Legasthenie: EEG-Analyse defizienter Lese-Prozesse

Forschungsprojekt P 14494 Legasthenie: EEG-Analyse defizienter Lese-ProzesseHeinz WIMMER26.06.2000 Im vorliegenden Projekt wird in einem kognitiv-neuropsychologischen Rahmen mit elektrophysiologische Methoden die physiologische Basis defizitären Lesens untersucht. Teilnehmer sind dyslektische und normal lesende Jugendliche, welche schon an zwei großen Logitudinalstudien zur Leseentwicklung (ca. 900 Kinder mit dem Schuleintritt beginnend) an unserem Institut teilgenommen haben. Für diese Kinder liegen bereits umfangreiche Daten zum Leseerwerb und aus linguistischen und kognitiven Tests vor, zu welchen die EEG Daten in Bezug gesetzt werden können. Neu am Design der EEG Studien ist die Orientierung der einzelnem experimentellen Tests an einem umschriebenen Set von am Wortlesen beteiligter Verarbeitungsmodule (visuelle Verarbeitung von Buchstabenfolgen, indirekter phonologischer Wortzugriff über Graphem-Phonem Kodierung, direkter Wortzugriff über orthographische Gedächtniseinträge, Aktivierung von Wortbedeutungen). Es ist sind zwei aufeinanderbezogene EEG-Studien geplant. Die erste Studie basiert auf der Zwei-Routen Konzeption des Wortlesens (direkter orthographischer und indirekter phonologischer Lexikonzugriff) und stellt das Lesen von Zahlwörtern mit hoher Auftretenswahrscheinlichkeit dem Lesen von korrespondierenden Pseudowörtern (welche parallel zu den Zahlwörtern konstruiert wurden) gegenüber. Als Kontrollaufgaben sind das Lesen von Ziffern (entsprechend den alphabetisch präsentierten Zahlwörtern) und die visuelle Verarbeitung unbekannter Zeichenketten (des griechischen Alphabets) vorgesehen. Die zweite Studie ist an der aktuellen Arbeit von Bentin, Mouchetant-Rostaing, Giard, Echallier &Pernier (1999) orientiert und untersucht in einer Reihe von Experimenten (mittels oddball-tasks) Defizite in den visuellen, phonologischen, lexikalischen, orthographischen und semantischen Prozessen des Wortlesens. Eine Nachfolge-Studie ist zur Replikation und weiteren Analyse der in den ersten Studien identifizierten Defizite vorgesehen. In allen geplanten Studien werden auf der Basis der gewonnen EEG-Daten nicht nur event-related potentials (ERPs) berechnet. Es werden auch neue Verfahren zur Untersuchung von event related band power changes eingesetzt; im Speziellen der induced band power (IBP), welche von der Arbeitsgruppe Psychophysiologie in Salzburg entwickelt wurde und die Identifikation unterschiedlicher kognitiver Prozesse ermöglicht. Diese ereigniskorrelierte Analysen des Frequenzspektrums wurden nach unserem Wissen bisher noch nicht zur Analyse der EEG-Daten dyslektischer Kinder eingesetzt und ermöglichen vermutlich neue Erkenntnisse über die physiologische Basis dyslektischer Defizite.

Das Hauptanliegen des Projekts war ein Beitrag zum wissenschaftliches Verständnis der neurokognitiven Defizite, die der Leseschwäche zugrunde liegen. Insgesamt resultierten aus dem Projekt bis jetzt 13 peer-reviewed Publikationen, weitere sind in Vorbereitung. Im Rahmen der EEG-Studien wurden Daten zur Bewertung neuropsychologischer Defizite erhoben und - durch die Zusammenarbeit mit der Christian-Doppler-Klinik Salzburg - konnte zusätzliche zu den elektrophysiologischen Studien funktionale Magnetresonanz (fMRT) zur neuroanatomischen Lokalisierung von Dysfunktionen durchgeführt werden. Die EEG-Studien ergaben Hinweise auf dyslektische Abnormitäten in der schnellen elektrophysiologischen Reaktion des Gehirns auf visuell präsentierte Wörter und in der Amplitudenpower bestimmter Frequenzbereiche beim Lesen. Diese Befunde werden als Hinweis auf ineffiziente neuronale Verarbeitung interpretiert. Mit den fMRT Befunden konnte die neuroanatomische Lokalisierung auf eine linkshemisphärische okkzipito-temporale Region eingegrenzt werden. Hier wurde eine Unteraktivierung gefunden die begleitet war von einer Überaktivierung in linkshemispherisch infero-frontalen und in subkortikalen Regionen. Diese Überaktivierungen entsprechen der hohen Anstrengung des Lesens bei Dyslexie. In Übereinstimmung mit dieser Interpretation waren die Befunde unserer Blickbewegungsstudie, die kurze Vorwärtsbewegungen beim Lesen und lange Fixationszeiten (aber wenig Regressionen) als charakteristisch für dyslektisches Lesen aufzeigten. Konsistent mit diesen Blickbewegungsbefunden wurde in unseren neuropsychologischen Studien ein Defizit bei der schnellen Simultanverarbeitung von multiplen visuellen Formen gefunden.