Мозок людей з дислексією гірше адаптується до мінливих сигналів

Мозок людини з дислексією (праворуч) також намагається адаптуватися до стимулів, але можливостей для цього, мабуть, істотно менше.

Нейробіологи виявили, що у людей, які страждають дислексією, порушений один з базових механізмів сенсорного сприйняття. Зазвичай мозок дуже швидко адаптується до сигналів, що надходять від органів почуттів, наприклад, до звуку голосу іншої людини або зображень осіб і об'єктів, щоб зробити процес обробки сигналів максимально ефективним. Однак у людей з дислексією ефективність процесу адаптації нижче звичайних значень приблизно на 50%.

Результати дослідження, проведеного вченими з Массачусетського технологічного інституту (Massachusetts Institute of Technology) і Бостонського університету (Boston University) були опубліковані 21 грудня у виданні Neuron.

Відкриття, зроблене дослідниками, може пояснити труднощі, з якими стикаються люди, які страждають дислексією, коли вони вчаться читати або коли їм доводиться розрізняти голос розмовляє в галасливій обстановці. «Адаптація - це механізм, який мозок використовує, щоб спростити вирішення складних завдань, - розповідає перший автор роботи Тайлер Перракьоне (Tyler Perrachione), доцент Бостонського університету. - Люди з дислексією не можуть скористатися цією перевагою».

Перракьоне, який раніше займався лінгвістикою, вирішив перевірити гіпотезу, згідно з якою труднощі з читанням при дислексії виникають, тому що дислексикам складно проасоціювати звуки із записаними словами. Він зосередився на вивченні базового мислового механізму, здатного ускладнити процес асоціації звуків з текстом. «Частково загадка дислексії пов'язана з тим, що в головному мозку немає ділянки, яка б розвинулася в процесі еволюції спеціально для читання», - пояснює керівник дослідження Джон Габріелі (John Gabrieli), професор когнітивних наук і вивчення мозку з Массачусетського технологічного інституту.

Вчені зосередилися на процесі миттєвої нейронної адаптації. Для вивчення процесів, які йшли в мозку дорослих добровольців (з дислексією і без) під час прослуховування людської мови, дослідники використовували метод функціональної магнітно-резонансної томографії. У деяких експериментах слова вимовлялися одним і тим же голосом, в інших кожне слово озвучували різні голоси.

Як правило, мозок добровольця, який не страждав дислексією, адаптувався до голосу, що вимовляє серію слів, протягом секунди або двох. Як тільки процес адаптації завершувався, на томограмах спостерігалося зниження активності у відповідних ділянках мозку. Однак до різних голосів мозку адаптуватися не вдавалося.

У людей з дислексією активність ділянок мозку, відповідальних за адаптацію, не змінювалася незалежно від того, чули вони один голос чи різні. Імовірно, це означає, що мозок дислексика не здатний адаптуватися в тій же мірі, що мозок людини без дислексії. Втім, дислексики з кращими навичками читання демонстрували і кращу здатність до адаптації. «Зазвичай мозок налаштовується і з'ясовує, що в голосі залишається незмінним, - пояснює Перракьоне. - Але у людей, які страждають дислексією, ми спостерігали набагато меншу здатність до адаптації порівняно з тими, хто освоїв навички читання без труднощів».

Цей експеримент викликав ряд питань, оскільки здатність до сприйняття усної мови при дислексії не погіршується. Тоді вчені вирішили вивчити процес адаптації до візуальних стимулів. Вони набрали іншу групу добровольців (в неї також входили дислексики і люди без цього розладу) і провели серію експериментів, в ході яких учасникам демонструвалися зображення слів, осіб і різних об'єктів. Зображення могли показуватися серіями, що складаються з різних картинок, або з повторів однієї і тієї ж. І знову мозок дислексиків продемонстрував знижену здатність до адаптації.

Цього разу порушення адаптації спостерігалися в ділянках мозку, відповідальних за обробку візуальних стимулів. «Це дає нам можливість припустити, що при дислексії порушення адаптації носять поширений характер, зачіпаючи мозок в цілому», - розповідає Перракьоне.

Подібні результати вчені отримали і при дослідженні групи дітей від 6 до 9 років (частина випробовуваних страждала дислексією). Всього дослідження охопило близько 150 осіб. В результаті аналізу зібраних даних автори роботи прийшли до висновку, що у дислексиків ефективність процесу адаптації знижена приблизно на 50% порівняно зі звичайними людьми.

Автори роботи вважають, що дислексики не відчувають труднощів при обробці усного мовлення або візуальних стимулів, оскільки мозок еволюціонував з урахуванням цих завдань. Система обробки цих сигналів дуже добре налагоджена. "Мозок виділяє велику інфраструктуру для вирішення цих проблем, і в його розпорядженні безліч шляхів. Адаптація - просто один із способів зниження навантаження ", - вважає Перракьоне. Це навичка, що вимагає узгодженої роботи декількох відділів головного мозку. Порушення процесів миттєвої нейронної адаптації одночасно впливає на аудіальну і візуальну обробку, що може істотно ускладнити процес читання. Ми повинні побачити літери, скласти їх у слова, пов'язати слова зі звуками і з'єднати їх зі значеннями. У цьому процесі занадто багато місць, де щось може піти не так ".

Поки невідомо, що саме «пішло не так» у дислексиків у зв'язку з порушеннями миттєвої нейронної адаптації. «Це дослідження дає переконливі свідчення наявності фундаментальних змін головного мозку при дислексії, але поки неясно, як це пов'язано зі специфічними труднощами при читанні, - розповідає Габріелі. - Воно дало нам стільки ж питань, скільки і відповідей».

Зараз існує кілька різних визначень дислексії. Одне з них запропоновано Міжнародною асоціацією дислексії.

Дислексія - специфічна нездатність до навчання, що має нейрологічне походження. Характеризується труднощами з точним або побіжним розпізнаванням слів і недостатніми здібностями в читанні і листі. Ці труднощі пов'язані з неповноцінністю фонологічних компонентів мови. Вони існують, незважаючи на збереження інших когнітивних здібностей і повноцінні умови навчання. Вторинні наслідки можуть включати проблеми з розумінням прочитаного, а погана техніка читання стоїть на шляху зростання словникового запасу та освіти в цілому.

У 2014 році керівництво асоціації виключило з визначення дислексії нейрологічне походження. Однак у 2015 експерти повернулися до визначення, ухваленого 2002 року.