Нейробиологи доказали причинно-следственную связь между нарушением гамма-ритмов в слуховой коре и трудностью восприятия фонем при дислексии.
С помощью транскраниальной стимуляции переменным током ученые восстановили эти ритмы, и пациенты с дислексией на время стали лучше различать фонемы и читать с меньшим числом ошибок. Статья опубликована в журнале PLoS Biology.
Люди с дислексией плохо могут читать или писать, то есть сопоставить фонемы (звуки) с графемами (буквами). Точная этиология заболевания неизвестна, но наиболее вероятной причиной считают фонологический дефицит — неспособность выделять из слогов и называть отдельные фонемы.
Чтобы различать короткие звуки, необходимо, чтобы слуховая система могла воспринимать сигналы длительностью 30-40 миллисекунд. Теоретические расчеты показывают, что такой частоте дискретизации соответствуют нейронные ритмы около 25-35 герц, и именно в этом диапазоне ритмы левой слуховой коры (там находится центр восприятия речи) нарушены у людей с дислексией. Кроме того, у таких пациентов нарушена межполушарная асимметрия при восприятии речи — морфологически левая слуховая кора развита слабее, и левое полушарие реагирует на речь менее выраженно, чем в норме. Такие отклонения асимметрии коррелируют с фонологическим дефицитом, а значит, дислексия может быть результатом нарушения медленных гамма-ритмов в слуховой коре.
Нейробиологи из США, Франции и Швейцарии под руководством Сильвии Маркезотти (Silvia Marchesotti) и Анн-Лиз Жиро (Anne-Lise Giraud) из Женевского университета решили установить причинно-следственную связь между дислексией и гамма-ритмами слуховой коры. Для этого ученые восстановили эти ритмы с помощью неинвазивного метода — транскраниальной стимуляции переменным током. 30 добровольцам (15 с дислексией и 15 нормально читающим) в течение 20 минут током не более двух миллиампер с частотой 30 или 60 герц стимулировали левую слуховую кору — предполагалось, что такое воздействие запустит нейронные ритмы той же частоты.
До стимуляции, сразу после и через час испытуемые проходили ряд тестов на чтение и восприятие фонем. Кроме того, до и после электрической стимуляции с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) оценивали активацию слуховой коры при восприятии чистых звуковых тонов частотой от 28 до 64 герц.
У пациентов с дислексией мощность сигнала ЭЭГ на 30 герцах в левой слуховой коре была слабее, чем у людей без дислексии (p < 0,05), но в правом полушарии была одинаковой. После стимуляции с частотой 30 герц мощность этого ритма повысилась в левой верхней височной извилине у добровольцев с дислексией (p < 0,01), а доминирование левого полушария в задачах на восприятие звука было восстановлено. У здоровых участников или при стимуляции с частотой 60 герц активность слуховой коры на 30 герцах не изменилась.
После стимуляции пациенты стали лучше различать фонемы (но не слоги) и читать с меньшим количеством ошибок (p < 0,05). Улучшение было более выраженным у тех, кто изначально читал плохо, а отличные чтецы после стимуляции стали читать слегка хуже. Скорость же чтения в результате процедуры не улучшилась, а даже немного снизилась. Правда, через час эффект от стимуляции уже не смогли обнаружить — как правильность чтения, так и способность различать фонемы вернулись к базовому уровню.
Ученые впервые доказали причинно-следственную связь между медленными гамма-ритмами в слуховой коре и способностью выделять фонемы, а также показали, что ритмы такой частоты связаны именно с обработкой фонем, но не целых слогов. Результаты открывают новый подход к корректировке или хотя бы смягчению проявлений дислексии на нейрофизиологическом уровне.
Транскраниальная стимуляция переменным током — относительно малоизученный метод, однако его пробуют применять для решения разнообразных задач. Например, восстановление синхронизации альфа-ритмов в лобных долях с помощью переменного тока помогает облегчить симптомы депрессии.
Автор: Алиса Бахарева