Legasthenie_Dyslexie

Neuropsychologische Grundlagen der
Legasthenie / Dyslexie
vhl-be Tagung 10.11.2012
Martin Meyer
Neuroplasticity and Learning in the Healthy Aging Brain (HAB LAB)
Psychological Institute
University of Zurich
Sprachzentren in der linken Hirnhälfte (ca. 1875)
Sprachproduktion
Sprachwahrnehmung
Das Wernicke-Lichtheim Modell (1884)
Artikulation
Sprachverarbeitung
Das klassische Modell ist limitiert, weil
a) Auf die Wortebene beschränkt
b) Auf Performanz beschränkt (Artikulieren, Wiederholen, Verstehen)
c) Anatomisch schlecht definiert
d) Auf Läsionsdaten basierend
Dronkers et al. 2007
Amunts & Zilles (2006)
“Wernickes Gehirn”
Vigneau et al. (2006), NeuroImage
Phonologie
Semantik
Syntax
Sylvische Fissur / Perisylvische Region
Metaanalyse über 128 bildgebende Studien
Vigneau et al. 2011, NeuroImage
Gesprochene Sprache
Geschriebene Sprache
Evolution
unimodal
Kultur
multimodal
Erwerb relativ
automatisch
Erwerb relativ
aufwendig
Das „Lesenetzwerk“
• Nichtdyslektische Erwachsene aktivieren beim Lesen:
umfassendes Netzwerk; linkshemisphärisch dominant mit zwei posterioren
(ventral & dorsal) Pfaden für die Verarbeitung visueller und
orthographischer Information (Price et al. 2005)
Mechelli et al. (2005)
Primäre und assoziative Rindenfelder
Begriffschaos
• Legasthenie
• Lese-Rechtschreib-Schwäche (LRS)
• Lese-Rechtschreib-Störung (ICD-10
F81.0)
Aus dem Englischen
• Dyslexia/ Dyslexie
• Dysgraphia/ Dysgraphie
Symptomatik
• Typischen Feler für Dyslexiker:
– Verdrehen von Buchstaben im Wort
– Reihenfolgenfehler: Umstellungen von Buchstaben im Wort
– Auslassungen von Buchstaben
– Einfügen falscher Buchstaben
– Dehnungsfehler
– Fehlerinkonstanz
Lauttreuheit
• Unterschiedliche Prävalenzen:
Spanisch
Prävalenz 5%
Bsp.
señora
Deutsch
ca. 10%
Mine/Miene
Oberflächliche Orthographie
Englisch
15% +
lead
tiefe
Orthographie
waist/waste
Perisylvische Regionen mit
ungewöhnlicher Symmetrie bei Dyslektikern
Verschiedene Theorieansätze
• Phonological theory (Ramus et al., 2003)
• Rapid auditory processing theory (Tallal, 1980)
• Visual theory (e.g. Livingstone et al., 1991; Lovegrove et
al., 1980)
• Magnocellular theory (Stein, 2001; Skottun, 2000; Stein
& Walsh, 1997; Galaburda et al., 1994)
• Temporal sampling framework (Goswami 2011)
Rapid Auditory Processing Theory I
• Schwierigkeiten in Phonem-GraphemKonversion durch auditorisches Problem
verursacht.
• Defizit in der Diskriminierung und
Segmentierung schnell
aufeinanderfolgender, akustischer Reize
(Tallal, 1980).
Rapid Auditory Processing Theory II
• Kurze Unterscheidungszeit:
20 – 80 ms
• Therapie:Erhöhen der Diskriminationsschwelle
Zaehle, Wüstenberg, Meyer & Jancke (2004), EJN
Rapid Auditory Processing Theory
• Schwierigkeiten in Phonem-Graphem Konversion durch
elementarisches auditorisches Defizit bei der Verarbeitung
temporaler akustischer Modulationen verursacht.
