science Foundation, Universiteit van Washington

{youtube}EZK-gxEEznI{/youtube}

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon