Seltsame, neue Entdeckung über die Gehirnstrukturen, die an der Lesefähigkeit beteiligt sind



Unsere Fähigkeit, abstrakte Symbole zu betrachten und sie Klängen zuzuordnen, ist eine der Schlüsselfähigkeiten, um ein kompetenter Leser zu werden. In der akademischen Welt wird dies als phonologische Verarbeitung bezeichnet, und diese Fähigkeit kann von Person zu Person variieren, wobei Bedingungen wie Legasthenie es für manche schwieriger machen.



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In einer neuen Studie testete ein Forscherteam zwei angeblich gegensätzliche Hypothesen darüber, wie Gehirnstrukturen mit der Lesefähigkeit zusammenhängen, und fand seltsamerweise Unterstützung für beide.


Das menschliche Gehirn ist von Natur aus asymmetrisch, und es wird angenommen, dass einige der Strukturen auf der linken Seite an der Sprachverarbeitung beteiligt sind; je mehr asymmetrie hier ist, desto besser ist die lesefähigkeit, so die hypothese namens „zerebrale lateralisation“.


Andererseits könnte es auch sein, dass das Vorhandensein von Asymmetrien im linken Teil des Gehirns einfach die zum Lesen erforderlichen Merkmale verstärkt – was das Team die „Kanalisierungshypothese“ nennt. Aus diesem Grund bringt Sie eine größere Asymmetrie nur in den Bereich der durchschnittlichen Lesefähigkeiten.


Nun zeigt sich, dass je nach Analyseebene – ob über die gesamte Gehirnhälfte oder in bestimmten Regionen – beide Hypothesen ihre Berechtigung haben.


Insbesondere fand das Team heraus, dass die Lesefähigkeit tatsächlich mit größerer Asymmetrie in der linken Hemisphäre zunahm, aber nur, wenn man die asymmetrischste Struktur betrachtete, im Wesentlichen unter Berücksichtigung der Hemisphäre als Ganzes.


Forscher der Medical University of South Carolina verwendeten Magnetresonanztomographie (MRT)-Daten aus früheren Forschungsarbeiten, um asymmetrische strukturelle Unterschiede in den Gehirnen von über 700 Kindern und Erwachsenen zu identifizieren.


MRT-Scans ähneln zwar der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI), die die Stoffwechselaktivität misst, zeichnen jedoch eine Karte des Gehirns, indem sie anatomische Strukturen aufdecken.


Außerdem wurden die Teilnehmer gebeten, Lesefähigkeitstests durchzuführen, bei denen sie unter anderem Pseudowörter ausloten mussten: erfundene Wörter, die einen erhöhten Verarbeitungsgrad erfordern, weil unser Gehirn nicht darauf konditioniert ist – die sogenannte phonologische Entschlüsselung.


Nachdem die Forscher die Grade der Gehirnasymmetrie bestimmt hatten, stellten sie fest, dass bei Betrachtung der asymmetrischsten Gehirnregion der linken Hemisphäre einer Person eine größere Asymmetrie mit einer besseren Leistung bei der Aufgabe zum Lesen von Pseudowörtern verbunden war.


„Insbesondere die nach links gerichtete Asymmetrie in der Größe des Gyrus temporalis superior spiegelt klassischerweise die linkshemisphärische Organisation der Sprache wider, die, wenn sie gestört ist, gemäß einer zerebralen Lateralisierungshypothese zu schlechten Lesefähigkeiten beiträgt“, schrieb das Team in der Studie .


Unter der zerebralen Lateralisierungshypothese ist jeder Hirnlappen auf seine Fähigkeit spezialisiert, bei bestimmten kognitiven Aufgaben schwere Lasten zu heben. Die linke Seite wird im Allgemeinen mit sprachbezogenen Prozessen in Verbindung gebracht, aber frühere Forschungen litten unter kleinen Stichprobengrößen und Ergebnissen, die auch Aktivitäten in der rechten Hemisphäre zeigen, wenn Menschen sprachbasierte Aufgaben ausführen.


Wenn das stimmt, ist immer noch nicht klar, dass die funktionellen Unterschiede zwischen den Hemisphären von ihren strukturellen Unterschieden abhängen, aber bestimmte Regionen auf der linken Seite des Gehirns sind zuverlässig größer als dieselben Regionen auf der rechten Seite.


Unterdessen fand das Team auch heraus, dass, wenn bestimmte spezifische Gehirnregionen in ihren strukturellen Unterschieden zwischen den beiden Lappen stärker übertrieben waren, die Person eher in den Bereich der durchschnittlichen Lesefähigkeit fiel.


Dies passt zur Kanalisationshypothese, die man sich als Nadel vorstellen kann, die sich entlang der Rille einer Schallplatte bewegt, wobei sie eine vorgegebene Flugbahn beibehält. Bei der Sprachverarbeitung und beim Lesen würden genetische Schutzmechanismen greifen, um die notwendigen Hirnasymmetrien zu entwickeln.


Da diese Mechanismen zuverlässig ausgedrückt werden, ist die phonologische Verarbeitung typischerweise auf einen normalen Bereich beschränkt. Das Fehlen dieser Asymmetrien würde den ungehinderten Ausdruck beeinträchtigter oder erhöhter Fähigkeiten ermöglichen.


„Unsere Ergebnisse weisen darauf hin, dass strukturelle Hirnasymmetrien auf Bevölkerungsebene mit der normalen Entwicklung einer Fähigkeit zur Verarbeitung von Sprachgeräuschen zusammenhängen, die für die Etablierung von Lesekompetenz wichtig ist“, sagt Erstautor Mark Eckert von der Medical University of South Carolina.


Seltsamerweise war die Leistung bei der Pseudowort-Leseaufgabe nicht mit Asymmetrien in Regionen der linken Hemisphäre verbunden, von denen bekannt ist, dass sie für bestimmte Sprachfunktionen wichtig sind. Dies lässt die Frage offen, wie genau diese strukturellen Asymmetrien in größeren Maßstäben die Lesefähigkeiten der Menschen beeinflussen.


„Zerebrale Lateralisierungs- und Kanalisierungshypothesen können beide gültig sein, aber auf unterschiedlichen Ebenen der zerebralen Organisation und Funktion“, schlussfolgert das Team.


"Ein größerer Grad an Asymmetrie innerhalb der linken Hemisphäre kann eine effizientere phonologische Verarbeitung ermöglichen, vielleicht aufgrund einer stärkeren Spezialisierung der Hemisphäre."


Die Studie wurde in der Fachzeitschrift PLOS Biology veröffentlicht.

https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001591