Date of Award

6-2023

Document Type

Dissertation

Degree Name

Doctor of Philosophy in Special Education

Department

Special Education

First Advisor

Mohammed Safi

Second Advisor

Maxwell Opoku

Abstract

As far as we know, there are few studies that investigated cortical activation using fNIRS and none has examined these hemodynamic changes associated with reading Arabic skills. This study evaluated the changes in cortical activation parameters in terms of oxyhemoglobin, deoxyhemoglobin, hemoglobin difference, and total hemoglobin concentrations observed in the brain (cerebral cortex) of 3rd grade students during reading Arabic language tasks. The concentrations of cortical activation’s parameters were measured using a functional near infrared spectroscopy (fNIRS) device. The sample size was comprised of 14 3rd grade students that were enrolled in an inclusive environment public school in Al-Ain, United Arab Emirates. Following an initial dyslexia-screening test, the participated students were divided into two groups and labelled as typically developed (TD) students (n=7) and students with dyslexia (Dys) (n=7). Using an experimental block design, all of the students were asked to complete 3 Arabic reading tasks with each task consisted of 2 rounds, where the items in round 2 in each task were shuffled to serve as a new challenge for the students. Reading performance was measured by accuracy and latency. The results showed fewer errors and shorter latency for TD students than Dys students. The obtained cortical activation values for TD students were significantly higher (p 0.05) when compared to Dys students, indicating that TD students exhibited greater brain activity and were more effective at reading tasks. A negative correlation between cortical activation parameters and performance was observed. Therefore, this research showed the potential of fNIRS to track these brain activity changes and supported its application in the field of educational neuroscience.

Arabic Abstract


التغيرات الديناميكية في تنشيط الدماغ (القشرة المخية) أثناء القراءة للطلاب العاديين وطلاب العسر القرائي-رؤى جديدة باستخدام التنظير الطيفي الوظيفي بالأشعة تحت الحمراء (fNIRS)

على حد علم الباحث، هناك عدد قليل من الدراسات التي قامت بالبحث في التنشيط القشري باستخدام نظام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء الوظيفية ولم يفحص أي منها هذه التغيرات الديناميكية في الدماغ (القشرة الدماغية) أثناء قراءة مهارات اللغة العربية. الغرض من هذه الدراسة هو تقييم التغيرات الديناميكية في التنشيط القشري من خلال قياس أوكسي هيموغلوبين oxyhemoglobin، ديوكسي هيموغلوبين deoxyhemoglobin، فرق الهيموغلوبين hemoglobin difference، وتركيزات الهيموغلوبين الكلية total hemoglobin لطلاب الصف الثالث - حلقة أولى. تألف حجم العينة (عدد 14 طالب) من طلاب الصف الثالث الابتدائي المسجلين في مدرسة حكومية بمدينة العين، الإمارات العربية المتحدة. تم تقسيم الطلاب المشاركين إلى مجموعتين: الطلاب العاديين (ليس لديهم عسر قراءة) (ن=7) والطلاب الذين يعانون من عسر القراءة (ن=7). باستخدام تصميم الكتلة التجريبية (Block Design)، قام جميع الطلاب بإكمال 3 مهام قراءة باللغة العربية وكانت كل مهمة تتألف من 2 جولتين، حيث تم تعديل العناصر في الجولة 2 في كل مهمة لتكون بمثابة تحد جديد للطلاب. أكدت نتائج اختبارات الأداء في القراءة عن طريق احتساب الزمن المستغرق في القراءة وكذلك وقت الاستجابة. أكدت النتائج أن الطلاب العادين أنجزوا مهام القراءة في زمن أقل وكذلك وقت استجابة أقصر بالمقارنة مع طلاب العسر القرائي . أكدت النتائج المسجلة في نظام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء الوظيفية (fNIRS) أن الطلاب العادين أظهروا تغييرات ديناميكية أعلى (p 0.05) وكانوا أكثر كفاءة في إكمال مهام القراءة. وكذلك لوحظ وجود علاقة سلبية بين معاملات التنشيط القشرية والأداء. لذلك أظهر هذا البحث إمكانات نظام التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء الوظيفية (fNIRS) لتتبع هذه التغيرات في نشاط الدماغ ودعم تطبيقه في مجال علم الأعصاب التربوي.

Download

Share

COinS