In einer großangelegten Studie entdeckte ein Team von Wissenschaftlern, das vom Max-Planck-Institut für Psycholinguistik in Nijmegen (Niederlande) geleitet wird, dass genetische Varianten, die die Wahrscheinlichkeit von Legasthenie erhöhen, mit Unterschieden in Gehirnbereichen verbunden sind, die an der motorischen Koordination, dem Sehen und der Sprache beteiligt sind, wie in 'Science Advances' veröffentlicht.
Etwa 5 % der schulpflichtigen Kinder haben erhebliche Schwierigkeiten beim Lesen und/oder Schreiben lernen, eine als Legasthenie bekannte Erkrankung. "Legasthenie wird teilweise von Genen beeinflusst und ist stark erblich," betont die Hauptautorin Sourena Soheili-Nezhad.
"Legasthenie ist jedoch ein komplexes Merkmal, das nicht durch Veränderungen in einer einzigen Gehirnregion oder einem einzigen Gen erklärt werden kann. Zu untersuchen, welche Gene welche Gehirnnetzwerke beeinflussen, kann helfen zu verstehen, wie sich kognitive Funktionen bei dieser Lernschwierigkeit unterschiedlich entwickeln," erklärt sie.
Um zu untersuchen, wie genetische Beiträge zur Legasthenie mit der Gehirnstruktur zusammenhängen, führten Soheili-Nezhad und ihr Team eine großangelegte genetische Studie durch. Die Forscher verwendeten Daten von über einer Million Personen, die von der Firma 23andMe gesammelt wurden, und entdeckten viele genetische Varianten, die die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass eine Person Legasthenie hat.
Aus einer großen Datenbank (dem UK Biobank) konnten die Forscher "polygenetische Scores" für Legasthenie für über 30.000 Erwachsene berechnen und diese mit Gehirnscans korrelieren. Obwohl es keine Informationen darüber gab, welche Personen in der UK Biobank Legasthenie hatten, variierte die genetische Prädisposition zur Legasthenie zwischen den Erwachsenen und konnte bestimmten Teilen des Gehirns zugeordnet werden.
Eine höhere genetische Wahrscheinlichkeit, an Legasthenie zu leiden, war mit einem geringeren Volumen in Gehirnregionen verbunden, die an der Bewegungskoordination und der Verarbeitung von Sprachlauten beteiligt sind. Im Gegensatz dazu waren genetische Varianten, die mit Legasthenie in Verbindung stehen, mit einem größeren Volumen im visuellen Kortex assoziiert.
Die Forscher beobachteten auch Unterschiede in einem weißen Materiefasern tief im Gehirn, bekannt als innere Kapsel. In diesem Bereich des Gehirns war die Dichte der weißen Substanz nicht nur mit genetischen Einflüssen auf Legasthenie, sondern auch auf Bildungserfolge, fluide Intelligenz und Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) verbunden, Merkmale, die mit Legasthenie korreliert sind.
"Diese Ergebnisse sind konsistent mit der Idee, dass Legasthenie ein komplexes Merkmal ist, das eine Kombination von veränderten kognitiven Prozessen beinhalten kann," erklärt Clyde Francks, der Hauptautor der Studie. "Obwohl unsere Studie Daten von Erwachsenen verwendete, sind einige der Veränderungen im Gehirn wahrscheinlich mit einer veränderten Gehirnentwicklung in den frühen Lebensphasen verbunden, zum Beispiel im Fötus oder während der Kindheit, die dann ein Leben lang stabil bleibt," erklärt er.
"Andere Veränderungen könnten die Reaktionen des Gehirns auf Jahrzehnte von verändertem Verhalten bei Menschen mit einer höheren genetischen Prädisposition für Legasthenie widerspiegeln. Zum Beispiel könnten Jahre des Vermeidens von Lesen im persönlichen und beruflichen Leben das visuelle System des Gehirns beeinflussen," fügt er hinzu.
In zukünftigen Studien planen die Forscher, Daten von Kindern oder Jugendlichen anstelle von Erwachsenen zu verwenden, um näher zu untersuchen, welche Veränderungen im Gehirn an der Entstehung von Legasthenie beteiligt sind, anstatt spätere Folgen des Besitzes des Merkmals zu sein. "Das Verständnis der Gehirnbasis von Legasthenie könnte auch helfen, in Zukunft eine frühere Diagnose und Bildungsinterventionen zu erreichen, mit spezifischeren Strategien, die auf die Profile jedes Kindes zugeschnitten sind," schließt Soheili-Nezhad.