Queste immagini fMRI mostrano come le persone con dislessia (a destra) e le persone senza (a sinistra) si adattano in modo diverso alla voce di un oratore. Le regioni colorate mostrano l'adattamento o il cambiamento nell'attivazione del cervello dopo aver sentito una voce per la prima volta e ascoltato ripetutamente. La media dei cervelli non dislessici mostra un adattamento più forte rispetto alla media dei cervelli dislessici. Per gentile concessione di Tyler Perrachione

Nuove voci, suoni, viste, sensazioni, sapori e odori scatenano una risposta cerebrale chiamata rapido adattamento neurale. È così facile che raramente ci rendiamo conto che sta accadendo.

Ma, secondo il nuovo lavoro, i problemi con l'adattamento neurale possono essere alla radice della dislessia, una compromissione della lettura. Lo studio è il primo ad utilizzare l'imaging cerebrale per confrontare l'adattamento neurale nel cervello delle persone con dislessia e coloro che leggono normalmente.

Nel primo esperimento del team, ai volontari senza dislessia è stato chiesto di accoppiare parole parlate con immagini su uno schermo mentre i ricercatori hanno utilizzato la risonanza magnetica funzionale (fMRI) per tracciare la loro attività cerebrale. I soggetti hanno provato il test in due modi diversi.

In una versione, ascoltavano parole pronunciate da una varietà di voci diverse. Nella seconda versione, hanno sentito le parole tutte pronunciate dalla stessa voce. Come previsto dai ricercatori, la fMRI ha rivelato un primo picco di attività nella rete linguistica del cervello all'inizio di entrambi i test.

Ma durante il primo test, il cervello ha continuato a girare con ogni nuova parola e voce. Quando la voce è rimasta la stessa nel secondo test, il cervello non ha dovuto lavorare tanto. Si è adattato.

Ma quando i soggetti con dislessia facevano lo stesso test, la loro attività cerebrale non si attenuava mai. Come una radio che non regge una frequenza, il cervello non si è adattato alla voce coerente e ha dovuto elaborarlo ogni volta, come se fosse nuovo. La differenza era ancora più chiara nei bambini dislessici tra i sei ei nove anni, che stavano solo imparando a leggere; in un esperimento simile, il loro cervello non si è adattato affatto alle parole ripetute.

Perrachione ei suoi colleghi si chiedevano se il problema tecnico di adattamento fosse unico per le parole pronunciate, o se le persone con dislessia avrebbero avuto problemi ad adattarsi ad altri tipi di stimoli. Così hanno provato una seconda serie di esperimenti, in cui hanno mostrato ai soggetti una serie ripetitiva di parole, immagini o volti, sempre usando l'fMRI per cercare il declino dell'attività cerebrale che segnala l'adattamento neurale.

Di nuovo, hanno scoperto che il cervello delle persone con dislessia non si adattava o non si adattava bene, come quelli senza.

"Abbiamo trovato la firma ovunque guardassimo", dice Tyler Perrachione, un assistente professore alla Boston University.

'Queste non sono differenze sottili'

I risultati, pubblicati sulla rivista Neuron, suggeriscono che i cervelli dislessici devono lavorare più duramente dei cervelli "tipici" per elaborare i mirini e i suoni in arrivo, richiedendo un ulteriore sovraccarico mentale anche per i compiti più semplici.

"Ciò che è stato sorprendente per me è stata la grandezza della differenza. Queste non sono sottili differenze ", dice Perrachione. Il brainwork extra potrebbe non essere evidente la maggior parte del tempo, ma sembra avere un impatto singolarmente importante sulla lettura.

I risultati potrebbero risolvere un paradosso che ha messo da parte i ricercatori dislessici per decenni.

"Le persone con dislessia hanno un problema specifico con la lettura, eppure non c'è una" parte di lettura "del nostro cervello," dice il neuroscienziato del MIT John Gabrieli, coautore dell'articolo, che era consigliere di dottorato di Perrachione quando ha condotto gran parte delle ricerche riportate nel carta.

Lesioni a specifiche parti del cervello possono causare alle persone di perdere particolari abilità, come la capacità di parlare, che siedono in quelle regioni del cervello. Ma poiché il cervello non ha un centro di lettura discreto, è difficile capire come un disturbo possa ostacolare la lettura e solo la lettura.

Come usare una pinzatrice per battere un chiodo

Questo nuovo lavoro risolve parzialmente il paradosso perché il rapido adattamento neurale è una funzione "di basso livello" del cervello, che agisce come un elemento fondamentale per funzioni astratte "di livello superiore". Eppure questo apre un altro mistero, dice Gabrieli. "Perché ci sono altri domini che sono così ben fatti da persone con difficoltà di lettura?"

La risposta ha a che fare con il modo in cui impariamo a leggere, pensano i ricercatori.

"Non c'è quasi nulla che impariamo che sia complicato come leggere."

Questo perché imparare a leggere è mentalmente ingombrante. Il cervello umano non si è evoluto fino a leggere l'alfabetizzazione è stato comune solo negli ultimi due secoli, quindi il cervello deve riutilizzare le regioni che si sono evolute per fini molto diversi. E la novità evolutiva della lettura può lasciare il cervello senza un piano di backup.

"Leggere è così impegnativo che non esiste un percorso alternativo di successo che funzioni altrettanto bene", afferma Gabrieli. È come usare una pinzatrice per battere un chiodo: la pinzatrice può portare a termine il lavoro, ma richiede molto sforzo in più.

I risultati dell'fMRI mostrano quali parti del cervello sono tese ma non dicono esattamente ai ricercatori perché le persone con dislessia hanno una diversa risposta di adattamento. In futuro, Perrachione ei suoi colleghi sperano di esaminare come i neuroni ei neurotrasmettitori cambiano durante l'adattamento.

"Trovare una cosa di base che sia vera in tutto il cervello ci offre una migliore opportunità per iniziare a cercare connessioni tra modelli biologici e modelli psicologici", dice Perrachione. Queste connessioni potrebbero un giorno portare a modi migliori per identificare e curare i bambini con dislessia.

Lawrence Ellison Foundation, National Institutes of Health e National Science Foundation hanno finanziato il lavoro.

Fonte: Boston University

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