Arbeidsminnet og lese- skrivevansker. Harald Beneventi Barnehabiliteringen Østerlide Stavanger Universitetssykehus

Transkript

1 Arbeidsminnet og lese- skrivevansker Harald Beneventi Barnehabiliteringen Østerlide Stavanger Universitetssykehus

2 Oversikt Dysleksi Definisjoner Assosierte vansker Ulike årsaker Fonologisk svikt: Strukturell og funksjonell hjerneavbilding Arbeidsminnet Definisjon og kognitivmodell Hva er arbeidsminnet viktig for Hva er betydningen av nedsatt arbeidsminnekapasitet Arbeidsminnet og funksjonell hjerneavbilding Arbeidsminnevansker og dysleksi - Hå-prosjektet Tiltak og tilrettelegging ved arbeidsminnesvikt Klasseromstiltak Arbeidsminnetrening

3 Dysleksi definisjoner Dysleksi er en forstyrrelse som kommer til uttrykk i vansker med å lære seg å lese tross vanlig undervisning, normal intelligens og sosio-kulturelle vilkår.dysleksi beror på basale kognitive forstyrrelser ofte med konstitusjonell bakgrunn (World Federation of Neurology, 1968). Dysleksi er en vedvarende forstyrrelse i kodingen av skriftspråket, forårsaket av en svikt i det fonologiske systemet (Høien og Lundberg, 1997) Dysleksi er en spesifikk innlæringsvanske med konstitusjonell bakgrunn. Det dreier seg om vansker med å avkode isolerte ord og/ eller nedsatt leseflyt, noe som skyldes en spesifikk språkbasert svikt i fonologisk bearbeiding (Lyon, Shaywitz, & Shaywitz, 2003).

4 Enda en dysleksi definisjon A specific learning difficulty which mainly affects the development of literacy and language related skills. It is likely to be present at birth and to be lifelong in its effects. It is characterised by difficulties with phonological processing, rapid naming, working memory, processing speed, and the automatic development of skills that may not match up to an individual s other cognitive abilities.... (British Dyslexia Association)

5 Assosierte vansker Motoriskevansker/koordinasjonsvansker Visuospatiale vansker Matematikk vansker Oppmerksomhetsvansker Verbale arbeidsminnevansker Komorbiditet ADHD (>30%) Spesifikke Språk vansker (SLI) Psykisk utviklingshemming

6 Årsaker Dårlig spesifiserte fonologiske representasjoner i langtidsminnet (Hulme & Snowling, 1992; Katz, 1986; Swan & Goswami, 1997) Svikt i temporal auditiv prosessering (Tallal, 1980; Tallal, Miller, & Fitch, 1993) Magnocellular dysfunksjon -> Visuell og auditiv svikt (Stein, 2001) Automatisering/cerebellum svikt (Nicolson, Fawcett, & Dean, 2001)

7 Fonologiske svikt: strukturell og funksjonell hjerneavbilding

8 Nevrologiske funn Heschl s gyrus Planum tempora le Ektopier avvik i lokalisering av celler Dysplasier knuteformede nevroner i temporalplanet og sylviske fure Manglende asymmetri i planum temporale Mulig redusert areal av hjernebjelkens bakerste del

9 Fonologisk svikt: Nevralt korrelat Fonologiske svikt kjennetegnes ved: Nedsatt fonologisk bevissthet Rim Fonem delesjon/deteksjon Spoonerism Nedsatt hurtig benevning Redusert verbalt korttidsminnespenn (E.Temple 2002)

10 Arbeidsminnet

11 Hva er arbeidsminnet: Definisjon og kognitiv modell Arbeidsminnet kan defineres som vår evne til midlertidig lagre og bearbeide/ manipulere informasjon on-line Central executive Visual-spatial sketch-pad Phonological store Phonological loop Subvocal Rehearsal (Baddeley, 1986)

12

13 Stoler legger egg feil bananer har tenner feil egg, tenner

14 Arbeidsminnet er viktig for: Oppmerksomhetskontroll Lesing Matematikk Planlegging og organisering av aktiviteter/oppgaver Utføre sammensatte instruksjoner Motstå distraksjoner Problemløsning

