Dessa fMRI-bilder visar hur människor med dyslexi (höger) och personer utan (vänster) anpassar sig annorlunda till en talares röst. De färgade områdena visar anpassning, eller förändringen i hjärnaktivering vid höra en röst för första gången och höra det flera gånger. Medelvärdet av icke-dyslexiska hjärnor visar starkare anpassning än genomsnittet av dyslexiska hjärnor. Tillsammans med Tyler Perrachione

Nya röster, ljud, sevärdheter, känslor, smakar och luktar utlöser ett hjärnrespons som kallas snabb neural anpassning. Det är så enkelt att vi sällan är medvetna om att det händer.

Men, enligt det nya arbetet, kan problem med neuralt anpassning vara i roten till dyslexi, en läsviktning. Studien är den första som använder hjärnbilderna för att jämföra neural anpassning i hjärnan hos personer med dyslexi och de som läser normalt.

I lagets första experiment fick frivilliga utan dyslexi bjuda på att para ordförda ord med bilder på en skärm medan forskarna använde funktionell magnetisk resonans imaging (fMRI) för att spåra sin hjärnaktivitet. Ämnenna provade testet på två olika sätt.

I en version lyssnade de på ord som talas av en rad olika röster. I den andra versionen hörde de orden alla talade av samma röst. Som forskarna förväntade uppenbarade fMRI en början av aktiviteten i hjärnans språknät i början av båda testen.

Men under det första testet fortsatte hjärnan revving med varje nytt ord och röst. När rösten var densamma i det andra testet behövde hjärnan inte jobba så svårt. Det anpassade.

Men när ämnen med dyslexi tog samma test, lät deras hjärnaktivitet aldrig lindras. Som en radio som inte kan hålla en frekvens, anpassade hjärnan inte till den konsekventa rösten och fick processen att färskas varje gång, som om den var ny. Skillnaden var ännu tydligare i dyslexiska barn mellan åldern sex och nio, som bara lärde sig läsa; I ett liknande experiment anpassade hjärnorna inte alls till upprepade ord.

Perrachione och hans kollegor undrade om anpassningsglitchen var unik för talade ord, eller om personer med dyslexi skulle ha problem med att anpassa sig till andra typer av stimuli också. Så de försökte en andra uppsättning experiment, där de visade ämnen en repeterande serie ord, bilder eller ansikten, återigen med hjälp av fMRI för att leta efter minskningen av hjärnaktivitet som signalerar neuralt anpassning.

Återigen fann de att hjärnorna hos människor med dyslexi inte anpassade sig - eller anpassade sig inte lika bra som de utan.

"Vi hittade signaturen överallt vi tittade", säger Tyler Perrachione, en biträdande professor vid Boston University.

"Det här är inte subtila skillnader"

Resultaten, publicerad i tidningen Neuron, föreslår att dyslexiska hjärnor måste arbeta hårdare än "typiska" hjärnor för att bearbeta inkommande sevärdheter och ljud, vilket kräver ytterligare mentala kostnader för även de enklaste uppgifterna.

"Vad som var förvånande för mig var skillnaden i skillnaden. Det här är inte subtila skillnader, säger Perrachione. Det extra hjärnarbetet är kanske inte märkbart för det mesta, men det verkar ha en enastående framträdande inverkan på behandlingen.

Resultaten kan lösa en paradox som har stumped dyslexiforskare i årtionden.

"Människor med dyslexi har ett specifikt problem med behandlingen, men det finns ingen hjärnans läsning", säger MIT neuroscientist John Gabrieli, medförfattare av artikeln, som var Perrachionions doktorand när han utförde mycket av den forskning som rapporterades i papper.

Skador på specifika delar av hjärnan kan orsaka att människor förlorar speciella färdigheter, som förmågan att tala, som sitter i dessa hjärnregioner. Men eftersom hjärnan inte har ett diskret läscentrum är det svårt att förstå hur en störning skulle kunna handla och läsa.

Gilla att använda en häftapparat för att punda en spik

Detta nya arbete löser delvis paradoxen eftersom snabb neural anpassning är en "lågnivå" -funktion i hjärnan, som fungerar som ett byggstenar för "högre nivå" abstrakta funktioner. Men det öppnar ett annat mysterium, säger Gabrieli. "Varför finns det andra domäner som är så bra gjort av människor som läser svårigheter?"

Svaret har att göra med hur vi lär oss att läsa, forskarna tror.

"Det finns nästan inget vi lär oss som är så komplicerat som att läsa."

Det beror på att lära sig att läsa är mentalt besvärligt. Den mänskliga hjärnan utvecklades inte för att läskunnighet har varit vanlig endast under de senaste två århundradena, så hjärnan måste omorganisera regioner som utvecklats för mycket olika ändamål. Och den evolutionära nyheten av läsning kan lämna hjärnan utan en reservplan.

"Läsning är så krävande att det inte finns en lyckad alternativ väg som också fungerar", säger Gabrieli. Det är som att använda en häftapparat för att punda en spik - häftapparaten kan få jobbet gjort, men det tar mycket extra ansträngning.

FMRI-resultaten visar vilka delar av hjärnan som är ansträngda men berätta inte för forskare exakt varför människor med dyslexi har ett annat anpassningssvar. I framtiden hoppas Perrachione och hans kollegor undersöka hur neuroner och neurotransmittorer förändras under anpassningen.

"Att hitta en grundläggande sak som är sant i hela hjärnan ger oss en bättre möjlighet att börja söka efter kopplingar mellan biologiska modeller och psykologiska modeller", säger Perrachione. Dessa samband kan en dag leda till bättre sätt att identifiera och behandla barn med dyslexi.

Lawrence Ellison Foundation, National Institute of Health, och National Science Foundation finansierade arbetet.

Källa: Boston University

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon