指令如何改变与挣扎的读者的大脑电路

早年是大脑发育最多的时期，形成神经联系，为孩子 - 以及最终成人 - 如何表达感情，开始任务，学习新技能和概念铺平了道路。

科学家们甚至认为，神经连接的解剖结构构成了儿童识别字母和识别单词的基础。换句话说，大脑的结构可能会预先确定谁会在阅读方面遇到麻烦，包括患有阅读障碍的儿童。

但华盛顿大学的一项新研究发现，教学可以改变这一点。

利用大脑神经连接或“白质”的MRI测量结果，华盛顿大学的研究人员已经证明，在专门的辅导计划仅仅八周之后，在苦苦挣扎的读者中，神经回路得到了加强 - 并且他们的阅读能力得到了提高。该研究于6月8日在Nature Communications上发表，是第一个在强化教育干预期间测量白质的研究，并将儿童的学习与大脑的灵活性联系起来。

“教育孩子的过程正在改变大脑，”华盛顿大学言语和听力科学系以及学习与脑科学研究所(I-LABS)助理教授Jason Yeatman说。“我们能够在开始干预计划的短短几周内发现大脑连接的变化。教师是大脑工程师，帮助孩子们为阅读等重要的学术技能建立新的大脑回路，这一点未被充分认识。”

该研究的重点是三个白质区域 - 富含神经元连接的区域 - 将大脑中涉及语言和视觉的区域联系起来。

“我们倾向于认为这些联系是固定的，”联合作者，华盛顿大学博士后研究员伊丽莎白·胡贝尔说。“实际上，不同的经历可以在整个发展过程中以戏剧性的方式塑造大脑。”

在阅读困难的研究参与者中进行了为期八周的强化教学后，这三个领域中的两个显示出结构变化的证据 - 白质密度更大，“布线”更有条理。可塑性指向环境带来的变化，表明这些区域本身并不具有灵活性。他们根据孩子们在课堂上的经历进行重组。

阅读障碍是一种影响阅读和拼写能力的学习障碍，是与语言相关的最常见的学习障碍。虽然估计有所不同，但有10%到20%的人口患有某种形式的阅读障碍。没有快速和简单的治疗，没有干预，患有阅读障碍的儿童往往在学校挣扎，因为随着时间的推移，识字技能的需求会增加。

Yeatman在I-LABS启动了脑发育和教育实验室，在2016年和2017年的夏季进行了这项研究，当时共有24名7至12岁的儿童参加了Lindamood-Bell Learning提供的阅读干预计划。中心。该公司没有资助该研究，但免费为研究参与者提供辅导服务。参与者的父母报告说他们的孩子要么在阅读中挣扎，要么被诊断出患有阅读障碍症。

八个星期以来，孩子们每周五天，每天四小时接受一对一的指导。他们在辅导课程之前和之后进行了一系列阅读测试，并在八周时间的开始，中间和结束时进行了四次MRI扫描和行为评估。对照组由19名儿童组成，具有阅读技能水平，参加了MRI和行为训练，但没有接受阅读干预。

研究人员使用扩散MRI测量来确定三个白质区域的密度 - 包含神经纤维的区域，并将不同的专用处理电路相互连接。具体而言，他们研究了水在白质中扩散的速率：扩散速率的下降表明已经形成了额外的组织，这使得信息传输更快更容易。

分析的重点是左弧形束，它连接语言和声音的区域; 左下纵束，视觉输入，如页面上的字母，在整个大脑中传播; 和后胼connection连接，连接大脑的两个半球。

对照组中的受试者显示MRI测量之间的扩散速率或结构没有变化。但对于参加辅导课程的科目，阅读技能平均提高了一个完整年级水平。在大多数这些受试者中，弓形和下部纵束的扩散率降低。对于通过MRI显示扩散没有显着下降的少数儿童，Yeatman说，个体大脑可塑性能力，参与者的年龄(年轻的大脑可能比较年轻的大脑更容易变化)或其他因素可能存在复合差异。

Yeatman说，胼call质连接显示治疗组和对照组之间没有变化，支持过去研究的结果表明，这种结构虽然与阅读获得相关，但在7岁时可能已经成熟且稳定。

作者说，在阅读计划参与者中创建了什么样的组织可能是未来研究的主题。例如，测量可能会随着某些类型细胞的数量或大小的增加而增加，这些细胞有助于滋养和维持白质，或者增加现有神经连接的绝缘，Huber说。Yeatman指出，MRI数据的挑战在于它们反映了间接测量 - 而不是对大脑进行实际检查。

但是，这项实验的结构强调了研究结果的重要性，他补充说：儿童参与了一项严格控制的短期教育干预措施，从头到尾可以在脑组织中实现可测量的，可识别的增长。

“我们对大脑可塑性的了解大部分来自对动物进行的研究，”Yeatman说。“教育干预的美妙之处在于，它们提供了一种研究儿童经历，大脑可塑性和学习之间联系的基本问题的方法，同时为孩子们提供额外的阅读帮助。”

Yeatman认为调查结果可以扩展到学校。教师有可能培养学生的大脑，无论他们是否有资源为班上的每个学生提供个性化教学。

“虽然许多家长和老师可能会担心阅读障碍是永久性的，反映了大脑中的内在缺陷，但这些研究结果表明，有针对性的强化阅读计划不仅可以显着改善阅读技巧，还可以改变大脑阅读电路的基础线路。 ，“耶特曼说。

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