Нейробиологи обнаружили, что у людей, страдающих дислексией, нарушен один из базовых механизмов сенсорного восприятия. Обычно мозг очень быстро адаптируется к сигналам, поступающим от органов чувств, например, к звуку голоса другого человека или изображениям лиц и объектов, чтобы сделать процесс обработки сигналов максимально эффективным. Однако у людей с дислексией эффективность процесса адаптации ниже обычных значений приблизительно на 50%.
Результаты исследования, проведённого учёными из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) и Бостонского университета (Boston University) были опубликованы 21 декабря в издании Neuron.
Открытие, сделанное исследователями, может объяснить трудности, с которыми сталкиваются люди, страдающие дислексией, когда они учатся читать или когда им приходится различать голос говорящего в шумной обстановке. «Адаптация — это механизм, который мозг использует, чтобы упростить решение сложных задач, — рассказывает первый автор работы Тайлер Перракьоне (Tyler Perrachione), доцент Бостонского университета. — Люди с дислексией не могут воспользоваться этим преимуществом».
Перракьоне, ранее занимавшийся лингвистикой, решил проверить гипотезу, согласно которой затруднения с чтением при дислексии возникают, потому что дислексикам сложно проассоциировать звуки с записанными словами. Он сосредоточился на изучении базового мыслительного механизма, способного осложнить процесс ассоциации звуков с текстом. «Отчасти загадка дислексии связана с тем, что в головном мозге нет участка, который бы развился в процессе эволюции специально для чтения», — поясняет руководитель исследования Джон Габриели (John Gabrieli), профессор когнитивных наук и изучения мозга из Массачусетского технологического института.
Учёные сосредоточились на процессе мгновенной нейронной адаптации. Для изучения процессов, которые шли в мозге взрослых добровольцев (с дислексией и без) во время прослушивания человеческой речи, исследователи использовали метод функциональной магнитно-резонансной томографии. В некоторых экспериментах слова произносились одним и тем же голосом, в других каждое слово озвучивали разные голоса.
Как правило, мозг добровольца, не страдавшего дислексией, адаптировался к голосу, произносящему серию слов, в течение секунды или двух. Как только процесс адаптации завершался, на томограммах наблюдалось снижение активности в соответствующих участках мозга. Однако к разным голосам мозгу адаптироваться не удавалось.
У людей с дислексией активность участков мозга, ответственных за адаптацию, не менялась вне зависимости от того, слышали они один голос или разные. Предположительно, это означает, что мозг дислексика не способен адаптироваться в той же степени, что мозг человека без дислексии. Впрочем, дислексики с лучшими навыками чтения демонстрировали и лучшую способность к адаптации. «Обычно мозг настраивается и выясняет, что в голосе остаётся неизменным, — поясняет Перракьоне. — Но у людей, страдающих дислексией, мы наблюдали гораздо меньшую способность к адаптации по сравнению с теми, кто освоил навыки чтения без затруднений».
Этот эксперимент вызвал ряд вопросов, поскольку способность к восприятию устной речи при дислексии не ухудшается. Тогда учёные решили изучить процесс адаптации к визуальным стимулам. Они набрали другую группу добровольцев (в неё также входили дислексики и люди без этого расстройства) и провели серию экспериментов, в ходе которых участникам демонстрировались изображения слов, лиц и различных объектов. Изображения могли показываться сериями, состоящими из различных картинок, или из повторов одной и той же. И снова мозг дислексиков продемонстрировал сниженную способность к адаптации.
На этот раз нарушения адаптации наблюдались в участках мозга, ответственных за обработку визуальных стимулов. «Это даёт нам возможность предположить, что при дислексии нарушения адаптации носят распространённый характер, затрагивая мозг в целом», — рассказывает Перракьоне.
Сходные результаты учёные получили и при исследовании группы детей от 6 до 9 лет (часть испытуемых страдала дислексией). Всего исследование охватило около 150 человек. В результате анализа собранных данных авторы работы пришли к выводу, что у дислексиков эффективность процесса адаптации снижена приблизительно на 50% по сравнению с обычными людьми.
Авторы работы полагают, что дислексики не испытывают затруднений при обработке устной речи или визуальных стимулов, поскольку мозг эволюционировал с учётом этих задач. Система обработки этих сигналов очень хорошо отлажена. «Мозг выделяет обширную инфраструктуру для решения этих проблем, и в его распоряжении множество путей. Адаптация — просто один из способов снижения нагрузки», — полагает Перракьоне. — Но с чтением дело обстоит иначе. Это приобретаемый навык, требующий согласованной работы нескольких отделов головного мозга. Нарушение процессов мгновенной нейронной адаптации одновременно влияет на аудиальную и визуальную обработку, что может существенно затруднить процесс чтения. Мы должны увидеть буквы, сложить их в слова, связать слова со звуками и соединить их со значениями. В этом процессе слишком много мест, где что-то может пойти не так».
Пока неизвестно, что именно «пошло не так» у дислексиков в связи с нарушениями мгновенной нейронной адаптации. «Это исследование предоставляет убедительные свидетельства наличия фундаментальных изменений головного мозга при дислексии, но пока неясно, как это связано со специфическими затруднениями при чтении, — рассказывает Габриэли. — Оно дало нам столько же вопросов, сколько и ответов».
В настоящее время существует несколько разных определений дислексии. Одно из них предложено Международной ассоциацией дислексии.
Дислексия — специфическая неспособность к обучению, имеющая нейрологическое происхождение. Характеризуется трудностями с точным или беглым распознаванием слов и недостаточными способностями в чтении и письме. Эти затруднения связаны с неполноценностью фонологических компонентов языка. Они существуют, несмотря на сохранность других когнитивных способностей и полноценные условия обучения. Вторичные последствия могут включать проблемы с пониманием прочитанного, а плохая техника чтения стоит на пути роста словарного запаса и образования в целом.
В 2014 году руководство ассоциации исключило из определения дислексии нейрологическое происхождение. Однако в 2015 эксперты вернулись к определению, принятому в 2002 году.