Aus Gerüst-Bildschirme: Verständnis der Entwicklung des Gehirns zum Lesen

In der Debatte über die Natur versus Erziehung für die Entwicklung von Lesekompetenz, kognitive Neurowissenschaftler haben eine klare Botschaft: sowohl Materie. Von kindheit an haben die Kinder die neuronalen Gerüst, nach denen ökologische Faktoren zu verfeinern und zu bauen Fähigkeiten im Lesen. In neuen arbeiten präsentiert heute auf der Cognitive Neuroscience Society (CNS), virtuelle Konferenz, die Wissenschaftler die Berichterstattung über diese biologischen und Umweltfaktoren—einschließlich der frühen Zeit vor dem Bildschirm—wie Sie es entdecken Biomarker identifizieren können, dass Kinder mit einem Risiko für Legasthenie und anderen lese Erwerb Erkrankungen.

„Lesen ist eine relativ neue menschliche Erfindung. Lesen, unser Gehirn zu ‚recyceln‘ neuronaler schaltkreise, die ursprünglich für andere Fähigkeiten wie seh-und Sprachverarbeitung, sowie die Aufmerksamkeit und die kognitiven Fähigkeiten“, sagt Tzipi Horowitz-Kraus von Der Technion in Israel und Cincinnati Children ‚ s Hospital, wer ist der Vorsitzende des ZNS-symposium über das neue Werk. „Die Tatsache, dass 5-10% der Kinder, die weltweit, kulturübergreifend und genetische Hintergründe, leiden unter Legasthenie deutet darauf hin, dass diese Behinderung ist nicht beschränkt auf eine bestimmte Sprache.“

In der Tat, die Forschung, präsentiert von Horowitz-Kraus und andere deutet auf eine Vielzahl von biologischen Vorstufen vorhanden sind, die Kinder vor Schuleintritt über Sprachen, und mehrere Umweltfaktoren können helfen oder behindern schriftspracherwerb. Das Ziel ist die Identifizierung von gefährdeten Kindern frühzeitig, um die beste mögliche Interventionen zur Verbesserung der Lesefähigkeit.

Die Lesung Gehirn in der kindheit

Eine der größten Einsichten kommen in den letzten Jahren in der Studie der schriftspracherwerb ist, dass die meisten Eingriffe zur Identifizierung und Behandlung von Legasthenie in der Schule kamen zu spät. In den vergangenen zehn Jahren, Längsschnitt-Studien von kleinen Kindern kommen aus dem Labor von Nadine Gaab an der Harvard Medical School und anderen in Laboren weltweit haben gezeigt, dass die Gehirne der Kinder, die Entwicklung einer Legasthenie sind schon untypisch, noch bevor Sie beginnen in den kindergarten.

„Wir wussten, dass das Gehirn von jemand mit Legasthenie anders ist eine Kontrolle, aber wir wussten nicht, ob es etwas war, entwickelte sich schon vor dem Beginn der formalen reading instruction, oder wenn es entwickelt in Reaktion auf eine tägliche scheitern zu lernen, zu Lesen, über einen beträchtlichen Zeitraum“, sagt Sie. „Unsere Arbeit war das erste mal die MRT-Bildgebung konnte gezeigt werden, dass einige das Gehirn Eigenschaften vorausgehen das auftreten von lese-Entwicklung“, sagt Gaab.

Und in neuen arbeiten präsentiert im ZNS treffen und über preprint -, Gaab hat das team gezeigt, dass, als eine Gruppe, die Babys so jung wie 3 Monate alt, haben eine zugrunde liegende Infrastruktur, die hilft, Vorhersagen, Erfolg im Lesen Jahre später.

Als Teil der KÜHNE (Boston Längs Legasthenie) Studie, Gaab hat das team scannte die Gehirne von 140 Kinder, die haben ein familiäres Risiko für Dyslexie und dann folgten Ihnen im Laufe der Zeit zu studieren Veränderungen in der Struktur und Funktion des Gehirns. Für die neuesten Daten, 45 der einmal-Kleinkind-Themen haben sich jetzt 5 oder 6 Jahre alt, so dass die Forscher zu der Abbildung Ihrer Gehirn-scans, die aus der kindheit, um Ihre pre-reading-Fähigkeiten.

„Was unser Kleinkind Daten vorschlagen, ist, dass es eine strukturelle Gehirn Gerüst in den Kinderschuhen steckt, dient als Grundlage,“ Gaaab erklärt. „Sprache und Lesen, möglicherweise ein Prozess, der verfeinert das bereits bestehende Gehirn Gerüst.“

Die Untersuchung der Gehirne von Kleinkindern in einem MRI-Maschine ist weit von einfache, Gaab erklärt. Wenn Sie Babys sind, das Ziel ist es, die Teilnehmer schlafen in den scanner ein. So Ihr Labor sieht aus wie eine aufwändige Kita—mit flexiblem Schaukelstühle, Schaukeln, Kinderbetten und andere Ausrüstung optimiert für den Einsatz mit dem scanner. Während sicher schlafen in der MRT, die Kinder hören Geschichten, die Ihnen vorgelesen, so dass die Forscher zu erfassen, sowohl strukturelle Informationen über Ihre Gehirne aber auch, überraschend, funktionelle Daten. „Wir waren sehr überrascht zu sehen, robusten Sprache-Netzwerke aktiviert, während die Kinder schlafen“, sagt Gaab.

