Hej alla!
Sista veckan innan många av oss får lite ledigt över julhelgerna - i Stockholm är det bara snön som fattas :).
Något jag återkommer till relativt regelbundet till här på bloggen är teorier och forskning om vad språkstörning/DLD beror på. För ganska precis ett år sedan skrev jag inlägget Vår fantastiska språkförmåga, vad språkstörning/DLD beror på och hur det kan göra våra insatser bättre! baserat på en artikel av en av mina språkforskningsidoler Alan Kamhi (2019). Det inlägget är väl värt att läsa igen, både för att få en inblick i allt som behöver fungera för att kommunikation ska fungera, men också för att dagens inlägg delvis utvidgar kunskapen Kamhi (2019) presenterade i sin artikel. Han skrev om den väletalberade teorin om att språkstörning beror på brister i procedurellt minne (The Procedural Deficit Hypothesis: Ullman & Pierpont, 2005; Ullman, 2016). Brister i procedurellt minne leder till att det tar längre tid att lära sig språkliga mönster (t.ex. grammatik), och att dessa mönster inte heller blir helt automatiserade.
I början av året publicerade Ullman och kollegor (2024) en systemtisk översiktsartikel och metaanalys som ytterligare utvecklar vår förståelse för språklig bearbetning och inlärning relaterat till hjärnan och hjärnans utseende och funktion. Det som gör detta lite extra spännande är att resultaten tydligt verkar stödja teorin om att brister i procedurellt minne kan förklara språkstörning/DLD. Jag tänkte försöka mig på att sammanfatta lite av deras resultat för er i dagens inlägg.
Hjärnans struktur och funktion och vikten av att slå ihop många studier
Ullman och kollegor (2024) beskriver i sin inledning att det finns mycket forskning som beskriver både språkliga och icke-språkliga symptom som hör till språkstörning/DLD. Även om en språkstörning kan se olika ut hos olika personer så finns det ändå breda likheter; ofta finns svårigheter med grammatik, både gällande ordföljd (syntax) och ändelser (morfologi), och ofta även svårigheter med språkets ljudsystem (fonologisk bearbetningsförmåga). De hänvisar också till forskning som visar att det är vanligt med svårigheter med ordåtkomst, arbetsminne, procedurellt minne och vissa motoriska funktioner. Forskarna menar att trots att personer med DLD utgör en varierad och bred grupp, så är likheterna ändå större, och att detta tyder på att det kan finnas en neuroanatomisk grund till svårigheterna; dvs att det kan finnas gemensamma skillnader i hur vissa delar av hjärnan ser ut och/eller fungerar hos personer med DLD jämfört med personer med typisk språkutveckling.
Hjärnjul! Bild från Etsy: labpartnersjewelry
Forskarna går sedan vidare och betonar vikten av att man tittar på den samlade forskningen om neuroanatomiska skillnader mellan personer med DLD och med typisk språkutveckling. Enstaka studier är ofta relativt små och olika studier använder ofta lite olika typer av metoder. Om man slår ihop många mindre studier och gör "statistik på statistiken" (vilket kallas för metaanalys) så kan man därför få mer tillförlitliga resultat - och det var just det som forskarna ville göra.
Metod
Efter en systematisk litteratursökning hittades 42 studier som undersökte hjärnans strukturer och hjärnans funktion i 28 olika deltagargrupper med och utan DLD. En utmaning inom området DLD är att studier ofta har fokuserat på vissa strukturer i hjärnan (inte hela hjärnan samtidigt) så det går därför inte att slå ihop alla studier med mer klassiska metoder för neuroanatomiska metaanalyser. Ullman och kollegor (2024) använde därför en relativt ny metod som kallas för CLE (co-localization likelihood estimation). Jag känner inte själv till denna typ av analys, men den är väl beskriven i artikelns extramaterial. Tidskriften Nature Human Behavior, där artikeln är publicerad, är också välansedd, så jag väljer att lita på forskarnas metod och beskrivning – men ni som läsare ska veta att jag inte har tillräckliga kunskaper för att kritisera själva metoden. Metoden CLE ser till att olika studiers resultat är viktade relativt antal deltagare, och gör att man kan slå ihop studiers resultat "per område" som har undersökts. Forskarna gjorde en separat metaanalys för neuroanatomi (t.ex. storlek/utseende på ett område) och en separat analys för funktion (t.ex. aktivering/konnektivitet). För varje område så räknade sedan forskarna ut proportionen studier som visade på skillnader mellan grupper med/utan DLD, och sannolikheten att dessa skillnader inte är slumpmässiga.
Neuroanatomiska resultat
Det var tre strukturer som "stack ut" lite extra i forskarnas analys. 100%(!) av studierna som undersökt de basala ganglierna visade att personer med DLD (101 deltagare) uppvisade skillnader här jämfört med personer med typisk språkutveckling (134 deltagare). Det var särskilt den del av de basala ganglierna som kallas för neostriatum som skiljde sig mellan grupperna (99,6% av studierna visade skillnader).
