Ученые обнаружили, что у детей с разными способностями к чтению развитие связей в мозгу происходит по-разному.

В исследовании участвовали 55 детей в возрасте от 7 до 14 лет. Ученые наблюдали за тем, как в течение трех лет развиваются их способности к чтению. Большинство из участников эксперимента за это время также прошли сканирование с помощью диффузионного магнитнорезонансного томографа.

Принцип диффузионной томографии заключается в том, что имея данные о скорости диффузии воды в различных направлениях в разных участках мозга, можно получить информацию о наличии и ориентации в этих участках длинных отростков нейронов — аксонов. Молекулы воды, расположенные между тяжами аксонов, могут диффундировать только вдоль направления тяжа, поэтому эти тяжи хорошо видно на изображении, которое дает сканер. Принцип диффузионной томографии широко применяется нейробиологами для составления коннектома — карты связей в мозгу человека.

Ученые обнаружили существенные отличия в том, как проходит созревание связей в мозгу у читающих детей, и у тех, у кого были проблемы с чтением. Отличия касались двух областей, соединяющих речевые (в случае arcuate fasciculus) и визуальные (inferior longitudinal fasciculus) центры мозга. У заядлых читателей связи были поначалу слабы, но со временем усиливались. У тех, кому чтение давалось тяжело, процесс происходил в обратном направлении.

По мнению ученых, такое различие в развитии мозга объясняется по-разному проходящими процессами удаления «лишних» и укрепления необходимых связей между нейронами. Причины, лежащие в основе формирования этих различий, пока не ясны. На данный момент ученые предлагают использовать диффузионную томографию в качестве диагностического маркера, чтобы выявлять детей, которые требуют более пристального внимания при обучении.

Укрепление связей между нейронами во время взросления происходит за счет образования вокруг нервных клеток миелиновых оболочек. Миелинизация ускоряет проведение нервных импульсов, однако при этом мозг становится менее пластичным. Так, недавно ученые показали, что у человека миелинизация проходит в гораздо более позднем возрасте, чем у обезьян. Это, по мнению нейробиологов, объясняет характерное для человека удлинение периода обучения.