Evaluación de las conexiones en la red de lectura del cerebro
Científicos del MIT y la Universidad de Harvard realizaron recientemente el estudio de imágenes cerebrales más grande jamás realizado para evaluar la relación entre la estructura cerebral de la materia blanca y la capacidad de lectura. Aquí, el fascículo longitudinal superior derecho, un tracto de sustancia blanca que conecta las regiones frontales del cerebro con las áreas parietales, está resaltado en verde. Crédito: Steven Meisler
Cuando leemos, la información se desplaza entre los centros de procesamiento del lenguaje en diferentes partes del cerebro, viajando a lo largo de autopistas neuronales en la materia blanca. Esta actividad coordinada nos permite descifrar palabras y comprender su significado. Muchos neurocientíficos sospechan que las variaciones en la materia blanca pueden ser la base de las diferencias en la capacidad de lectura y esperan que al determinar qué tractos de materia blanca están involucrados, podrán guiar el desarrollo de intervenciones más efectivas para los niños que tienen dificultades con las habilidades de lectura.
En una publicación en línea del 14 de enero en la revista NeuroImage, los científicos del Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro del MIT informan sobre el estudio de imágenes cerebrales más grande hasta la fecha para evaluar la relación entre la estructura de la materia blanca y la capacidad de lectura. Sus hallazgos sugieren que si las deficiencias de la materia blanca son una causa importante de la discapacidad de lectura, se necesitarán nuevas estrategias para precisarlas.
La materia blanca está compuesta por haces de fibras nerviosas aisladas. Se puede considerar como el Internet del cerebro, dice el autor principal John Gabrieli, profesor Grover Hermann de Ciencias de la Salud y Tecnología en el MIT. «Es la conectividad: la forma en que el cerebro se comunica a cierta distancia para orquestar pensamientos de alto nivel y habilidades como la lectura», explica Gabrieli, quien también es profesor de ciencias cognitivas y del cerebro e investigador en el Instituto McGovern
Para visualizar la materia blanca y estudiar su estructura, los neurocientíficos utilizan una técnica de imagen denominada imagen ponderada por difusión (DWI). Las imágenes se recopilan en un escáner de resonancia magnética mediante el seguimiento de los movimientos de las moléculas de agua en el cerebro. Una medida clave utilizada para interpretar estas imágenes es la anisotropía fraccional (FA), que varía con muchas características físicas de las fibras nerviosas, como su densidad, diámetro y grado de aislamiento. Aunque la AF no mide ninguna de estas propiedades directamente, se considera un indicador de la integridad estructural dentro de los tractos de sustancia blanca.
Varios estudios han encontrado que la FA de uno o más tractos de sustancia blanca es más baja en niños con bajos puntajes de lectura o dislexia que en niños con habilidades de lectura más fuertes. Pero esos estudios son pequeños, por lo general involucran solo unas pocas docenas de niños y sus hallazgos son inconsistentes. Por lo tanto, ha sido difícil atribuir los problemas de lectura a conexiones deficientes entre partes específicas del cerebro.
El pedúnculo cerebeloso inferior izquierdo, un tracto de sustancia blanca que conecta el cerebelo con el tronco encefálico y la médula espinal, está resaltado en color. Los investigadores encontraron que la anisotropía de esta área se correlacionó positivamente con la capacidad de lectura de pseudopalabras entre los niños de 9 años o más. Crédito: Steven Meisler
Con la esperanza de obtener resultados más concluyentes, Gabrieli y Steven Meisler, un estudiante graduado en el Programa de Harvard en Biociencia y Tecnología del Habla y la Audición que está completando su trabajo de doctorado en el laboratorio de Gabrieli, recurrieron a una gran colección de imágenes cerebrales de alta calidad disponibles a través de Healthy Brain Network del Child Mind Institute. Usando imágenes DWI recopiladas de 686 niños y métodos de análisis de última generación, evaluaron la FA de 20 tractos de materia blanca que se cree que son importantes para la lectura.
Los niños representados en el conjunto de datos tenían diversas habilidades de lectura, pero sorprendentemente, cuando compararon niños con y sin discapacidad de lectura, Meisler y Gabrieli no encontraron diferencias significativas en la FA de ninguno de los 20 tratados. Tampoco encontraron ninguna correlación entre la FA de la materia blanca y las puntuaciones generales de lectura de los niños.
Un análisis más detallado vinculó la capacidad de lectura con la FA de dos tractos de materia blanca en particular. Los investigadores solo detectaron la correlación cuando redujeron su análisis a niños mayores de 8 años, que generalmente leen para aprender, en lugar de aprender a leer. Dentro de este grupo, encontraron dos tractos de materia blanca cuya FA era más baja en los niños que luchaban con una habilidad de lectura específica: leer «pseudopalabras». La capacidad de leer palabras sin sentido se usa para evaluar el conocimiento de la relación entre letras y sonidos, ya que las palabras reales pueden reconocerse a través de la experiencia y la memoria.
El primero de estos tractos conecta los centros de procesamiento del lenguaje en el frente y regiones cerebrales parietales. El otro contiene fibras que conectan el tronco encefálico con el cerebelo y puede ayudar a controlar los movimientos oculares necesarios para ver y rastrear palabras. Las diferencias de FA que Meisler y Gabrieli vincularon con los puntajes de lectura fueron pequeñas y aún no está claro qué significan. Dado que la estructura menos cohesiva en estos dos tramos se vinculó con puntajes más bajos en lectura de pseudopalabras solo en niños mayores, puede ser una consecuencia de vivir con una discapacidad de lectura en lugar de una causa, dice Meisler.
Los hallazgos no No descartan un papel para la estructura de la materia blanca en la discapacidad de lectura, pero sugieren que los investigadores necesitarán un enfoque diferente para encontrar características relevantes. «Nuestros resultados sugieren que la AF no se relaciona con las habilidades de lectura tanto como se pensaba anteriormente», dice Meisler. En estudios futuros, dice, los investigadores probablemente necesitarán aprovechar métodos más avanzados de análisis de imágenes para evaluar características que reflejen más directamente la capacidad de la materia blanca para servir como conducto de información.
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‘Sounding it out’ no es tan fácil para los niños con dislexia Más información: Steven L. Meisler et al, Una investigación a gran escala de las asociaciones microestructurales de la materia blanca con la lectura habilidad, NeuroImage (2022). DOI: 10.1016/j.neuroimage.2022.118909 Información de la revista: NeuroImage
Proporcionado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts Cita: Evaluación de conexiones en la red de lectura del cerebro (2022, febrero 23) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-brain-network.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.