15 Utvikling av visuospatial arbeidsminnekapasitet

16 Hva karakteriserer barn med nedsatt arbeidsminne Nedsatt progresjon i skolen 83% skårer svakt på lese- og/eller matematikk tester, de fleste skårer svakt på begge (Gathercole & Alloway, 2008) Normale sosiale relasjoner Passiv i større gruppe/klasseroms aktiviteter Vansker med å utføre sammensatte instruksjoner Problemer med aktiviteter som kombinerer bearbeiding og lagring av informasjon identifisere rimord i et 4 linjers dikt identifisere manglende tall i en tallrekke Vansker med å holde oversikt Utelater Repeterer Lærere vurdere barna som distraherbare med dårlig konsentrasjon

17 Tegn på nedsatt arbeidsminnekapasitet Vansker med å opprettholde fokusert oppmerksomhet Distraherbarhet Vansker med å komme i gang og gjennomføre oppgaver Vansker med å huske instruksjoner Vansker med å avbryte/vente på tur Vansker med å organisere Lærevansker =>Medfører nedsatte prestasjoner i lesing, matematikk, naturfag sammenlignet med jevnaldrende

18 Arbeidsminnet og funksjonell hjerneavbilding

19 Verbale arbeidsminneoppgaver og funksjonell hjerneavbilding

20 Hå-prosjektet Hovedproblemstilling Skyldes nedsatt verbal arbeidsminnekapasitet hos dyslektikere en endimensjonal svikt (fonologisk) eller en multidimensjonal svikt (fonologisk + arbeidsminnet) Eksperimentelle paradigmer Sekvensielt verbalt korttidsminne (lagring) Bokstav n-back (lagring + bearbeiding) Fonem deteksjon + n-back (fonologisk bevissthet + lagring + bearbeiding) Eksperimentelle grupper Dyslektikere 13.5 år, Svakeste 5% lesere i klassen Full skala IQ innfor 1.5 SD aldersgjennomsnitt Leseferdigheter < 1.5 SD under forventet alders- og klassenivå Mål på fonologisk og/eller ortografisk lesing < 1.5.SD (KOAS) Aldersmatchet kontroller Top 5% readers

21 Hå-prosjektet Table 1. Demographic data and performance of dyslexics and controls on intelligence, laterality and reading processes Group Controls (n = 13) Dyslexics (n = 11) Mean SD Mean SD Age (years) Sex Male 6 6 Female 7 5 Estimated full IQ Dichotic listening test (Lat.index) Logos-test Phonological reading* 54%ile 18 11%ile 11 Orthographic reading* 49%ile 15 18%ile 20 Phoneme deletion* 52%ile 17 19%ile 20 Listening comprehension 71%ile 19 55%ile 25 * Significant group differences p= 0.01

22 functional Magnetic Resonance Imaging (fmri)

23 functional Magnetic Resonance Imaging (fmri) 3 mm Rest (OFF) Task (ON) Rest (OFF) Task (ON) Stimulus neural activity blood oxygen fmri signal

24 Dyslexic children show deficits in phonological storage and serial rehearsal in working memory: an fmri study (H. Beneventi, F. E. Tonnessen, L. Ersland, 2009)

25 Letter match (kontrollbetingelse) Letter probe (lagre) Sequence probe (lagre og opprettholde)

26 Accuracy Reaction Times

27 Letter Probe Controls > Dyslexics Sequence Probe Controls > Dyslexics

28 Konklusjoner Dyslektiker gruppen har redusert aktivering i prefrontale og parietale områder Indikerer at nedsatt verbalt korttidsminne ikke alene kan forklares av en fonologisk svikt eller en svikt i den fonologiske loop en Resultatene indikerer en svikt relaterte til eksekutive funksjoner

29 Working memory deficit in dyslexia: Behavioral and fmri evidence (H. Beneventi, F. E. Tonnessen, L. Ersland, K. Hugdahl, 2010)

30 Letter n-back 0-back 1-back 2-back

31 Behavioral performance: Accuracy Reaction times

32 Dyslexic group Control group

33

34 Konklusjoner Dyslektiker gruppen har redusert aktivering i prefrontale og parietale, noe som tyder på at disse er mindre sensitive for en økning i arbeidsminnebelastning Områdene er forbundet med eksekutive funksjoner, noe som støtter en hypotese om en spesifikk eksekutiv svikt

35 Executive working memory processes in dyslexia: Behavioral and fmri evidence (H. Beneventi, F. E. Tonnessen, L. Ersland, K. Hugdahl, 2010.)

