Дислексия в контекте анатомии мозга



Статья посвящена анализу зарубежных исследований о физиологических причинах дислексии, которые могут помочь при построении эффективной коррекционной программы.

Ключевые слова: дислексия, МРТ, кора головного мозга, визуализация, исследование, чтение.

Дислексия связана с трудностями в обработке орфографии (письменной формы) и фонологии (звуковой структуры) языка. Чтобы понять причину этих проблем, нейровизуализационные исследования изучали анатомию и функции мозга людей с дислексией и без нее. Эти исследования также способствуют нашему пониманию роли мозга в формировании дислексии, что может предоставить полезную информацию для разработки успешных программы по коррекции чтения и письма.

Существует ряд методов визуализации анатомии и функций мозга. Часто используемым инструментом является магнитно-резонансная томография (МРТ), которая создает изображения, которые могут раскрыть информацию об анатомии мозга (например, количество серого и белого вещества, целостность белого вещества), метаболитах мозга (химические вещества, используемые в мозге для связи между клетками мозга) и функции мозга (где активно больше нейронов). Функциональная МРТ (фМРТ) основана на физиологическом принципе, согласно которому активность в головном мозге (где нейроны «возбуждаются») связана с увеличением притока крови к этой конкретной части мозга. Сигнал МРТ несет косвенную информацию об увеличении кровотока [1]. По этому сигналу исследователи делают вывод о местоположении и количестве действий, связанных с задачей, например, чтение отдельных слов, которую участники исследования выполняют в сканере. Данные этих исследований обычно собираются на группах людей, а не на отдельных лицах, исключительно для исследовательских целей, а не для диагностики дислексии.

Поскольку чтение — это культурное изобретение, которое возникло после эволюции современного человека, ни одно место в мозгу не может служить центром чтения. Вместо этого области мозга, которые подчиняются другим функциям, таким как разговорный язык и распознавание объектов, перенаправляются (а не изначально заданы) для чтения. Чтение включает в себя несколько когнитивных процессов, два из которых представляют особый интерес для исследователей:

1) отображение графема-фонема, при котором комбинации букв (графемы) отображаются на соответствующие им звуки (фонемы), и слова, таким образом, «декодируются»;

2) визуальное распознавание словоформ для отображения знакомых слов на их мысленные представления.

Вместе эти процессы позволяют нам произносить слова и получать доступ к их значению. В соответствии с этими когнитивными процессами, исследования у взрослых и детей показали, что чтение поддерживается сетью нейронов левого полушария, включая затылочно-височную, височно-теменную и нижнюю лобную часть коры головного мозга. Затылочно-височная кора головного мозга удерживает «визуальную словоформу». Как височно-теменная, так и нижняя лобная кора играют роль в фонологической и семантической обработке слов, при этом нижняя лобная кора также участвует в формировании звуков речи. Было доказано, что эти области меняются с возрастом и изменяются у людей с дислексией [2].

Доказательства связи между дислексией и структурой мозга были впервые обнаружены при изучении анатомии мозга умерших взрослых, у которых была дислексия при жизни. Асимметрия слева больше, чем справа, обычно наблюдаемая в височной доле левого полушария не была обнаружена, и были отмечены смещения мозговой ткани на поверхность мозга. Затем исследователи начали использовать МРТ для поиска структурных изображений в головном мозге добровольцев с дислексией и без нее. Современные методы визуализации выявили меньший объем серого и белого вещества и изменение целостности белого вещества в затылочно-височной и височно-теменной областях левого полушария. Исследователи все еще изучают, как на эти результаты влияют язык и система письма человека.

Ранние функциональные исследования были ограничены взрослыми, потому что они использовали инвазивные методы, требующие радиоактивных материалов. Область картирования человеческого мозга значительно выиграла от изобретения фМРТ. ФМРТ не требует использования радиоактивных индикаторов, поэтому она безопасна для детей и взрослых и может использоваться многократно, что облегчает продольные исследования развития и вмешательства. Впервые использованная для изучения дислексии в 1996 году, фМРТ с тех пор широко используется для изучения роли мозга в чтении и его компонентов (фонологии, орфографии и семантики). Исследования из разных стран сошлись в находках измененных областей левого полушария, включая вентральную затылочно-височную, височно-теменную и нижнюю лобную часть коры головного мозга (и их связи) [3].

Несколько генетических вариантов связаны с дислексией, и их влияние на мозг исследовалось на людях и мышах. Используя животных, у которых были выведены гены, связанные с дислексией, исследователи изучают, как эти гены могут влиять на развитие и связь между областями мозга. Эти исследования совпадают с исследованиями на людях. Различия в анатомии мозга и функции мозга наблюдались у людей, несущих гены, связанные с дислексией, даже тем людям, у которых есть хорошие навыки чтения. Помимо этих исследований на анатомическом, физиологическом и молекулярном уровнях, исследователи пытаются точно определить химическую связь с дислексией. Это сложный аспект исследования, потому что различия в мозге людей с дислексией не обязательно являются причиной их трудностей с чтением (например, они также могут быть следствием того, что они меньше читают).

Исследование изображений головного мозга выявило анатомические и функциональные изменения у типично развивающихся читателей, когда они учатся читать, а также у детей и взрослых с дислексией после эффективных занятий по развитию чтению. Такие исследования также проливают свет на основанные на мозге различия детей с дислексией, которым полезны занятия по чтению, по сравнению с детьми, которым не удается добиться успеха. Данные нейровизуализации также использовались для прогнозирования долгосрочной успешности чтения у детей с дислексией и без нее.

Важным аспектом исследования мозга и чтения является определение того, являются ли полученные данные причиной или следствием дислексии. Некоторые из областей мозга, которые, как известно, вовлечены в дислексию, также изменяются при обучении чтению, что продемонстрировано сравнением взрослых, которые были неграмотными, но затем научились читать. Лонгитюдные исследования нормотипичных читателей выявляют анатомические изменения с возрастом, некоторые из которых связаны с развитием, а другие — с укреплением языковых навыков в корреляции с улучшением фонологических навыков. Таким образом, исследователи выделяют различия, связанные с мозгом, которые можно наблюдать еще до того, как дети начнут учиться читать, исходя из различий, которые могут возникать в результате меньшего чтения людьми с дислексией. Например, исследователи обнаружили изменение анатомии мозга и функции у детей, которые еще не читали, с семейной историей дислексии. Будущие исследования с использованием долгосрочных исследований проинформируют график этих изменений и прояснят причины и последствия анатомических и функциональных различий при дислексии [4].

Роль мозга в развитии дислексии изучалась в контексте анатомии мозга, химии мозга и функции мозга, а также в сочетании с вмешательствами, направленными на улучшение чтения и информации о генетических факторах. Вместе с результатами поведенческих исследований эта информация поможет исследователям определить причины дислексии, продолжить изучение раннего выявления дислексии и определить наилучшие пути ее лечения.

Литература:

1. Галабурда A. М., и Кемпер Т. Л. Цитоархитектонические нарушения при дислексии развития: тематическое исследование.- 2014.- 143 с.
2. Хоефт Ф., МакКэндлисс Б. Д., Блэк Дж. М., Гантман А. Нейронные системы, прогнозирующие отдаленный исход дислексии . - 2011.- 98 с.
3. Прайс С. Обзор и обобщение первых 20-летних исследований ПЭТ и фМРТ слышимой речи, устной речи и чтения.- 2012.- 345 с.
4. Рашл Н., Чанг М., и Гааб Н. Структурные изменения мозга, связанные с дислексией, предшествуют началу чтения.- 2016.- 59 с.