Neue Einblicke in Gehirn und Sprache verspricht Hilfe bei Lernschwierigkeiten

Lernschwierigkeiten , wie Dyslexie wird angenommen, dass fast ein in 10 Kindern beeinflussen. Um besser zu studieren , wurde eine der Northwestern University Research-Team eine datengesteuerte konzeptionellen Rahmen, zwei etablierte wissenschaftliche Konzepte verbindet entwickelt. Dabei haben sie auch eine nicht-invasive Diagnose-Tool namens BioMAP , die schnell zu identifizieren Kinder mit Lernschwierigkeiten entwickelt.

Wissenschaftler haben längst erkannt, dass Kinder, die am besten Verfahren verschiedene Aspekte den Klängen der Sprache sind eher früher lesen und zu entwickeln, in eine bessere Leser und Schreiber als diejenigen, die nicht. Nach einem Jahrzehnt der Forschung haben Northwestern Professor Nina Kraus und ihre Kollegen eine Teilmenge von Lernstörungen , die aus einer Fehlfunktion in der Art und Weise der Hirnstamm kodiert bestimmte grundlegende Sprachlaute ergibt sich entdeckt.

In einem Artikel in der April "Trends in Neurowissenschaften ", Kraus, der Hugh Knowles Professor für Kommunikationswissenschaften und Neurobiologie, und Senior Research Analyst Trent Nicol zum ersten Mal überhaupt haben die Quelle-Filter -Modell der Akustik mit der Großhirnrinde zu " verbunden ist was? "und " Wo " Wege über den auditorischen Hirnstamm .

Die Forschung, die sie präsentieren in "Trends " stellt die theoretischen Grundlagen für BioMAP , der einfachen neurophysiologischen Test, der Kinder mit Klangverarbeitungsstörungenidentifizieren können. Kraus Labor , in Partnerschaft mit Bio Systems Corp., wird bald das Diagnosewerkzeug auf dem Markt erhältlich .

BioMAP objektiv misst , ob ein Kind Nervensystems genau zu übersetzen eine Schallwelle in ein Gehirnwellen . Wenn es nicht , die betroffene Person - wie fast ein Drittel der sprachgestörte Kinder Kraus studiert hat - zeigt Probleme bei der Unterscheidung Sprachlaute , dass bei normalen Lern stören. Einmal identifiziert , werden die Kinder mit diesen Problemen in der Lage, ihre Rede Diskriminierung Fähigkeiten durch Hörtraining zu verbessern.

Zu Beginn ihrer Arbeit - denn die Defizite sie erkunden bezogen auf die komplexen Prozesse des Lesens und Schreibens - Kraus untersucht, wie die Rinde , die Teil des Gehirns für das Denken verantwortlich ist, kodiert Sound. Sie und ihre Kollegen jetzt verstehen, dass Probleme mit der Codierung der Klang zugeordnet ist, kann auch früher und niedriger in der Hörbahn im Hirnstamm auftreten . Nach Analyse Jahre Daten , haben sie entdeckt, dass , wenn aufgezeichnet wird, die auf der Ebene im Hirnstamm erzeugten Gehirnwellen nicht Kinder mit Lern ​​nahezu identisch mit der Schallwelle selbst zu suchen . Demgegenüber sind die Gehirnwellen der Sprache hörigen Kindern wirken etwas unterschiedlich von der Schallwelle , die Anzeichen von was Kraus ruft eine "Jitter" in dem Codierungsprozess . In einem perfekt funktionierenden System wird eine gegebene Schall induzieren unfehlbar ein Neuron , eine genaue Anzahl von Millisekunden später ausgelöst. In einen ungeordneten System wird jedoch die Zeitsteuerung dieser Zündungen können erheblich variieren .

" Wir nehmen die gemittelte Aktivität der großen Anzahl von Nervenzellen" Kraus erläutert . "Wenn die Neuronen nicht feuern , wenn sie sollten , wird die Antwort verwischt. " Sie hat ein "Jitter" in FilterklasseReaktion des Hirnstamms zu ( seiner Antwort auf die linguistischen Inhalt einer Schallwelle ) festgestellt , während seine Source -Class- Antwort ( seine Antwort auf die nicht- sprachlichen Aspekten der Rede, wie Intonation, Emotionen , Tonhöhe und Wende ) erscheint normal.

" Was ist überzeugend ist, dass wir tatsächlich sehen die neuronale Antwort vom Hirnstamm auf eine gegebene akustische Signal ", sagt Kraus. Und sie können es sowohl in Bezug auf die nichtsprachlichen Aspekte und sprachlichen Merkmale der Schallwellen zu sehen . Im Gegensatz dazu , als sie die Aufnahme kortikalen Wellen hatte Kraus zu folgern, dass die elektrische Aktivität gemessen wurde , um die Eigenschaften der Klang verbunden . Jetzt ist sie sehen können, was die Schallwelle sieht aus wie im Vergleich zu den Gehirnwellen , trennen Sie den Filter und Quelle Antwort.

Mit Mitteln aus den National Institutes of Health , Kraus zahlt ihren jungen Probanden fünf Dollar pro Stunde - genügend Ausgleich für die 8- bis 12 -jährige Jugendliche - für die Teilnahme an Leistungsbeurteilung, Hören Geschick Aktivitäten und , ganz wichtig, die Hirnforschung .

Für die letzteren , nicht-invasive Elektroden auf die Themen " Kopfhaut platziert und ein Ohrstück liefert sorgfältig gestaltete akustische Klänge in einem Ohr . Während ihre Untertanen zufrieden ein Video ansehen , misst Kraus Antwort der Gehirne ", um diese Klänge . Hirnaktivität wird durch die Überwachung Strom durch den Nerven im Hirnstamm gegeben bei einer "Pre- aufmerksamen " Ebene erfasst.

" Was macht diese zu übersetzen perfekt in ein Diagnose-Tool , ist die Tatsache , dass wir nicht haben, um unsere Themen bitten, keine Anweisungen zu folgen oder sich ihnen in bestimmte Aufgaben ", sagt Kraus. " Wir messen einfach eine automatische Funktion des Nervensystems, während ein Kind fernsieht . "

Kraus erwartet BioMAP , einen Teil der Arsenal von Werkzeugen von Spezialisten in Lernschwierigkeiten eingesetzt werden . Was mehr ist, durch die Verknüpfung von zwei Grundprinzipien Neurowissenschaften und sensorische Systeme - die akustische Quelle-Filter -Modell mit dem "Was" und "wo" kortikalen Bahnen - sie und ihr Team bieten die Forscher mit einem neuen Weg, um darüber , wie das Gehirn Sprache im Allgemeinen und wie denken , insbesondere die Diagnose und Sanierung von Lernstörungen verbessert werden kann.

Kontakt: Wendy Leopold
w-leopold@northwestern.edu
847-491-4890
Northwestern University
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