En annan struktur där många studier visade skillnader var frontala cortex, alltså hjärnbarken längst fram i hjärnan. Här var det drygt 80% av studierna som visade skillnader hos personer med DLD (198 deltagare) jämfört med personer med typisk språkutveckling (261 deltagare). Slutligen fanns det också skillnader i övre temporala cortex (hjärnbarken på vardera sidan av huvudet, ungefär i öronhöjd). Här var det knappt 74% av studierna som visade skillnader (178 deltagare med DLD, 239 deltagare med typisk språkutveckling). Det fanns inga tydliga skillnader mellan höger och vänster hjärnhalva för någon struktur.
Jag har ägnat orimligt mycket kvällstid att försöka hitta en riktigt bra illustration på dessa hjärndelar och hur de hänger samman med varandra, men utan att riktigt lyckas. Vill man verkligen få detaljer om hur basala ganglierna ser ut rekommenderar jag denna animation. De basala ganglierna består av flera olika "kärnor" med ansamlingar av neuroner som ligger djupt inne i hjärnan nära de vätskefyllda hålrummen (ventriklarna) i hjärnan. Dessa neuronkärnor är kopplade till varandra och till flera andra delar av hjärnan. Striatum, den del av de basala ganglierna som Ullman et al. (2024) fann flest studier med skillnader i kallas ibland för hjärnans "växelcentral", och bearbetar stora mängder information utan att vi reflekterar över det. Det är också de basala ganglierna och relaterade neurala nätverk som stödjer procedurellt minne och omedveten/implicit inlärning!
För att ni ska få en överblick av var dessa delar av hjärnan är så visar jag en del av figur 2 från artikeln av Ullman et al. (2024) här nedan. Den orangea delen är frontala cortex, den gula delen är temporala cortex och det röda i bilden längst till höger är de basala ganglierna i genomskärning.
Del av figur 2 från Ullman et al. (2024). Frontala cortex är orange, temporala cortex är gul, parietala cortex är grön, och basala ganglierna är röda (de syns endast i genomskärning, längst till höger).
För dessa tre strukturer fanns en sannolikhet på 97,5% eller högre att dessa resultat inte berodde på slumpen. Forskarna gjorde också analyser på MASSOR av andra hjärnstrukturer, men där var det både en mycket mindre andel av studierna som visade på skillnader, och en större sannolikhet att resultaten berodde på slump.
Neurofunktionella resultat
Resultaten när studier som tittat på aktivering och funktion slogs ihop var inte lika tydliga som resultaten på struktur som jag sammanfattade ovan - ingen struktur hade aktiveringsmönster som skiljde sig hos 90% av studierna eller fler - detta beror troligtvis på att många olika metoder och typer av uppgifter har använts i studierna som mätt hjärnaktivitet. Men även här så stack de basala ganglierna ut - aktiviteten i denna struktur skiljde sig mellan personer med DLD och personer med typisk språkutveckling i 79% av studierna, med en 95%-ig säkerhet att detta resultat inte kunde förklaras av slumpen. Aktiviteten i parietala kortex (på upp/bakpå hjässan - neongrön ovanför den gula temporalloben i bilderna ovan) skiljde sig mellan personer med och utan DLD i 78,5% av studierna.
Varför är detta intressant?
Nu undrar ni säkert varför detta är intressant. Det är JÄTTE-intressant tycker jag, av flera anledningar. Det första är något som Ullman et al. (2024) också lyfter - det är spännande att det var just i de basala ganglierna som skillnaden mellan personer med DLD och personer med typisk språkutveckling var vanligast - eftersom vi vet att de basala ganglierna är involverade i procedurell inlärning. I tidigare forskning har ganska mycket fokus legat på temporala cortex - vilket inte är så förvånade eftersom både bearbetning av hörselintryck och språk sker här. Temporala cortex är också ett relativt stort område, så att metaanalysen av Ullman et al. (2024) hittade skillnader mellan personer med och utan DLD där var alltså inte så förvånande. Basala ganglierna, däremot, är små (ungefär 3% av den grå substansen i hjärnan), och är dessutom "subkortikal", alltså en av strukturerna som ligger inne i hjärnan och alltså inte hör till hjärnbarken. Subkortikala strukturer är ofta svårare att hitta skillnader i generellt, enligt forskarna.