Tallal et al. (1993)
Tallal (2004)
Computerunterstütztes Dyslexie Training
Computerunterstütztes Dyslexie Training

8-wöchiges Training mit Fast ForWord – Temple et al. (2003)
Computerunterstütztes Dyslexie Training
Angleichung der Aktivierung an normale Leser
Temple et al. 2000, 2003

Theorien
Ramus et al., 2004
Phonologische Bewusstheit
• Umschreibung:
– Verstehen, dass Wörter aus kleineren Einheiten
(Lauten/Phonemen) zusammengesetzt sind
• Fähigkeit, Worte in konstituierende Sprachlaute zu
zerlegen und diese zu manipulieren (Suppe/Pocken)
– Voraussetzung für Lesen lernen (Fletcher et al., 1994).
Phonological Theory
•
Geringe Phonologische Bewusstheit (im engeren Sinne)
•
Fähigkeit, Worte in konstituierende Sprachlaute zu
zerlegen und diese zu manipulieren (Suppe/Pocken)
(Voraussetzung für das Lesen lernen)
(Fletcher et al., 1994; Stanovich & Siegel, 1994).
•
Phonologisches vermindertes Kurzzeitgedächtnis
(verkürzte Aufrechterhaltung von verbaler Information)
(z.B. Bowers & Swanson, 1991; Wolf, 1986)
•
Reduzierte verbale
Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit
•
In Abgrenzung zum orthographischen Wissen
Paulesu et al. (1996)
Dyslexie und phonologische Bewusstheit - Reimen
Hypoaktivierung bei dyslektischen Erwachsenen
LRS (L)
Kontrollpersonen (K)
Haupteffekt Gruppe
81 Voxel
20
15
10
35 Voxel
5
Sulcus Temporalis Superior
X= -52, Y=-46, Z=34
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
X= 54, Y=-20, Z=-12
Rechts
K
L
K
L
A + AV + V
Mittlere Beta-Werte
Mittlere Beta-Werte
Gyrus Supramarginalis Links
0
F-Werte
20
10
K
L
0
K
L
A + AV + V
Kast, Bezzola, Jäncke, Meyer (2011)
Wichtige Knotenpunkte für Graphem-Phonem Konversion
Démonet et al. (2004)
Dysfunktionaler auditorischer Kortex bei Dyslexie
Konzept
Bewegung
Farbe
Topologie
Beleuchtung
Tonfolgen
Sprache
Form
Textur
Informationsaufnahme über verschiedene Kanäle
Dyslexie und neuronale Migration
Ektopien als Grund für
Entwicklungsdefizite
Galaburda et al, 2006
Ramus (2004)
Neuronale Netze
Hebbsche Lernregel
Fire together – wire together
Statistisches Lernen
je häufiger Neurone
gemeinsam aktiviert
werden,
desto stärker wird ihre
Verbindung.
Dybuster Reloaded
Multimodales Verknüpfen
4. Juni 2010
Worte werden Ton, Farbe, Gestalt
Monika Kast
33
4. Juni 2010
Monika Kast
34
Kast, Baschera, Gross, Jäncke & Meyer (2011)
4. Juni 2010
Monika Kast
35
Kast, Baschera, Gross, Jäncke & Meyer (2011)
Der Einfluss von Aufmerksamkeit und Gedächtnis
Kast, Baschera, Gross, Jäncke & Meyer (2011)
Die Sprache des Gehirns
Luo & Poeppel (2007, Neuron)
Endogene und evozierte Oszillationen
während auditorischer Satzverarbeitung
Langsame EEG-Frequenzen
korrespondieren mit suprasegmentaler
Sprachverarbeitung
Giraud et al. (2007), Neuron
Meyer, Z Neuropsy (2008)
Hohe zeitliche
Auflösung
Langsame zeitliche
Auflösung
e.g.
e.g.
Prosodie, Rhythmus
Phonetik
LH
RH
Temporal Sampling framework
Temporal Sampling framework
Goswami 2011
Catani et al. (2005)
Dyslexie ein Diskonnektionssyndrom ????
