Neuronale Dysfunktionen bei Legasthenie

Unsere vorausgehende Forschung zeigte, dass Legasthenie sich im Deutschen als langsames mühsames Wortlesen manifestiert und fand legasthene Abnormalitäten in frühen ERP Komponenten in Reaktion auf visuelle Wörter. Das aktuelle Projekt untersucht neuronale Dysfunktionen, die den schnellen Kontakt zwischen den Buchstaben und den Gedächtnisrepräsentationen eines Wortes verhindern. Erste Ergebnisse mit kombinierter Erhebung von elektrophysiologischen ERP- und hämodynamischen fMRI-Daten zeigten: Bei legasthenen Lesern fehlt die "normale" frühe ERP Differenzierung zwischen korrekten und inkorrekten Schreibungen (z.B. TAXI vs. TAKSI) um ca. 170 ms nach Stimulusbeginn und es fehlt die "normale" erhöhte Aktivierung einer spezifischen linkshemisphärischen okzipitotemporalen Region auf inkorrekte Schreibungen. Diese Abnormalitäten wurden trotz perfekter Unterscheidung zwischen korrekten und inkorrekten Schreibungen beobachtet. Unser Projektantrag hat die Erweiterung dieser ersten vielversprechenden Beobachtungen in mehrere Richtungen zum Gegenstand: (1) Mit einer zweiten, erweiterten Stichprobe von 30 legasthenen und 30 normalen Lesern wird die Replizierbarkeit des ursprünglichen Befundes überprüft. Mit der relativ großen Anzahl soll vermieden werden, dass legasthene Abnormalitäten aufgrund mangelnder statistischer "power" nicht registriert werden. Die Teilnehmer werden aus zwei großen Längsschnittstichproben rekrutiert und werden auch an einer Augenbewegungsuntersuchung teilnehmen. Dies ermöglicht die Verknüpfung der ERP- und fMRI-Daten mit relevanten behavioralen Daten. Zur Vermeidung einer Unterschätzung der funktionellen Abnormitäten beim legasthenen Lesen durch erhöhte Lesezeiten und damit einhergehender erhöhter Gehirnaktivierung werden die Lesezeiten für einen Teil der Stimuli zwischen den Gruppen gleichgehalten. (2) Zur Klärung der linken okzipitotemporalen Unteraktivierung bei der legasthenen Verarbeitung visueller Wörter wird in einer Benennungsaufgabe die Gehirnreaktion auf visuelle Wörter mit der Gehirnreaktion auf korrespondierende Umweltgeräusche verglichen. Dadurch kann zwischen einer spezifischen Störung schneller visuell-verbaler Verbindungen und einer generellen Störung bei der schnellen phonologischen Aktivierung unterschieden werden. (3) Zur Untersuchung von anatomischen Gehirnabnormitäten bei Legasthenie wird von allen Probanden ein T1 gewichtetes hoch auflösendes MR Bild gemacht. Diese Analyse wird mit der neu entwickelten Methode der Optimierten Voxel-basierten Morphometrie durchgeführt. Die Förderung des Projekts ermöglicht die Fortsetzung unserer neurokognitiven Legasthenieforschung und eröffnet zwei jungen enthusiastischen Wissenschaftlern die Umsetzung ihrer hart erworbenen EEG- und MRI-Expertise in einem Feld mit praktischer pädagogischer Relevanz.

Das Ziel des FWF-geförderten Projekts "Neuronale Dysfunktionen bei Legasthenie" war die Identifikation von abnormaler Gehirnaktivität bei Leseschwäche. Im Rahmen des Projekts wurde zuerst in Studien mit unbeeinträchtigen Lesern ein Netzwerk von Regionen der linken Gehirnhälfte identifiziert, das in die schnelle automatische Verarbeitung von Wörtern beim Lesen involviert ist. Dieses mittels funktioneller Magnetresonanz- Tomographie (fMRT) identifizierte Netzwerk beinhaltet zwei zentrale Komponenten in der linken Gehirnhälfte: Eine Region im hinteren Bereich der linken Hemisphäre ist in die rasche Erkennung der Buchstabenabfolge eines Wortes involviert (Visuelles Wort-Form Areal) und eine weitere Region im inferior frontalen Bereich der linken Hemisphäre erscheint für den Zugriff auf Phonologie und Bedeutung zuständig. In einer fMRT Studie, die demnächst in der Zeitschrift Cortex erscheinen wird, wurde bei leseschwachen Erwachsenen eine Unteraktivierung sowohl des Visuellen Wort-Form Areals (VWFA) als auch des anterioren Sprachareals gefunden. Diese Unteraktivierungen im kompetenten Lesenetzwerks standen im Gegensatz zu - vermutlich kompensatorischen - Überaktivierungen in basal-visuellen und in motorischen Regionen des Gehirns. In einer in Human Brain Mapping publizierten Studie aus dem Projekt wurde bei leseschwachen Personen eine Reduzierung der grauen Gehirnmasse im VWFA gefunden. Allerdings war auch die graue Gehirnmasse in Arealen des Kleinhirns reduziert, die möglicherweise in die Automatisierung von rasch ablaufenden kognitiven Funktionen wie dem Lesen involviert sind. In weiteren Studien mit Messung der Gehirnaktivität während des Lesens wurde versucht, die Rolle der Dysfunktionen und ihr Zusammenwirken genauer zu bestimmen und Information über den Entwicklungsverlauf der Dysfunktionen zu gewinnen. Die aufwändigen Auswertungsarbeiten für diese Studien sind noch nicht abgeschlossen.