Ny forskning visar hur intensiv instruktion förändrar hjärnkretsloppet i kämpande läsare.

De första åren är när hjärnan utvecklas mest och bildar neurala förbindelser som bana väg för hur ett barn - och eventuella vuxna vill uttrycka känslor, starta en uppgift och lära sig nya färdigheter och begrepp.

Forskare har även teoretiserat att den anatomiska strukturen hos neurala förbindelser utgör grunden för hur barn identifierar bokstäver och känner igen ord. Med andra ord kan hjärnans arkitektur förutbestämma vem som har svårt att läsa, inklusive barn med dyslexi. Men undervisningen kan förändra det, den nya studien finner.

Fler kontakter, bättre läsning

Med hjälp av MR-mätningar av hjärnans neurala anslutningar eller "vit materia" visade forskare att i kämpande läsare förstärktes neurala kretsar - och deras läsning förbättrades - efter bara åtta veckor av ett specialiserat handledningsprogram.

Studien, som förekommer i Nature Communications, är den första som mäter vit materia under ett intensivt pedagogiskt ingripande och kopplar barns lärande med hjärnans flexibilitet.

"Processen med att utbilda ett barn förändrar hjärnan fysiskt", säger Jason Yeatman, biträdande professor vid både avdelningen för tal- och hörselvetenskap och Institute for Learning & Brain Sciences (I-LABS) vid University of Washington.

"Vi kunde upptäcka förändringar i hjärnans anslutningar inom några veckor efter att interventionsprogrammet inleddes. Det är underappreciated att lärare är hjärntekniker som hjälper ungar att bygga nya hjärnkretsar för viktiga akademiska färdigheter som att läsa, säger Yeatman.

Studien fokuserade på tre områden av vit materia-regioner som är rika med neuronala förbindelser-som länkar regioner i hjärnan involverade i språk och syn.

"Vi tenderar att tänka på dessa anslutningar som fixade", säger medförfattare Elizabeth Huber, en postdoktoral forskare. "I praktiken kan olika erfarenheter forma hjärnan på dramatiska sätt under hela utvecklingen."

Efter åtta veckors intensiv instruktion bland studieaktörer som kämpade med läsning visade två av de tre områdena bevis på strukturella förändringar, en större täthet av vit materia och mer organiserad "ledningar". Den plasticitet pekar på förändringar som orsakas av miljön, vilket indikerar att dessa regioner inte är inherent inflexibla strukturer. De omorganiserar som svar på erfarenheter som barn har i klassrummet.

Tack vare dyslexi

Dyslexi, en inlärningsstörning som påverkar förmågan att läsa och stava ord är den vanligaste språkrelaterade inlärningssvårigheten. Medan uppskattningar varierar, har 10 till 20 procent av befolkningen någon form av dyslexi. Det finns ingen snabb och enkel botemedel, och utan ingrepp tenderar barn med dyslexi att kämpa i skolan, eftersom behovet av läskunnighet ökar över tiden.

Yeatman, som startade Brain Development & Education Lab på I-LABS, genomförde studien under somrarna 2016 och 2017, då totalt 24 barn i åldrarna 7 till 12 deltog i ett läsinterventionsprogram som Lindamood-Bell Learning Centers erbjuds. Företaget finansierade inte studien utan tillhandahöll handledningstjänster gratis för deltagare i studien. Deltagarnas föräldrar hade rapporterat att deras barn antingen kämpade med läsning eller hade fått diagnosen dyslexi.

Under åtta veckor fick barnen en-till-en-instruktioner i fyra timmar om dagen, fem dagar i veckan. De tog en serie läsprov före och efter handledningsprogrammet och genomgick fyra MR-skanningar och beteendemässiga utvärderings sessioner i början, mitten och slutet av åtta veckorsperioden. En kontrollgrupp av 19-barn med en blandning av läsförmåga deltog i MRT- och beteendessessionerna men mottog inte läsinterventionen.

Forskarna använde diffusion MRI-mätningar för att bestämma tätheten av tre områden av vita substansområden som innehåller nervfibrer och kopplar olika specialiserade processkretsar till varandra. Speciellt såg de på den hastighet vid vilken vattnet diffunderar inom den vita substansen: En minskning av diffusionshastigheten indikerar att ytterligare vävnad har bildats, vilket gör att informationen kan överföras snabbare och lättare.

Analysen fokuserade på vänster bågformig fasciculus, som förbinder regioner där språk och ljud bearbetas. den vänstra inferior longitudinella fasciculusen, där visuella ingångar, såsom bokstäver på en sida, sänds över hela hjärnan; och de bakre callosala förbindningarna, som knyter hjärnans två hemisfärer.

Ämnen i kontrollgruppen visade inga förändringar i diffusionshastigheter eller struktur mellan MR-mätningar. Men för ämnen som deltog i handledningsprogrammet förbättrades läsförmågan med i genomsnitt en hel kursnivå.

I majoriteten av barnen minskade diffusionshastigheterna i den bågformiga och sämre longitudinella fasciculusen. För de få barn som inte visade någon signifikant minskning av diffusion med MR, säger Yeatman att det kan vara komplementerande skillnader i individuell kapacitet för hjärn plasticitet, ålder av deltagarna (yngre hjärnor kan vara mer mottagliga för förändring än något äldre) eller andra faktorer .

Callosal-anslutningarna visade inga förändringar mellan behandlings- och kontrollgrupper, resultat som stöder tidigare forskning, vilket tyder på att denna struktur, även om den är relevant för läsning, kan vara mogen och stabil efter ålder 7, säger Yeatman.

Bara vilken typ av vävnad som skapades bland läsprogramdeltagare kommer sannolikt att bli föremål för framtida studier, säger författarna. Exempelvis kan mätningarna plocka upp på ökningar av antalet eller storleken på vissa typer av celler som hjälper näring och upprätthållande av den vita substansen, eller på ökad isolering för befintliga neurala anslutningar, säger Huber.

Plast hjärnor

Utmaningen med MR-data, Yeatman påpekar, är att de speglar en indirekt mätning - inte en hands-on-undersökning av hjärnan.

Men strukturen i detta experiment understryker vikten av resultaten, tillägger han: Barn deltog i ett tätt kontrollerat, korttidsutbildning, med mätbar identifierbar tillväxt i hjärnvävnad från början till slut.

"Mycket av vad vi vet om hjärn plasticitet kommer från forskning gjord i djur", säger Yeatman. "De sköna utbildningsinterventionerna är att de ger ett medel att studera grundläggande frågor om sambandet mellan barndomsupplevelser, hjärn plasticitet och lärande, samtidigt som de ger barn extra hjälp vid läsning."

Yeatman anser att resultaten kan sträcka sig till skolor. Lärare har potential att utveckla sina elevernas hjärnor, oavsett om de har resurser att ge individuell instruktion för varje elev i sin klass.

"Medan många föräldrar och lärare kan oroa sig för att dyslexi är permanent, vilket återspeglar inneboende underskott i hjärnan, visar dessa resultat att riktade intensiva läsningsprogram inte bara leder till avsevärda förbättringar av läskompetens utan också förändrar de underliggande ledningarna i hjärnans läsningskretsar , Säger Yeatman.

National Science Foundation finansierade forskningen.

Källa: National Science Foundation, University of Washington

{youtube}EZK-gxEEznI{/youtube}

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon