Nový výzkum zjišťuje charakteristický vzor mozku při dyslexii

Výrazný neurální podpis nalezený v mozku lidí s dyslexií může podle nové studie vysvětlit, proč se tito jedinci mají potíže naučit se číst.

Neurologové z Massachusettského technologického institutu zjistili, že u lidí s dyslexií má mozek sníženou schopnost aklimatizovat se na opakovaný vstup - což je vlastnost známá jako nervová adaptace.

Například když studenti s dyslektikou vidí stejné slovo opakovaně, oblasti mozku zapojené do čtení nevykazují stejnou adaptaci, jakou pozorují typičtí čtenáři.

To naznačuje, že plasticita mozku, která je základem jeho schopnosti učit se novým věcem, je snížena, řekl John Gabrieli, profesor věd o zdraví a technologii Grover M. Hermann, profesor mozku a kognitivních věd a člen McGovern Institute MIT pro výzkum mozku.

"Je to rozdíl v mozku, který není o čtení sám o sobě, ale je to rozdíl v percepčním učení, který je docela široký," řekl. "Toto je cesta, kterou by rozdíl v mozku mohl ovlivnit učení se číst, což vyžaduje tolik požadavků na plasticitu."

Bývalý postgraduální student MIT Tyler Perrachione, který je nyní odborným asistentem na Bostonské univerzitě, je hlavním autorem studie, která byla zveřejněna v Neuron.

Tým MIT použil magnetickou rezonanci (MRI) ke skenování mozků mladých dospělých, kteří měli potíže se čtením i bez nich, protože prováděli různé úkoly.

V prvním experimentu subjekty poslouchaly sérii slov čtených buď čtyřmi různými reproduktory, nebo jedním reproduktorem.

MRI skeny odhalily charakteristické vzorce aktivity v každé skupině subjektů. U lidí bez dyslexie vykazovaly oblasti mozku, které jsou zapojeny do jazyka, nervovou adaptaci po vyslechnutí slov od stejného mluvčího, ale ne tehdy, když slova řekli různí mluvčí.

Dyslektické subjekty však vykazovaly mnohem menší adaptaci na slyšení slov jednoho mluvčího.

Vědci vysvětlují, že neurony, které reagují na určitý senzorický vstup, obvykle reagují nejprve silně, ale jejich reakce se ztlumí, jak vstup pokračuje. Tato neurální adaptace odráží chemické změny v neuronech, které jim podle Gabrieli usnadňují reakci na známý podnět. Tento jev, známý jako plasticita, je klíčem k osvojování nových dovedností.

"Při úvodní prezentaci se naučíte něco, díky čemu budete podruhé lépe zvládnuti, a lehkost je poznamenána sníženou nervovou aktivitou," řekl. "Protože jste již něco udělali, je snazší to udělat znovu."

Vědci poté provedli řadu experimentů, aby otestovali, jak široký může být tento účinek. Požádali subjekty, aby se podívali na série stejného slova nebo různých slov; obrázky stejného objektu nebo různých objektů; a obrázky stejné tváře nebo různých tváří.

V obou případech zjistili, že u lidí s dyslexií oblasti mozku věnované interpretaci slov, předmětů a tváří nevykazovaly nervovou adaptaci, když se stejné podněty opakovaly několikrát.

"Umístění mozku se změnilo v závislosti na povaze obsahu, který byl vnímán, ale snížená adaptace byla konzistentní napříč velmi odlišnými doménami," řekla Gabrieli.

Dodal, že byl překvapen, když viděl, že tento efekt byl tak rozšířený, že se objevil i při úkolech, které nemají nic společného se čtením. Lidé s dyslexií nemají zdokumentované potíže s rozpoznáváním předmětů nebo tváří.

Předpokládá, že porucha se projevuje především ve čtení, protože dešifrování písmen a jejich mapování na zvuky je tak náročný kognitivní úkol.

"Existuje pravděpodobně jen málo úkolů, které lidé provádějí a které vyžadují tolik plastickosti jako čtení," řekla Gabrieli.

Ve svém závěrečném experimentu vědci testovali žáky prvního a druhého ročníku s obtížemi při čtení a bez nich a zjistili stejný rozdíl v nervové adaptaci.

"Dosáhli jsme téměř identického snížení plasticity, což naznačuje, že k tomu dochází poměrně brzy v učení se číst," řekl. "Není to důsledek různých zkušeností s učením v průběhu let, kdy jsme se snažili číst."

Gabrieliho laboratoř nyní plánuje studovat mladší děti, aby zjistila, zda tyto rozdíly mohou být patrné ještě předtím, než se děti začnou učit číst. Rovněž doufají, že k bližšímu sledování časového průběhu nervové adaptace použijí jiné typy měření mozku, jako je magnetoencefalografie (MEG).

Zdroj: Massachusetts Institute of Technology