Welk neuro-anatomisch netwerk ligt aan de basis van lezen en leesproblemen?

Welk neuro-anatomisch netwerk ligt aan de basis van lezen en leesproblemen? Dr. Maaike Vandermosten Prof. Dr. Pol Ghesquière Prof. Dr. Jan Wouters Dyslexia Collaboration KU Leuven (DYSCO)

OVERZICHT 1. Dyslexie

2. Het neurale leesnetwerk o MRI-technieken o Functionele MRI-studies over lezen en dyslexie o Diffusion MRI-studies over lezen en dyslexie • • •

DTI-techniek Structurele connecties bij volwassenen Structurele connecties bij jonge kinderen

2

1. Dyslexie

• Prevalentie: 5 -10%

• Specifiek probleem met het leren lezen en/of spellen

• Oorzaken?

o

Fonologisch deficit theorie

3

1. Dyslexie: onderzoek op verschillende niveaus

omgeving

Biologisch

e.g. fonologisch deficit aan de basis of dyslexie Cognitief e.g. dyslexie

Home Teaching Remediation

Gedrag



DTI techniek Structurele connecties bij volwassenen Structurele connecties bij jonge kinderen

5

2.1 Het neurale leesnetwerk: MRI-technieken -niet-invasieve visualisatie van de hersenen

2.1 Het neurale leesnetwerk: MRI-technieken

Structureel lokaal

connecties

Anatomische MRI-scan

DTI

Functioneel fMRI

Functionele connectiviteit



DTI techniek Structurele connecties bij volwassenen Structurele connecties bij jonge kinderen

8

2.2 fMRI-studies over lezen en dyslexie Linker inferieure frontale gyrus

Linker temporoparietaal gebied

-Articulatie -Subvocale herhaling -Werkgeheugen -Hoger-orde fonologische processen

-Fonologie -Grafeem-foneem koppeling

Linker occipitotemporale gebied Linker inferieure frontale gyrus

-Visuele woord vorm -Directe orthografische route

-semantiek

= Fonologische aspecten van lezen  sublexicale fonologische route = Orthografische aspecten van lezen  lexicale orthografische route See Démonet 2004; Pugh 2000, 2005; Sandak 2004; Jobard 2003; Schlaggar & McCandliss 2007

2.2 fMRI-studies over lezen en dyslexie

= hypoactivatie bij dyslecten Temporoparietal

Inferior frontal

Occipitotemporal

= Fonologische aspecten van lezen = Orthografische aspecten van lezen See Démonet 2004; Pugh 2000, 2005; Sandak 2004; Jobard 2003; Schlaggar & McCandliss 2007


= hypoactivatie bij dyslecten Temporoparietal

+ soms overactivatie bij dyslecten:

Inferior frontal

-

Posterieure gebieden rechts

-

Bilateraal frontaal

Occipitotemporal



Temporoparietal

Inferior frontal

Occipitotemporal



2. Het neurale leesnetwerk o MRI-technieken o Functionele MRI-studies over lezen en dyslexie o Diffusion MRI-studies over lezen en dyslexie • •

Structurele connecties bij volwassenen Structurele connecties bij jonge kinderen

13

2.3.1 DTI-techniek

Wat is DTI? • MRI-techniek dat specifieke informatie geeft over de witte materie verbindingen • Traject verbindingen • Witte materie organisatie • FA-index




15

2.3.2 Structurele leesnetwerk bij volwassenen met dyslexie VOORGAANDE DTI-STUDIES

- Kwantitatieve meta-analyse van 11 voorgaande DTI-studies over lezen Linker temporoparietale cluster (MNI-coordinates-29, -30, 18)

 Vandermosten et al., 2012, Neuroscience & Biobehavioral Reviews

2.3.2 Structurele leesnetwerk bij volwassenen met dyslexie

fMRI

DTI

Arcuate Fasciculus (AF) AFFTP AFTP

IFOF

= fonologische aspecten van lezen = orthografische aspecten van lezen = neurale afwijkingen bij volwassenen met dyslexie