Frye et al. (2011)
Unterschiede in der weissen Substanz (SLF)
Betroffene
Kortexregionen
Démonet et al. (2004)
Dyslexie –
Dyslexische Subtypen
• Verschiedene Defizite:
–
–
–
–
Auditives Defizit
Visuelles Defizit
Motorisches Defizit
Attentionales Defizit
• Verschieden Forscher:
Überlappungen,
Unterschiede
– Unterschiedliche Meinungen
– Meist anerkannte Theorie: Phonologisches
Defizit
Komorbide (neurologische) Störungen
Specific language impariment (SLI)
Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD)
Koordinationsschwierigkeiten
Dyspraxie (Handlung)
Dyskalkulie (Rechenschwierigkeiten)
Habib (2000)
Dyslexie im Kontext anderer Entwicklungsdefizite
Zusammenfassung
• Die Entwicklungsdyslexie hat einen genetischen Ursprung,
verursacht neurobiologische Reifungsdefizite und ist nicht heilbar.
• Dyslektiker charakterisieren sich durch unterschiedliche
Symptome/Defizite (primär im peri-sylvischen Kortex).
• Das phonologische Verarbeitungsdefizit wird als Kernproblem
betrachtet.
• Moderne computer-basierte Trainingsverfahren (Dybuster):
Kompensation durch multisensorische Assoziation (Redundanz der Information)
Betroffene und nicht betroffene Kinder profitieren
Effekte sind nachhaltig und breiten sich in andere Domänen aus (Aufmerksamkeit)
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !!!
Before discussion always think of
Schreiben
• Dem Lesen & Schreiben unterliegen ähnliche, jedoch
nicht dieselben Prozesse
• Lesen verlangt das Paaren von gedruckten Buchstaben
(visuelle Symbole) mit Phonemen (verbal repräsentiert)
(e.g. Adams, 1990; Snowling et al., 2000).
• LRS: Schwierigkeiten im Lernen der Phonem-GraphemKonversion (Gilligham et al., 1987) oder beim Assoziieren
zwischen einer abstrakten Form mit einer unsinnigen
Silbe (Gascon et al., 1979; Vellutiono et al., 1975).
• LRS: haben keine Schwierigkeiten beim Lernen von nonverbalen Assoziationen (Goyen et al., 1971; Vellutino et al., 1975).
Versuchspersonen zweite Studie
Dyslektiker (n=37)
Mean
S.D. Min. Max.
Alter
10.38 0.94 7.83 12.08
Klasse
4.68 0.85 3.00 6.00
IQ
113.03 10.99 88.00 128.00
VQ
114.34 16.07 52.00 136.00
HQ
105.89 17.81 39.00 144.00
Kontrollkinder (n=25)
Mean
S.D. Min. Max.
9.92 0.92 7.83 11.92
4.32 0.90 2.00 6.00
117.92 12.31 95.00 140.00
122.80 12.59 98.00 148.00
109.64 14.17 88.00 135.00
Gesch
♂:27
♀:10
♂:13
♀:12
Händ.
r:30
l:7
r:23
l:2
p
0.535
0.168
0.236
0.046
0.453
Training
Mean
Mean
training
number of
minutes
practice
per
sessions
session
1st
study
2nd
study
4. Juni 2010
Mean
Mean
total
inputs per
training
session
minutes
Dyslexic
52.2
21.6
1126.1
55.7
Dyslexic
Nondyslexic
55.8
20.0
1115.6
56.5
56.0
22.6
1263.2
68.3
Monika Kast
52
Versuchspersonen zweite Studie
Dyslektiker (n=37)
Mean
S.D. Min. Max.
Alter
10.38 0.94 7.83 12.08
Klasse
4.68 0.85 3.00 6.00
IQ
113.03 10.99 88.00 128.00
VQ
114.34 16.07 52.00 136.00
HQ
105.89 17.81 39.00 144.00
Kontrollkinder (n=25)
Mean
S.D. Min. Max.
9.92 0.92 7.83 11.92
4.32 0.90 2.00 6.00
117.92 12.31 95.00 140.00
122.80 12.59 98.00 148.00
109.64 14.17 88.00 135.00
Gesch
♂:27
♀:10
♂:13
♀:12
Händ.
r:30
l:7
r:23
l:2
p
0.535
0.168
0.236
0.046
0.453