患有閱讀障礙的人的大腦不適應新的東西這些fMRI圖像顯示患有閱讀障礙的人(右)和沒有(左)的人如何以不同的方式適應說話者的聲音。 彩色區域顯示適應性,或第一次聽到聲音時大腦激活的變化,並反复聽到它。 非閱讀障礙大腦的平均值顯示出比閱讀障礙大腦的平均值更強的適應性。 由Tyler Perrachione提供

新的聲音,聲音,視覺,感覺,品味和氣味都會引發大腦反應,稱為快速神經適應。 它是如此輕鬆,以至於我們很少意識到它正在發生。

但是,根據新的研究,神經適應問題可能是閱讀障礙的根本原因。 該研究首次使用腦成像來比較患有閱讀障礙的人和正常閱讀者的大腦中的神經適應。

在該團隊的第一個實驗中,沒有閱讀障礙的志願者被要求在屏幕上將說出的單詞與圖像配對,而研究人員使用功能磁共振成像(fMRI)來跟踪他們的大腦活動。 受試者以兩種不同的方式嘗試了測試。

在一個版本中,他們聽取了各種不同聲音所說的話。 在第二個版本中,他們聽到了所有用同一個聲音說出的話。 正如研究人員所預料的那樣,fMRI在兩次測試開始時都顯示出大腦語言網絡的最初活動峰值。

但是在第一次測試中,大腦繼續用每個新詞和聲音加速。 當聲音在第二次測試中保持不變時,大腦不必那麼努力。 它適應了。


內在自我訂閱圖形


但是當患有閱讀障礙的受試者進行相同的測試時,他們的大腦活動從未緩解過。 就像無法控制頻率的收音機一樣,大腦不能適應一致的聲音,每次都必須處理它,就像它是新的一樣。 6至9歲的閱讀障礙兒童的差異甚至更明顯,他們只是在學習閱讀; 在類似的實驗中,他們的大腦根本不適應重複的話語。

Perrachione和他的同事們想知道,適應性故障是否是口語中獨有的,或者是否患有閱讀障礙的人也難以適應其他類型的刺激。 因此,他們嘗試了第二組實驗,在這些實驗中,他們向受試者展示了重複的一系列單詞,圖片或面孔,再次使用fMRI來尋找發出神經適應信號的大腦活動的下降。

他們再次發現患有閱讀障礙的人的大腦不適應 - 或者不適應那些沒有適應症的人。

“我們在所看到的每個地方都找到了簽名,”波士頓大學助理教授Tyler Perrachione說。

'這些不是微妙的差異'

結果發表在期刊上 神經元,表明閱讀障礙性大腦必須比“典型”大腦更加努力地處理傳入的視覺和聲音,即使是最簡單的任務也需要額外的心理開銷。

“令我驚訝的是差異的大小。 這些不是微妙的差異,“Perrachione說。 額外的腦力勞動可能在大多數時候都不會引人注意,但它似乎對閱讀產生了非常顯著的影響。

結果可以解決幾十年來困擾閱讀障礙研究人員的悖論。

“患有閱讀障礙的人有一個特定的閱讀問題,但我們大腦中沒有'閱讀部分',”該文章的合著者麻省理工學院神經科學家約翰加布里利說,他是Perrachione的博士生導師,當時他進行了大量的研究報告。紙。

大腦特定部位的受傷可能會導致人們失去坐在大腦區域的特殊技能,比如說話的能力。 但由於大腦沒有一個獨立的閱讀中心,因此很難理解一種疾病如何妨礙閱讀和閱讀。

就像使用訂書機敲釘子一樣

這項新工作部分地解決了悖論,因為快速神經適應是大腦的“低級”功能,它作為“更高級別”抽像功能的構建塊。 然而,這又開啟了另一個謎團,加布里埃利說。 “為什麼閱讀困難的人會有其他領域如此出色?”

研究人員認為,答案與我們學習閱讀的方式有關。

“我們幾乎沒有學到任何與閱讀一樣複雜的東西。”

那是因為學習閱讀在精神上很麻煩。 人類的大腦並沒有演變為閱讀 - 識字只在過去的兩個世紀中已經司空見慣 - 所以大腦必須重新定位為不同目的而進化的區域。 閱讀的進化新穎性可能使大腦沒有備用計劃。

“閱讀是如此苛刻,以至於沒有一條成功的替代途徑能夠發揮作用,”加布里埃利說。 這就像使用訂書機敲釘子一樣 - 訂書機可以完成工作,但需要花費很多額外的精力。

fMRI結果顯示大腦的哪些部分正在緊張,但沒有告訴研究人員為什麼患有閱讀障礙的人有不同的適應反應。 在未來,Perrachione和他的同事希望研究神經元和神經遞質在適應過程中的變化。

“在整個大腦中找到一個真實的基本事物,為我們提供了一個更好的機會,可以開始尋找生物模型和心理模型之間的聯繫,”Perrachione說。 這些聯繫可能有一天會導致更好的方法來識別和治療患有閱讀障礙的孩子。

勞倫斯埃里森基金會,國立衛生研究院和國家科學基金會資助了這項工作。

資源: 波士頓大學

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