2.3.2 Structurele leesnetwerk bij volwassenen met dyslexie DEELNEMERS: Dyslectische lezers

Normale lezers

gemiddelde (SD)

gemiddelde (SD)

20

20

Geslacht (man/vrouw)

7/13

8/12

p = .75

Leeftijd (jaren)

22.1 (3.1)

21.4 (3.0)

p = .51

Non-verbaal IQ (WAIS)

108 (10)

106 (10)

p = .59

Woord lezen (EMT)

66.1 (1.9)

99.8 (11.4)

p < .0001

Pseudowoord lezen (Klepel)

66.0 (1.8)

107.9 (9.8)

p < .0001

Spelling

69.3 (6.5)

105.8 (9.6)

p < .0001

Fonologisch bewustzijn (effect size)

-2.79 (1.25)

0 (1)

p <.0001

Spraakperceptie in ruis (SRT in dB)

-8.2 (0.9)

-8.5 (1.1)

p = .30

Orthografische verwerking (ruwe score)

28.2 (3.6)

34.5 (2.6)

p <.0001

N

2.3.2 Structurele leesnetwerk bij volwassenen met dyslexie RESULTATEN: GROEPSVERGELIJKING

Normale lezers FA (SD)

Dyslectische lezers FA (SD)

P-value ANCOVA

Linker AFFTP

0.474 (0.017)

0.460 (0.025)

.029*

Linker AFTP

0.455 (0.026)

0.444 (0.027)

.14

Linker IFOF

0.485 (0.027)

0.486 (0.024)

.81

AFFTP AFTP IFOF

2.3.2 Structurele leesnetwerk bij volwassenen met dyslexie RESULTATEN: GROEPSVERGELIJKING

Normale lezers FA

Dyslectische lezers FA

P-value ANCOVA

Linker AFFTP

0.474 (0.017)

0.460 (0.025)

.029*

Linker AFTP

0.455 (0.026)

0.444 (0.027)

.14

Linker IFOF

0.485 (0.027)

0.486 (0.024)

.81

Right AFFTP

0.422 (0.030)

0.426 (0.021)

.68

AFFTP AFTP IFOF

2.3.2 Structurele leesnetwerk bij volwassenen met dyslexie RESULTATEN: CORRELATIES met FA

Fonologisch bewustzijn

Spraak-in-ruis

Linker AFFTP Linker AFTP Linker IFOF

AFFTP AFTP IFOF 21

Orthografie

2.3.2 Structurele leesnetwerk bij volwassenen met dyslexie RESULTATEN: CORRELATIES met FA


Spraak-in-ruis

Orthografie

Linker AFFTP

.33*

.31(*)

-.04

Linker AFTP

.21

.42**

.00

Linker IFOF

.04

.18

.39*

Geen significante correlaties in rechter verbindingen

AFFTP AFTP IFOF 22

2.3.2 Structurele leesnetwerk bij volwassenen met dyslexie Linker IFOF - Geen groepsverschil - Orthografische route

Linker AF - Lagere FA in dyslectische volwassenen - Fonologische route

Geen betrokkenheid van rechter verbindingen

 Vandermosten et al., 2012, Brain  Vandermosten et al., 2012, Neuroscience & Biobehavioral Reviews

Hoe is het netwerk georganiseerd bij de start van lezen? - Onze hersenen zijn niet ‘voorbestemd’ om te lezen!

Waar situeert zich het primaire neurale probleem bij dyslexie? - Witte materie is plastisch!

24




25

3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen met risico op dyslexie

STANDARD NEURO-ONTWIKKELINGSMODEL: Assumpties leesontwikkeling: DTI

fMRI 1

2 Assumpties dyslexie:

• Primair deficit (fonologische verwerking)  linker dorsale gebieden • Secundair deficit (opbouw orthografische representaties)  linker ventrale gebieden

26


MAAR assumpties gebaseerd op studies met ervaren lezers Slechts enkele MRI-studies voor of aan de start van de leesontwikkeling: o o

Vroege betrokkenheid van ventrale regio’s Kinderen met familiaal risico vertonen dorsale en ventrale verschillen (Brem et al., 2010; Maurer, 2006; Black et al., 2012; Hosseini et al., 2013; Yamada et al., 2011; Specht et al., 2009; Raschle et al., 2011; Raschle et al., 2012; see meta-analysis Richlan et al. 2011)

Empirische validatie nodig, vooral betreffende connecties!