I sin diskussion lyfter forskarna att hur skillnaderna mellan grupperna i basala ganglierna såg ut varierade mellan studier: det fanns studier som rapporterade minskad volym, ökad volym, eller att sidorna var olika stora. Detta menar forskarna att det behövs mer forskning kring - det kan vara så att variationen i symtomen man ser hos DLD delvis kan bero på att de basala ganglierna och associerade nervkretsar är påverkade på lite olika sätt. Forskarna hade heller ingen tydlig förklaring till skillnaden i funktion/aktivitet i parietala cortex - här finns många av hjärnans funktioner, både språkliga och icke-språkliga. Parietala cortex har dock kopplingar till de basala ganglierna precis som frontala cortex.
“Variationen i symtomen man ser hos DLD delvis kan bero på att de basala ganglierna och associerade nervkretsar är påverkade på lite olika sätt.”
En annan intressant sak som Ullman och kollegor (2024) diskuterar i slutet av sin artikel är varför de inte hittade några uppenbara skillnader mellan vänster och höger hjärnhalva i sin metaanalys. Det finns mycket evidens för att språkförmågan hos de flesta människor är lateraliserad till vänster hjärnhalva - till exempel leder ju förvärvade skador (t.ex. hjärnblödning) i vänster hjärnhalva till olika språksvårigheter (afasi), medan skador i höger hjärnhalva generellt inte gör det. Forskarna menar att för att en nedsättning i det procedurella minnet ska vara så allvarlig att den leder till DLD, så kanske båda sidorna av de basala ganglierna måste vara påverkade – annars så är det möjligt att den andra sidan kan kompensera för svårigheterna. De refererar till forskning som visar att det ofta är mer än en nervkrets som måste vara påverkad för att tillräckligt stora symptom ska uppträda, och att det troligtvis handlar om både de basala ganglierna OCH olika delar av cortex vid så stora svårigheter att det blir en funktionsnedsättning. Men de efterlyser mer forskning på området - och de varnar också för att man ska helt bortse från de delar av hjärnan som INTE visade skillnader i deras metaanalys. I vissa fall kan det såklart handla om att det inte finns tillräckligt med studier som undersökt de aktuella delarna!
“De refererar till forskning som visar att det ofta är mer än en nervkrets som måste vara påverkad för att tillräckligt stora symptom ska uppträda, och att det troligtvis handlar om både de basala ganglierna OCH olika delar av cortex vid så stora svårigheter att det blir en funktionsnedsättning.”
Sammanfattningsvis: denna metaanalys av Ullman et al. (2024) ger oss nya insikter i hur hjärnans anatomi och funktion kan förklara de svårigheter som kännetecknar språkstörning/DLD, främst genom de basala ganglierna och relaterade neurala nätverk som stödjer procedurellt minne och omedveten/implicit inlärning. Resultaten ger ytterligare stöd till teorin the Procedural Deficit Hypothesis. Att denna teori formulerades för hela 20 år sedan (Ullman & Pierpont, 2005) innan denna neuroanatomiska evidens fanns, stärker slutsatserna tycker jag - teorin är ingen efterkonstruktion! Jag bedömer också att Ullman et al. (2024) har gjort ett väldigt ett noggrant jobb - de presenterar massa extraanalyser där de både använt striktare och mindre strikta kriterier för hur stora skillnaderna skulle vara, men att dessa extraanalyser också kommit fram till samma resultat.
Forskarna lyfter dock att mer forskning kring hur och på vilket sätt de basala ganglierna är involverade i tidig språkinlärning behövs - både gällande nervkretsar, dopamin och gener som är länkade till de basala ganglierna.
Resultaten här ovan fick mig att vilja läsa på lite ytterligare - så det kommer mer! I forskningsbloggens sista inlägg för året (som kommer redan på fredag) kommer jag diskutera och förklara the Procedural Deficit Hypothis lite mer, hur de basala ganglierna egentligen "lär sig", och hur detta kan leda till symptom på språkstörning/DLD - och lite vidarelänkning till vad detta får för konsekvenser för våra insatser.
Slutligen: Ett stort tack till logoped Björn Lóránt i Ale kommun som skickade artikeln Ullman et al. (2024) till mig och undrade om jag var lika uppspelt som han var! 😄 Det blev jag!
Fortsatt fin vecka till er!
/Anna Eva
Referenser
Kamhi, A. G. (2019). Speech-language development as proceduralization and skill learning: Implications for assessment and intervention. Journal of Communication Disorders, 82, 105918.
Ullman, M. T. (2016). The declarative/procedural model: A neurobiological model of language learning, knowledge, and use. In Neurobiology of language (pp. 953-968). Academic Press.
Ullman, M., & Pierpont, E. (2005). Specific language impairment is not specific to language: The procedural deficit hypothesis. Cortex, 41, 399–433.
Ullman, M. T., Clark, G. M., Pullman, M. Y., Lovelett, J. T., Pierpont, E. I., Jiang, X., & Turkeltaub, P. E. (2024). The neuroanatomy of developmental language disorder: a systematic review and meta-analysis. Nature Human Behaviour, 8(5), 962-975.