16. Η απεικονιστική εξέταση του εγκεφάλου για την δυσλεξία και την ανάγνωση
Πώς πραγματοποιείται η απεικόνιση του εγκεφάλου;
Ένα εργαλείο που χρησιμοποιείται συνήθως για την οπτικοποίηση της ανατομίας και της λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου είναι η μαγνητική τομογραφία (fMRI). Η εξέταση αυτή δημιουργεί εικόνες που αποκαλύπτουν πληροφορίες σχετικά με την ανατομία του εγκεφάλου (όπως, για παράδειγμα, την ποσότητα της φαιάς και της λευκής ουσίας που υπάρχουν καθώς και την ακεραιότητα της λευκής ουσίας), τους μεταβολίτες του εγκεφάλου (που είναι χημικές ουσίες που αξιοποιούνται κατά την επικοινωνία μεταξύ των εγκεφαλικών κυττάρων) και της εγκεφαλικής λειτουργίας (όπου οι μεγάλες ‘δεξαμενές’ νευρώνων φαίνονται ενεργείς).

Ποιες περιοχές του εγκεφάλου συμμετέχουν κατά την ανάγνωση;
Δεδομένου ότι η ανάγνωση είναι μια πολιτισμική εφεύρεση που προέκυψε μετά την εξέλιξη των σύγχρονων ανθρώπων, καμία μεμονωμένη περιοχή μέσα στον εγκέφαλο δεν λειτουργεί ως «κέντρο ανάγνωσης». Αντίθετα, περιοχές του εγκεφάλου που εξυπηρετούν άλλες λειτουργίες, όπως η προφορική γλώσσα και η αναγνώριση αντικειμένων, ανακατευθύνονται για να υπηρετήσουν την διεξαγωγή της ανάγνωση (γιατί δεν είναι εγγενώς προορισμένες για κάτι τέτοιο).
Η ανάγνωση περιλαμβάνει πολλαπλές γνωστικές διαδικασίες, δύο από τις οποίες έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους ερευνητές: πρώτον, η αντιστοίχιση γραφημάτων-φωνημάτων, στην οποία οι συνδυασμοί γραμμάτων (γραφήματα) χαρτογραφούνται στους αντίστοιχους ήχους τους (φωνήματα) και κατ’ αυτόν τον τρόπο οι λέξεις «αποκωδικοποιούνται» και, δεύτερον, η οπτική αναγνώριση της μορφής της κάθε λέξης η οποία χρησιμεύει στη νοητική χαρτογράφηση οικείων στον -αναγνώστη- λέξεων και, εν συνεχεία, στη δημιουργία των σχετικών νοητικών αναπαραστάσεων αυτών. Από κοινού, αυτές οι γνωστικές διαδικασίες επιτρέπουν στον άνθρωπο να προφέρει τις λέξεις και να έχει πρόσβαση στη σημασία τους.

Μελέτες σε ενήλικες και σε παιδιά έχουν καταδείξει ότι η ανάγνωση υποστηρίζεται από ένα δίκτυο περιοχών στο αριστερό ημισφαίριο, συμπεριλαμβανομένων του ινιακού-κροταφικού, του κροταφοβρεγματικού και του κατώτερου μετωπιαίου φλοιού. Ο ινιακός κροταφικός φλοιός κατέχει την περιοχή που ο εγκέφαλος αντιλαμβάνεται οπτικά τη μορφή της λέξης που ο αναγνώστης διαβάζει. Τόσο ο κροταφοβρεγματικός όσο και ο κατώτερος μετωπιαίος φλοιός παίζουν σημαντικό ρόλο στη φωνολογική και σημασιολογική επεξεργασία των λέξεων, με τον κατώτερο μετωπιαίο φλοιό να συμμετέχει, επίσης, στο σχηματισμό των ήχων κατά την ομιλία. Αυτές οι περιοχές έχει αποδειχθεί ότι αλλάζουν καθώς γερνάμε και μεταβάλλονται σε ανθρώπους που έχουν δυσλεξία.

Τι αποκαλύπτουν οι απεικονίσεις για τη λειτουργία του εγκεφάλου σε δυσλεξικούς ανθρώπους;
Οι επιστήμονες άρχισαν να χρησιμοποιούν τη μαγνητική εξέταση για να ερευνήσουν τη δομική εικόνα του εγκεφάλου σε εθελοντές που είχαν και που δεν είχαν δυσλεξία. Οι τρέχουσες τεχνικές απεικόνισης έχουν αποκαλύψει ότι υπάρχει λιγότερος όγκος φαιάς και λευκής ουσίας και ότι η ακεραιότητα της λευκής ουσίας στις ινιακές-κροταφικές και κροταφοβρεγματικές περιοχές του αριστερού ημισφαιρίου είναι αλλοιωμένη. Οι επιστήμονες εξακολουθούν να διερευνούν πώς αυτά τα ευρήματα επηρεάζονται από τη γλώσσα και τα διάφορα συστήματα γραφής.
Η εξέτασης της μαγνητικής τομογραφίας (fMRI) χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά για τη μελέτη της δυσλεξίας το 1996 από την Αμερικανίδα νευροεπιστήμονα Guinevere Eden και την ερευνητική της ομάδα. Έκτοτε η μαγνητική τομογραφία χρησιμοποιείται ευρέως για τη μελέτη του εγκεφάλου κατά την ανάγνωση και των στοιχείων από τα οποία αυτή αποτελείται (δηλαδή τη φωνολογία, την ορθογραφία και τη σημασιολογία).
Τα ευρήματα των μελετών που έχουν πραγματοποιηθεί σε πολλές χώρες συγκλίνουν στο ότι κάποιες περιοχές στο αριστερό ημισφαίριο του εγκεφάλου είναι αλλοιωμένες. Αυτές είναι η ινιακό-κροταφική περιοχή, η κροταφοβρεγματική περιοχή και ο κατώτερος μετωπιαίος φλοιός (μαζί με τις συνδέσεις αυτών). Τα αποτελέσματα των συγκεκριμένων μελετών επιβεβαιώνουν την καθολικότητα της δυσλεξίας σε διάφορες γλώσσες ανά τον κόσμο.

