Längsschnittstudie von Gehirnabnormalitäten bei Legasthenie

Funktionelle und strukturelle Magnetresonanztomographie (MRT) haben wesentlich zum Verständnis der gehirnorganischen Grundlagen der Legasthenie beigetragen. Zahlreiche Studien belegen, dass legasthene Leser ein verringertes Aktivitätsniveau in zwei posterioren Gehirnregionen der linken Hemisphäre aufweisen. Gerade diese Regionen spielen eine maßgebliche Rolle im Leseprozess gesunder Erwachsener. Trotz der erfolgreichen Identifizierung von abnormen Gehirnfunktionen bei legasthenen Lesern ist noch wenig über deren Entstehung bzw. Entwicklung während des Leseerwerbs bekannt. Da es sich beim Lesen um eine sehr junge Kulturtechnik handelt, verfügt das menschliche Gehirn über keine angeborenen Strukturen, welche genau für diese Fähigkeit spezialisiert sind. Es wird daher angenommen, dass der kindliche Leseerwerb über bestimmte Veränderungen in der Gehirnorganisation realisiert wird: Gehirnregionen, die bis dahin nur für visuelle Objekterkennung und Sprachverarbeitung zuständig waren, durchlaufen eine graduelle Spezialisierung bezüglich Funktion und Verschaltung, um Lesen zu ermöglichen. Das vorliegende Projekt möchte diese neuronale Spezialisierung in einer Längsschnittstudie untersuchen, in dem es Kinder vom letzten Kindergartenjahr bis zum Ende der zweiten Schulstufe begleitet. Damit ist das vorliegende Projekt mit das erste, welches mittels MRT Veränderungen in Gehirnfunktion und Gehirnstruktur während dem Leseerwerb verfolgt. Das Projekt hat die Beantwortung von zwei Fragestellungen zum Ziel: 1. Unterscheiden sich Kinder, bei denen später einmal Legasthenie festgestellt wird, bereits im Kindergarten in ihrer Gehirnorganisation von normal lesenden Kindern? 2. Wie entwickeln sich Gehirnfunktion und Gehirnstruktur, so dass aus Kindergartenkindern kompetente Leser werden - Wie weicht diese Gehirnentwicklung ab, wenn später Legasthenie festgestellt wird? Das beantragte Projekt soll über 3 Jahre laufen. Zunächst wird eine große Zahl von Kindergartenkindern mittels Papier- und Bleistift-Tests in den Kindergärten getestet. Hierbei werden Kinder mit und ohne Risiko für eine spätere Leseschwäche selektiert. Diese Kinder werden am Ende ihres letzten Kindergartenjahres mit funktioneller und struktureller MRT untersucht. Ein Jahr später, in der 1. Klasse Volksschule, wird bei allen Kindern ein Lesetest durchgeführt, der das tatsächliche Auftreten von Legasthenie erhebt. Daraufhin werden Kinder mit der Diagnose Legasthenie, sowie normale Leser der 1. Klasse, ein zweites Mal mit MRT untersucht. Eine dritte MRT-Untersuchung dieser Kinder findet am Ende der 2. Klasse Volksschule statt. Das vorliegende Projekt wird auf ein kinderfreundliches MRT- Untersuchungsprotokoll zurückgreifen. Schließlich erlaubt ein umfangreicher MRT Datensatz von insgesamt drei Messzeitpunkten eine längsschnittliche Analyse der Gehirnentwicklung von normalen und legasthenen Kindern. Die gewonnen Ergebnisse ermöglichen es zu beurteilen, ob und welche primären Gehirnabnormalitäten ein Kindergartenkind daran hindern, sich zu einem guten Leser zu entwickeln und welche legasthenen Gehirnabnormalitäten erst später - während des bzw. durch den schulischen Leseerwerb - entstehen.

Die Resultate dieses Projekt zeigen Einblicke in die Veränderungen von Gehirnstruktur und Gehirnfunktion während des Schriftsprachwerbs in jungen Kindern. Strukturelle und funktionelle MRT Daten wurden in einer Längsschnittstudie kurz vor dem Lesen lernen (am Ende des Kindergartens) und an zwei Zeitpunkten während des Erwerbs der Schriftsprache (am Ende der ersten und zweiten Klasse der Volksschule) erhoben. Diese Daten zeigen dass nach dem ersten Jahr des Lesenlernens eine Region im linken frontalen Kortex eine erhöhte Aktivität für Wörter aufweist. Interessanterweise zeigte die selbe Region eine Reduktion der grauen Masse während dieser Phase des Schriftspracherwerbs. Diese Veränderungen im frontalen Kortex waren begleitet von einer zunehmenden Lateralisierung der Aktivität während des Verabeitens von Wörtern in die linke Hemisphäre. Ausserdem waren diese Veränderungen umso stärker ausgeprägt umso besser ein Kind am Ende der ersten Klasse lesen konnte. Bei einer Kontrollgruppe von nahezu gleichaltrigen Kindern, die aber ein Jahr länger den Kindergarten besuchten, zeigten sich diese Veränderungen im Gehirn nicht, was dafür spricht dass diese Prozesse spezifisch mit dem Erwerb der Schriftsprache verbunden sind. Weitere Befunde aus dem Projekt zeigen, dass die Konnektivität zwischen Regionen im linken inferioren temporalen Kortex und solchen im linkden inferioren frontalen Kortex sowohl während einer Wortverarbeitungsaufgabe als auch während einer Ruhebedingung nach dem Lesenlernen stärker war. Zusammen skizzieren diese Befunde welche Veränderungen mit dem Schriftspracherwerb in Kindern verbunden sind. Weitere Auswertungen der Daten dieses Projekts werden genauere Einsichten in den Zusammenhang zwischen diesen Veränderungen im Gehirn und Störungen der Leseentwicklung untersuchen.