36 Fonologisk bevissthet + n-back 0-back 2-back Første fonem Siste fonem

37 Behavioral performance: Accuracy Reaction times

38 Dyslexics 2-back>0-back [on-off] Controls 2-back>0-back [on-off]

39 Controls > Dyslexics 0-back Controls > Dyslexics 2-back

40 Konklusjoner Dyslektiker gruppen har redusert aktivering i prefrontale og parietale områder på oppgaver som belaster arbeidsminnet Resultatene indikerer at disse områdene også er involvert i fonem deteksjon uten eksplisitt belastning på arbeidsminnet

41 Oppsummering: En eller flere årsaker til nedsatt verbalt arbeidsminne hos dyslektikere? En svikt Dårlig spesifiserte fonologiske representasjoner To distinkte svikter Fonologisk svikt + eksekutiv svikt Alternativt en svikt Normale fonologiske representasjoner, men vansker med tilgang, som er avhengig av eksekutiv kontroll (Ramus & Szenkovits, 2008)

42 Tiltak og tilrettelegging ved arbeidsminnesvikt

43 Tiltak i klasserommet Sen læring kan være et resultat av overbelastning på arbeidsminnet under innlæring av ny kunnskap/ferdigheter Vær oppmerksom på tegn til arbeidsminnesvikt - overvåk eleven Reduser mengde informasjon som må lagres f.eks kortere instruksjoner Reduser vanskenivå mht bearbeiding f.eks lesestykker i matematikk Vær forberedt på å måtte gjenta/repetere informasjon/ instruksjoner Oppmuntre eleven til å bruke hukommelsesstrategier Hjelp eleven med læringsstrategier Målsetting er å forbedre læringspotensialet ved å redusere/unngå overbelastning på arbeidsminnet

44 Arbeidsminnetrening - Studier Arbeidsminnetrening for barn med ADHD (Klingberg et al., 2005; Gibson et. al., 2006) Signifikant effekt på arbeidsminnet, problemsløsningsevne og impulskontroll, nedgang i ADHD symptomer Arbeidsminnetrening for barn med nedsatt arbeidsminnekapasitet (ikke ADHD) (Holmes, Gathercole & Dunning, 2009) Forbedring av arbeidsminne opp mot aldergjennomsnitt. Bedre matematikkferdigheter 6 mnd etter trening

45 Arbeidsminnetrening - Studier Trening forandrer hjernens aktivitet (Olesen et al., 2004) Økt aktivitet i øvre del av prefrontal cortex og parietallappen (samme områdene som dyslektikere viste redusert aktivering) Belegg for at arbeidsminnekapasitet kan påvirkes Endringer i kortikale dopamin D1 reseptorer etter arbeidsminnetrening (McNab, et al., 2009) Resultatene viser at det er en sammenheng mellom økt bindingspotensiale hos dopamin reseptorer og forbedret arbeidsminne

46 Cogmeds Arbeidsminnetrening Robomemo (utviklet i samarbeid med Klingberg og Westerberg) Trening for barn og ungdommer Visuospatiale og fonologiske oppgaver Vanskegrad tilpasses automatisk barnets maks kapasitet 25 treningsdager intensivt min per dag Belønningsspill etter fullført dagsøkt

47 Oppsummering - Treningseffekter 8 av 10 barn viser målbare umiddelbare effekter Forbedret konsentrasjon Forbedret impulskontroll Forbedret kompleks resonneringsevne Forbedret innlæringsevne Vedvarende effekter over tid 80% opplever uforandret eller bedret effekt 1 år etter trening

48 Takk for oppmerksomheten