Αλλάζει η ανάγνωση, αλλάζει ο εγκέφαλος
Οι έρευνες απεικόνισης έχουν αποκαλύψει ανατομικές και λειτουργικές αλλαγές στον εγκέφαλο των αναγνωστών που εξελίσσονται με τυπικό τρόπο όταν αυτοί βρίσκονται στο στάδιο της εκμάθησης της ανάγνωσης καθώς και σε παιδιά και ενηλίκους με δυσλεξία οι οποίοι λαμβάνουν σωστή εκπαιδευτική καθοδήγηση στο κομμάτι αυτό. Τέτοιες έρευνες ρίχνουν φως και στις διαφορές που εδρεύουν στον εγκέφαλο των παιδιών με δυσλεξία τα οποία επωφελούνται από την εκπαιδευτική παρέμβαση στον τομέα της ανάγνωσης σε σύγκριση με εκείνα που αποτυγχάνουν να αποκομίσουν οφέλη.

Αιτίες έναντι Συνεπειών
Είναι σημαντικό στις έρευνες που πραγματοποιούνται πάνω στον εγκέφαλο και την ανάγνωση να καθοριστεί εάν τα ευρήματα που διαπιστώνονται αποτελούν αιτία ή συνέπεια της δυσλεξίας. Ορισμένες από τις περιοχές του εγκεφάλου που είναι γνωστό ότι επηρεάζουν τη δυσλεξία μεταβάλλονται, επίσης, από την εκμάθηση της ανάγνωσης, όπως αποδεικνύεται από συγκριτικές μελέτες σε ενηλίκους που ήταν κάποτε αναλφάβητοι αλλά στη συνέχεια έμαθαν να διαβάζουν.
Μακροχρονικές μελέτες σε τυπικούς αναγνώστες αποκαλύπτουν αλλαγές στην ανατομία του εγκεφάλου τους με την πάροδο των ετών, μερικές από τις οποίες σχετίζονται με την ανάπτυξη ενώ άλλες με την ενίσχυση των γλωσσικών δεξιοτήτων σε συσχετισμό με βελτιώσεις στις φωνολογικές δεξιότητες. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές εξετάζουν ξεχωριστά τις εγκεφαλικές διαφορές που είναι ορατές σε παιδιά που δεν έχουν αρχίσει να μαθαίνουν να διαβάζουν σε σχέση με τις διαφοροποιήσεις που μπορεί να προκύπτουν ως συνέπεια του γεγονότος ότι παιδιά με δυσλεξία εξασκούν τις αναγνωστικές τους δεξιότητες σε λιγότερο βαθμό.

Για παράδειγμα, οι ερευνητές βρήκαν αλλοιωμένη την ανατομία και τις γνωστικές λειτουργίες του εγκεφάλου παιδιών που έχουν οικογενειακό ιστορικό δυσλεξίας τα οποία δεν είχαν ξεκινήσει ακόμα να μαθαίνουν ανάγνωση.
References
Eden, G.F. (no date) International Dyslexia Association. ‘Dyslexia and the Brain’. Available at: https://dyslexiaida.org/dyslexia-and-the-brain/ (Accessed: 31 July 2023)
International Dyslexia Association Ontario (no date) Neurobiology of dyslexia. Available at: https://www.idaontario.com/neurobiology-of-dyslexia/ (Accessed: 02 April 2023)
Extras
A&P for Health Sciences (2020) Brain Anatomy, Part 4: White vs. Gray Matter [youtube] 17 March. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=Zf4evd-Mjps (Accessed: 14 September 2023)
BBC News (2017) The most detailed scan of the wiring of the human brain – BBC News [youtube] 9 July. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=Bjd8nPKKIU4&t=20s (Accessed: 29 September 2023)
Brains On Trial (2013) How does fMRI brain scanning work? Alan Alda and Dr. Nancy Kanwisher, MIT [youtube] 22 July. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=nvB9hAarzw4 (Accessed: 18 September 2023)
Hopelab (2012) fMRI BrainScan: SideView [youtube] 14 May. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=9IK2eDh3cVs (Accessed: 25 September 2023)
Lyn Stone (2019) Orthographic mapping explainer [youtube] 23 September Available at: https://www.youtube.com/watch?v=KIuwKnZqJEQ (Accessed: 27 April 2023)
Made By Dyslexia (2019) Dyslexia Awareness Part 1: Module 1 – About Dyslexia [youtube] 24 January. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=DgHDQeZ5QuA (Accessed: 20 September 2023)
Neuroscientifically Challenged (2014) 2-Minute Neuroscience: The Neuron [youtube] 22 July. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=6qS83wD29PY (Accessed: 14 September 2023)
Understood (2016) Dyslexia and the Brain [youtube] 14 October. Available at: https://www.youtube.com/watch?v=QrF6m1mRsCQ (Accessed: 20 September 2023)






