Lernstörungen wie Legasthenie sind der Ansicht, auf die fast ein in 10 Kindern. Um sie besser Studie, ein Northwestern University Research-Team hat eine Daten-getriebene konzeptionellen Rahmen, dass Links zwei etablierten wissenschaftliche Konzepte. In doing so, sie haben auch eine nicht-invasive Diagnose-Tool namens BioMAP, die sich schnell identifizieren, Kinder mit Lernschwierigkeiten.
Wissenschaftler haben lange erkannt, dass Kinder, lässt sich am besten Prozess verschiedene Aspekte der Klänge der Sprache sind eher zu lesen, früher und besser entwickeln, in Leser und Schriftsteller als diejenigen, die dies nicht können. Nach einem Jahrzehnt der Forschung, Northwestern Professor Nina Kraus und ihre Kollegen haben entdeckt, eine Teilmenge des Lernens Behinderungen, dass Ergebnisse aus einer Dysfunktion in die Art, wie die Hirnstamm kodiert für bestimmte Laute der Rede.
In einem Artikel in der April "Trends in Neurosciences", Kraus, der Hugh Knowles Professor für Kommunikationswissenschaften und Neurobiologie, und Senior Research Analyst Trent Nicol zum ersten Mal überhaupt haben eine Verbindung zwischen der Quelle-Filter-Modell der Akustik mit der Hirnrinde's "was" und "wo" Wege über den auditorischen Hirnstamm.
Die Forschungen, die sie in "Trends" stellt die theoretische Grundlage für BioMAP, die einfache neurophysiologische Test identifizieren können, dass Kinder mit Ton Verarbeitung Erkrankungen. Kraus Labor, in Partnerschaft mit Bio Systems Corp, wird bald die Diagnose-Tool zur Verfügung auf dem Markt.
BioMAP objektiv gemessen, ob ein Kind das Nervensystem können genau übersetzen ein Schallwelle in eine brain Welle. Wenn es kann nicht, die betroffene Person - wie fast ein Drittel der Sprache-ungeordneten Kinder Kraus hat - zeigt, Probleme in unterscheidende Rede Klänge, die den normalen Lernen. Einmal identifiziert, Kindern mit diesen Problemen können zur Verbesserung ihrer Rede Diskriminierung Fähigkeiten durch auditive Ausbildung.
Zu Beginn des Jahres ihre Arbeit - denn die Defizite war sie in Bezug auf die Erforschung der komplexen Prozesse des Lesens und Schreibens - Kraus untersucht, wie sich die Rinde, das Teil des Gehirns, die für Denken, Ton codiert. Sie und ihre Kollegen nun verstehen, dass Probleme im Zusammenhang mit dem Kodieren von Sound kann auch auftreten, früher und niedriger in der Hörbahn in der Hirnstamm. Nach analysieren Jahr von Daten, sie haben entdeckt, dass, wenn sie, das Gehirn Wellen erzeugt an der Hirnstamm-Ebene in nicht-Learning-behinderte Kinder können sich fast identisch zu dem Schallwelle sich. Im Gegensatz dazu ist das Gehirn Wellen von Sprache-Kinder beeinträchtigt ein wenig anders aus der Schallwelle, Anzeigen Beweis dafür, was Kraus fordert ein "Jitter" in der Encodierung. In einer perfekt funktionierendes System, einen bestimmten Ton wird immer induzieren ein Neuron auf ein Feuer genaue Anzahl von Millisekunden später. In einem ungeordneten System, aber das Timing dieser Brennen kann variieren deutlich.
"Wir erfassen die im Durchschnitt Tätigkeit einer großen Zahl von Neuronen", erklärt Kraus. "Wenn die Neuronen sind nicht Brennen, wenn sie sollte die Reaktion unscharf wird. "Sie hat eine" Jitter "in den Hirnstamm der Filter-Klasse Antwort (seiner Antwort auf die sprachlichen Inhalt einer Schallwelle), während der Quelle-Klasse Antwort (seiner Antwort auf die nicht-sprachlichen Aspekte der Rede, wie Intonation, Emotion, Pech und Beugung) erscheint normal.
"Was gibt's zwingenden ist, dass wir tatsächlich sehen, die neuronale Antwort aus dem Hirnstamm auf ein bestimmtes akustisches Signal", sagt Kraus. Und sie sehen es sowohl im Hinblick auf die nonlinguistic Aspekte und sprachliche Merkmale von Schallwellen. In Kontrast, wenn sie die Aufnahme kortikalen Wellen, Kraus hatte zu folgern, dass die elektrische Aktivität gemessen wurde im Zusammenhang mit der Merkmale der Wirtschaftlichkeit. Jetzt können sie sehen, was die Schallwelle sieht aus wie im Vergleich zum Gehirn Welle, die Trennung der Filter Quelle und Antwort.
Mit Förderung aus Mitteln des National Institutes of Health, Kraus zahlt ihren älteren und jungen Probanden fünf Dollar pro Stunde - reichlich Entschädigung für die 8 - bis 12-jährige Jugendliche - für die Teilnahme an Leistung Bewertung, Hören Fähigkeiten und Tätigkeiten, die meisten wichtig, das Gehirn Forschung.
Für die letztgenannten, nicht-invasive Elektroden werden auf die Themen "Kopfhaut und ein Hörer liefert sorgfältig in Handarbeit akustische Klänge in ein Ohr. Während ihrer Fächer zufrieden Sehen Sie sich unser Video, Kraus Maßnahmen, die die Gehirne "Antwort auf diese Sounds. Aktivität des Gehirns wird durch die Überwachung der Strom da durch die Nerven in den Hirnstamm zu einem "Pre-aufmerksamen" Ebene.
"Was macht diese übersetzen perfekt in ein Diagnose-Tool ist die Tatsache, dass wir nicht haben, zu fragen, unsere Themen zu befolgen Sie die Anreise oder sich ihnen in bestimmten Aufgaben ", sagt Kraus." Wir haben einfach Maßnahme eine automatische Funktion des Nervensystems während ein Kind Uhren-TV. "
Kraus erwartet BioMAP zu werden Teil des Arsenal von Instrumenten, die von Spezialisten in Lernbehinderungen. Was gibt's mehr, von Verknüpfung von zwei grundlegenden Prinzipien der Neurowissenschaften und sensorische Systeme - die akustischen Quelle-Filter-Modell mit dem "was" und 'wo' kortikalen Wege - sie und ihr Team sind die Forscher mit einer neuen Art zu denken darüber, wie das Gehirn Verfahren Rede im Allgemeinen und wie insbesondere der Diagnose und Beseitigung von Störungen des Lernens verbessert werden kann.
Kontakt: Wendy Leopold
w-leopold@northwestern.edu
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Northwestern University
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