Afhandling: Randi Starrfelt (2008)
Forside / Information / For fagpersoner / Afhandling: Randi Starrfelt (2008)

Words don't come easy

Randi Starrfelt, Ph.D.
DANSK RESUMÉ

Denne afhandling indeholder en kort teoretisk oversigt og fire empiriske studier, der omhandler hvorvidt områder i hjernen kan være specialiserede for læsning. Dette spørgsmål har været undersøgt indenfor den kognitive neurovidenskab, både hos patienter med erhvervede læseforstyrrelser, og ved brug af funktionel billeddannelse. Eksisterende evidens for (og imod) hjerneområders specialisering for læsning gennemgås kort, og findes inkonklusiv.

Studie I er en kasuistik af en patient med en meget selektiv aleksi og agrafi for bogstaver og ord, men ikke tal. Dette studie rejste spørgsmål om "hvor" i det kognitive system sådan en forstyrrelse kan opstå, og om den kunne henføres til skade i et system specialiseret for læsning eller viden om bogstaver. De følgende studier undersøgte disse spørgsmål i det visuelle domæne.

En vigtig teori hævder at et område i den venstre fusiforme gyrus - Det visuelle ordform område - er specialiseret for læsning. Studie II er et PET-studie, som undersøgte aktivitet i dette område under udførelse af opgaver med billeder og ord. Dette studie konkluderer, at der er noget specielt med processering af ord i dette område, men at dette kan hænge sammen med hvor automatisk læseprocessen er snarere end egentlig hjernemæssig specialisering for læsning. Det foreslås, at form-integration, en process der er fælles for ord og objekter, kan forklare det mønster af aktivering, der findes i dette og andre billeddannelses-studier af det visuelle ordform område.

Studie III rapporterer en patient med ren aleksi. NN genkender objekter normalt, men hans forstyrrelse(r) påvirker processeringshastighed og visuel spændvidde for både bogstaver og tal. Altså er hans forstyrrelse ikke specifik for alfabetisk materiale. Ved kategorisering af fragmenteret materiale har NN også vanskeligheder, hvilket tyder på en subtil forstyrrelse i form-integration. Det foreslås, at denne subtile forstyrrelse kan forklare hvorfor ord ser ud til at være reduceret til deres bestanddele (bogstaver) i ren aleksi.

Studie IV rapporterer fire patienter med ren aleksi og viser, at de alle har forstyrrelser i genkendelse af såvel bogstaver som tal i det centrale synsfelt. Endvidere har alle fire patienter nedsat visuel spændvidde for bogstaver og tal, samt subtile vanskeligheder med billedmateriale. Dette studie støtter tesen om, at ren aleksi hænger sammen med en generel visuel forstyrrelse som påvirker andre stimuli end bogstaver og ord. Det foreslås at den reducerede evne til at genkende former centralt i synsfeltet, som observeres hos alle fire patienter, er den vigtigste årsag til deres læsevanskeligheder.

De empiriske studier støtter ikke tesen om selektivitet for processering af bogstaver og ord i det visuelle domæne. Dog tyder fundene på, at læsning bliver uforholdsmæssigt påvirket af forstyrrelser i mere generelle visuelle genkendelsesprocesser.

SUMMARY

This dissertation comprises a brief theoretical review and four empirical studies relating to the question of whether cerebral areas can be specialized for reading. This question has been studied within the broader context of cognitive neuroscience, both in patients with acquired disorders of reading, and with the use of functional imaging techniques. Extant evidence for (and against) cerebral specialization for visual word recognition is briefly reviewed and found inconclusive.

Study I is a case study of a patient with a very selective alexia and agraphia affecting reading and writing of letters and words but not numbers. This study raised questions of "where" in the cognitive system such a deficit may arise, and whether it can be attributed to a deficit in a system specialized for reading or letter knowledge. The following studies investigated these questions in the visual domain.

An important account postulates that an area in the mid-fusiform gyrus - The visual word form area - is specialized for reading (in literate adults). Study II is a PET study investigating activity in this area during performance of tasks with pictures and words. This study concludes that there is something special about word processing in this area, but that this may relate to the relative automaticity in the reading process, rather than reflect true cerebral specialization for reading. We suggest that the process of shape integration, which is common to both word and object processing, may explain the pattern of activations found in our and other functional imaging studies of the visual word form area.

Study III reports a patient (NN) with pure alexia. NN is not impaired in object recognition, but his deficit(s) affects processing speed and visual apprehension span for both letters and digits. Thus, his visual deficits are not specific to alphabetical material. NN is also impaired in the categorization of fragmented drawings, suggesting a subtle deficit in the process of shape integration. We suggest that this subtle deficit can explain why words seem to be reduced to their constituent parts (letters) in pure alexia.

Study IV reports four patients with mild pure alexia, and shows that they are all impaired in processing of both single letters and digits in the central visual field. Furthermore, all four patients have reduced visual apprehension span for both letters and digits, as well as subtle deficits with pictorial stimuli. This study supports the notion that pure alexia is associated with a general visual deficit that affects other stimuli than letters and words. We suggest that the reduced recognition efficiency in the central part of the visual field observed in our patients is the most important factor contributing to their reading problems.

In sum, the empirical studies do not support the notion of selectivity for word or letter processing in the visual domain. However, the findings do suggest that reading may be disproportionately affected by damage to more general purpose visual recognition processes.