27


 eerste datacollectie voordat kinderen leren lezen  continue registratie van (neurale) leesontwikkeling  causale invloed?  vroege detectie  vroege preventie

28

3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen met risico op dyslexie DEELNEMERS: •

Laatste kleuterklas

•

35 kinderen met een familiaal risico •

Minstens 1 eerste-graad verwant met diagnose dyslexie

•

35 controle kinderen zonder familiaal risico op dyslexie

•

Individuele matching •

Zelfde klas!

•

geslacht

•

leeftijd

•

Non-verbaal IQ

•

Opleidingsniveau vader en moeder

29

3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen met risico op dyslexie DEELNEMERS: Hoog risico

Laag risico Stats

(n = 36)

(n = 35)

geslacht(jongen/meisje)

23/13

18/17

Fisher’s exact test: p = .34

Opleidingsniveau ouders

5.3 (1.6)

5.6 (1.6)


ADHD

2.5 (2.2)

1.5 (1.5)


Links-/rechtshandig

5/30

2/32


Leeftijd (maanden)

61.4 (3.1)

61.7 (3.0)

F(1,27) = 0.14; p = .71

Non-verbaal IQ

109.9 (13.2)

110.4 (10.0) F(1,27) = 0.01; p = .83


-0.06 (1.28)

0 (1)

F(1,27) = 0.20; p = .66

RAN

-0.46 (1.08)

0 (1)

F F(1,27) = 3.41; p = .09

Letterkennis

-0.51 (1.25)

0 (1)

F(1,27) = 9.75; p = .02


Ventrale (IFOF) en dorsale (AF) bundels onderzoeken: 1.

Bestaan neurale afwijkingen,voordat men leert lezen? Groepsindeling op basis van familiaal risico op dyslexie

2.

Wat is de functie van deze bundels voordat men leert lezen?

3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen met risico op dyslexie RESULTATEN: GROEPSVERGELIJKING

Groep x Hemisfeer x bundel interactie [F(2,344) = 3.17, p = .043]

AFFTP AFTP IFOF

3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen met risico op dyslexie RESULTS: CORRELATIONS with FA LEFT

AFFTP Fonologisch bewustzijn

RAN Letterkennis

AFTP

RIGHT

IFOF

AFFTP

AFTP

IFOF

3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen met risico op dyslexie RESULTS: CORRELATIONS with FA LEFT

AFFTP

AFTP

RIGHT

IFOF

AFFTP

AFTP

IFOF


0.30*

0.24 *

0.36**

0.27*

0.19

0.37**

RAN

0.13

0.07

0.20

0.16

-0.09

0.31**

Letterkennis

0.16

0.15

0.26 *

0.21

0.17

0.26 *

3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen met risico op dyslexie Linker IFOF - Groepsverschil tussen kinderen met en zonder familiaal risico op dyslexie - Fonologische route

Linker AF - Geen groepsverschil - Fonologische route

Rechter verbindingen ook betrokken bij fonologie


Voorlopige conclusies

•

Witte materie afwijkingen: • Bestaan reeds voordat men leert lezen  oorzaak van dyslexie?

• Maar op andere locatie dan bij volwassenen met dyslexie •

Witte materie functie: • •

Fonologische route nog niet gespecialiseerd

Longitudinale opvolging nodig!

36

Conclusion on the dyslexic brain Structureel

Functioneel

lokaal

-fMRI

≠ connecties

DTI

Acknowledgments [email protected] DYSlexia COllaboration Leuven (DYSCO) Parenting and Special Education Research Group, KU Leuven Pol Ghesquière Maaike Vandermosten Jolijn Vanderauwera Bart Boets ExpORL, Dept. Neurosciences, KU Leuven Jan Wouters Hanne Poelmans Sophie Vanvooren Astrid De Vos

38

Dank u!

Welk neuro-anatomisch netwerk ligt aan de basis van lezen en leesproblemen?

Recommend Documents