Welk neuro-anatomisch netwerk ligt aan de basis van … Vandermosten.… · Vandermosten et al., 2012, Neuroscience & Biobehavioral Reviews ... 3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen

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

Dyslexia Collaboration KU Leuven

(DYSCO)

Dr. Maaike Vandermosten

Prof. Dr. Pol Ghesquière

Prof. Dr. Jan Wouters

OVERZICHT

2

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

1. Dyslexie

3

• Prevalentie: 5 -10%

• Specifiek probleem met het leren lezen en/of spellen

• Oorzaken?

o Fonologisch deficit

theorie

om

gevin

g

Biologisch

Cognitief

Gedrag

e.g. dyslexie

e.g. fonologisch deficit aan de basis of

dyslexie

Home

Teaching

Remediation

1. Dyslexie: onderzoek op verschillende niveaus

OVERZICHT

5

1. Dyslexie




• DTI techniek



-niet-invasieve visualisatie van de hersenen

2.1 Het neurale leesnetwerk: MRI-technieken

Structureel Functioneel

lokaal

connecties

2.1 Het neurale leesnetwerk: MRI-technieken

Anatomische MRI-scan

fMRI

DTI

Functionele connectiviteit

OVERZICHT

8

1. Dyslexie




• DTI techniek



= Fonologische aspecten van lezen sublexicale fonologische route

= Orthografische aspecten van lezen lexicale orthografische route

Linker temporoparietaal

gebied

-Fonologie

-Grafeem-foneem koppeling

Linker occipitotemporale

gebied

-Visuele woord vorm

-Directe orthografische route

Linker inferieure frontale

gyrus

-Articulatie

-Subvocale herhaling

-Werkgeheugen

-Hoger-orde fonologische

processen

Linker inferieure

frontale gyrus

-semantiek

2.2 fMRI-studies over lezen en dyslexie

See Démonet 2004; Pugh 2000, 2005; Sandak 2004; Jobard 2003; Schlaggar & McCandliss 2007

Inferior frontal

Temporoparietal

Occipitotemporal

= hypoactivatie bij dyslecten

= Fonologische aspecten van lezen

= Orthografische aspecten van lezen



Inferior frontal

Temporoparietal

Occipitotemporal

= hypoactivatie bij dyslecten



+ soms overactivatie bij dyslecten:

- Posterieure gebieden rechts

- Bilateraal frontaal



Inferior frontal

Temporoparietal

Occipitotemporal





OVERZICHT

13

1. Dyslexie






Wat is DTI?

• MRI-techniek dat specifieke informatie geeft over de witte

materie verbindingen

• Traject verbindingen

• Witte materie organisatie

• FA-index

2.3.1 DTI-techniek

OVERZICHT

15

1. Dyslexie






Vandermosten et al., 2012, Neuroscience & Biobehavioral Reviews

- Kwantitatieve meta-analyse van 11 voorgaande DTI-studies over lezen

Linker temporoparietale cluster (MNI-coordinates-29, -30, 18)

VOORGAANDE DTI-STUDIES

2.3.2 Structurele leesnetwerk bij volwassenen met dyslexie

DTI

Arcuate Fasciculus (AF)

IFOF

= fonologische aspecten van lezen

= orthografische aspecten van lezen

= neurale afwijkingen bij volwassenen met dyslexie

fMRI

AFFTP

AFTP


DEELNEMERS:

Dyslectische lezers

gemiddelde (SD)

Normale lezers

gemiddelde (SD)

N 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


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



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


RESULTATEN: CORRELATIES met FA

Fonologisch

bewustzijn

Spraak-in-ruis Orthografie

Linker AFFTP

Linker AFTP

Linker IFOF

21

AFFTP

AFTP

IFOF


RESULTATEN: CORRELATIES met FA

Fonologisch

bewustzijn

Spraak-in-ruis Orthografie

Linker AFFTP .33* .31(*) -.04

Linker AFTP .21 .42** .00

Linker IFOF .04 .18 .39*

22

AFFTP

AFTP

IFOF

Geen significante correlaties in

rechter verbindingen


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


24

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!

OVERZICHT

25

1. Dyslexie






Assumpties leesontwikkeling:

Assumpties dyslexie:

• Primair deficit (fonologische verwerking) linker dorsale gebieden

• Secundair deficit (opbouw orthografische representaties) linker ventrale gebieden

STANDARD NEURO-ONTWIKKELINGSMODEL:

26

1

2

fMRI DTI

3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen met risico op dyslexie

27

MAAR assumpties gebaseerd op studies met ervaren lezers

Slechts enkele MRI-studies voor of aan de start van de leesontwikkeling:

o Vroege betrokkenheid van ventrale regio’s

o 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!


28

eerste datacollectie voordat kinderen leren lezen continue registratie van (neurale) leesontwikkeling

causale invloed? vroege detectie vroege preventie


• 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

DEELNEMERS:

29


Hoog risico

(n = 36)

Laag risico

(n = 35)

Stats

geslacht(jongen/meisje) 23/13 18/17 Fisher’s exact test: p = .34

Opleidingsniveau ouders 5.3 (1.6) 5.6 (1.6) Fisher’s exact test: p = .18

ADHD 2.5 (2.2) 1.5 (1.5) Fisher’s exact test: p = .40

Links-/rechtshandig 5/30 2/32 Fisher’s exact test: p = .43

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

Fonologisch bewustzijn -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

DEELNEMERS:


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?



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

AFFTP

AFTP

IFOF


RESULTS: CORRELATIONS with FA

LEFT RIGHT

AFFTP AFTP IFOF

AFFTP

AFTP IFOF

Fonologisch bewustzijn

RAN

Letterkennis


RESULTS: CORRELATIONS with FA

LEFT RIGHT

AFFTP AFTP IFOF

AFFTP

AFTP IFOF

Fonologisch bewustzijn 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 *


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

36

• 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!


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!

Documents

Welk neuro-anatomisch netwerk ligt aan de basis van … Vandermosten.… · Vandermosten et al., 2012, Neuroscience & Biobehavioral Reviews ... 3.2.3 Structurele leesnetwerk bij 6-jarigen