Als 5 – und 6-jährige Rückkehr in das Labor, die Kinder identifizieren Wort klingt in spielen entwickelt, um testen Sie Ihre pre-reading-Fähigkeiten. Als Sie älter, die Kinder werden immer mehr komplexere Aufgaben, wie das Lesen in den scanner ein. Diese längs-Arbeit erhalten die Wissenschaftler ein big-picture Ansicht, Lesen, Entwicklung, anstatt nur eine Momentaufnahme.

Gaab ‚ s lab ist weiter zu arbeiten, um zu verstehen, das gemeinsame auftreten von Störungen wie ADHS und Dyskalkulie (Mathe-Lern-Störung) mit Legasthenie. Sie wollen auch zu verstehen, Techniken für Kinder erfolgreich nutzen zum Ausgleich für Legasthenie im Gehirn. „Wir sehen in den Kindern nicht ein clean-slate-für lese-Erlebnis,“ Gaab, sagt, und Sie wollen nicht nur besser verstehen die bestimmenden Faktoren, aber auch politische Entscheidungsträger und die öffentlichkeit.

Die Lesung Gehirn auf dem Bildschirm

Während des Studiums neurobiochemistry für Ihre master-Programm, Horowitz-Kraus arbeitete auf SAT Vorbereitung mit Ihrem jüngeren Bruder, kämpft mit dem Lesen, trotz seiner hohen Intelligenz, nonverbale Aufgaben. „Die Beobachtung meines Bruders frustration bei der Durchführung einer Aufgabe, die sehr intuitiv für Personen ohne Legasthenie machte mir zum Ziel gesetzt, zu suchen neurobiologische Korrelate für das Lesen Schwierigkeiten und Wege zu finden, um das Lesen zu verbessern Fähigkeit“, sagt Sie. „Auf diese Weise, ich dachte, die Schwierigkeit, die diagnostiziert werden können, die Objektiv, vielleicht sogar vor dem Lesen ist offiziell erworben, und können beweisen, ohne Zweifel, dass die Schwierigkeit ist real.“

Fünfzehn Jahre später, Horowitz-Kraus hat genau das getan und in neue Forschungs -, sucht zu verstehen, wie der Tag-zu-Tag-Bedingungen beeinflussen die neurobiologische Grundlage für das Lesen im Gehirn. „Obwohl die Legasthenie ist eine genetische Erkrankung, die Umgebung hat einen Einfluss, wobei es zu verringern oder zu erhöhen, Lesen, Herausforderungen“, sagt Sie. „Das Gehirn ist extrem plastisch auf die pre-reading-Alter, und folglich eine negative stimuli wie die Exposition gegenüber Bildschirmen, können eine verstärkende Wirkung auf ein Kind die Ergebnisse.“

In einer Reihe von Studien, Horowitz-Kraus und Kollegen untersucht, wie sich der home literacy environment, einschließlich Bildschirm, Belichtung, wirkt sich auf die schaltkreise im Gehirn, die für Kinder 3 – bis 5-jährigen, insbesondere die exekutiven Funktionen, der Sprache und der visuellen Verarbeitung. Als kürzlich in JAMA Pediatrics, Bildschirm-basierte Medien nutzen außer American Academy of Pediatrics Leitlinien wurden in Zusammenhang mit der „unteren mikrostrukturelle Integrität des Gehirns der weißen Substanz tracts Unterstützung von Sprache und emergent literacy Fähigkeiten im Vorkindergarten-Kinder.“

Frühere Arbeit durch EEG-gefunden hatte, reduzierte narrative Verständnis bei Kindern im Vorschulalter, mit Bildschirmen, im Vergleich zu in-person zu Lesen. Sie haben auch gefunden, dass der Bildschirm Exposition greift verschiedene Gehirn-Netzwerke bei Kindern mit Legasthenie im Vergleich zu typische Leser.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, Horowitz-Kraus sagt, dass das hören auf Geschichten, die durch Bildschirme nicht ähnlich ist, gemeinsame Lektüre, wenn Sie suchen, um zu nähren die Entwicklung des Gehirns. „Es gibt keinen Ersatz für das gemeinsame Geschichtenerzählen bei der Einbindung von neuronalen Schaltkreisen mit Fragen der Zukunft zu Lesen“, sagt Sie.

Solche Studien ermöglicht durch moderne neuroimaging-Daten erlauben den Forschern zum ersten mal, um festzustellen, welche Infrastruktur erforderlich ist, um in der Lage zu Lesen und zu verfolgen, die typische und atypische Entwicklung dieser Infrastruktur und erarbeiten entsprechende frühen Interventionen.

Beide Horowitz-Karus und Gaab vorstellen, den übergang zu einer mehr präventiven Modell für das Lesen von Erkrankungen. „Dieses präventive Modell ist etwas nehmen wir eine Menge in der Medizin, aber aus irgendeinem Grund, den wir noch nicht getan haben, so in der Bildung“, sagt Gaab. Sie nennt die Cholesterin-screening zu identifizieren, deren Risiko für Herzerkrankungen als ein Modell, das funktionieren könnte für Legasthenie und anderen Lernstörungen.