Новое странное открытие о структурах мозга, участвующих в умении читать

Наша способность смотреть на абстрактные символы и сопоставлять их со звуками — один из ключевых навыков, необходимых для того, чтобы стать компетентным читателем. В академическом мире это известно как фонологическая обработка, и этот навык может варьироваться от человека к человеку, а такие состояния, как дислексия, затрудняют его для некоторых.

В новом исследовании группа исследователей проверила две предположительно противоположные гипотезы о том, как структуры мозга связаны с навыками чтения, и, как ни странно, нашла поддержку обеих.

Человеческий мозг по своей природе асимметричен, и считается, что некоторые структуры с левой стороны участвуют в обработке речи; согласно гипотезе, называемой «церебральной латерализацией», чем больше здесь асимметрии, тем лучше способность к чтению.

С другой стороны, возможно также, что наличие асимметрии в левой части мозга просто усиливает черты, необходимые для чтения — то, что команда называет «гипотезой канализации». Таким образом, наличие большей асимметрии просто помещает вас в средний диапазон навыков чтения.

Теперь кажется, что в зависимости от уровня анализа — будь то во всем полушарии мозга или в определенных областях — обе гипотезы имеют право на жизнь.

В частности, команда обнаружила, что способность к чтению действительно увеличивалась с большей асимметрией в левом полушарии, но только при рассмотрении наиболее асимметричной структуры, по существу принимая во внимание полушарие в целом.

Исследователи из Медицинского университета Южной Каролины использовали данные магнитно-резонансной томографии (МРТ) из предыдущих исследований, чтобы выявить асимметричные структурные различия в мозге более 700 детей и взрослых.

Подобно функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), которая измеряет метаболическую активность, сканирование МРТ рисует карту мозга, выявляя анатомические структуры.

Участников также попросили выполнить тесты на способность к чтению, в том числе те, которые требовали от них произносить псевдослова: выдуманные слова, которые требуют повышенной степени обработки, потому что наш мозг не приспособлен к ним — это называется фонологическим декодированием.

После того, как исследователи определили уровни асимметрии мозга, они обнаружили, что, когда рассматривалась наиболее асимметричная область мозга левого полушария человека, большая асимметрия была связана с лучшей производительностью в задаче чтения псевдослов.

«В частности, классически считается, что левосторонняя асимметрия размера верхней височной извилины отражает левополушарную организацию языка, нарушение которой способствует плохим навыкам чтения в соответствии с гипотезой церебральной латерализации», — пишет команда в статье. .

Согласно гипотезе церебральной латерализации, каждая доля мозга специализируется на своей способности выполнять тяжелую работу в определенных когнитивных задачах. Левая сторона обычно связана с процессами, связанными с языком, но предыдущие исследования пострадали из-за небольшого размера выборки и результатов, которые также показывают активность в правом полушарии, когда люди выполняют языковые задачи.

Если это так, то до сих пор неясно, зависят ли функциональные различия между полушариями от их структурных различий, но определенные области в левой части мозга достоверно больше, чем те же области в правой.

Между тем, команда также обнаружила, что если определенные области мозга были более преувеличены в своих структурных различиях между двумя долями, человек с большей вероятностью попадал в средний диапазон способности к чтению.

Это согласуется с гипотезой канализации, которую можно представить как иглу, движущуюся по канавке пластинки, сохраняя при этом заданную траекторию. В случае обработки речи и чтения срабатывают защитные генетические механизмы для развития необходимой асимметрии мозга.

Поскольку эти механизмы надежно выражены, фонологическая обработка обычно находится в пределах нормы. Отсутствие этих асимметрий позволило бы без ограничений проявлять ослабленные или повышенные способности.

«Наши результаты показывают, что на популяционном уровне структурные асимметрии мозга связаны с нормальным развитием способности обработки звука речи, что важно для развития навыка чтения», — говорит ведущий автор Марк Эккерт из Медицинского университета Южной Каролины.

Как ни странно, выполнение задания на чтение псевдослов не было связано с асимметрией в областях левого полушария, которые, как известно, важны для определенных языковых функций. Это оставляет открытым вопрос о том, как именно эти структурные асимметрии в больших масштабах влияют на способности людей к чтению.

«Гипотезы церебральной латерализации и канализации могут быть обоснованными, но в разных масштабах церебральной организации и функций», — заключает команда.

«Большая степень асимметрии в левом полушарии может обеспечить более эффективную фонологическую обработку, возможно, из-за большей специализации полушария».

Исследование было опубликовано в журнале ПЛОС Биология.

.

Leave a Comment