毕业论文：儿童阅读障碍的脑科学研究及其对学前教育的启示

PAGEPAGE22文史类文史类浙江师范大学本科生毕业论文(设计)(2002届)题目儿童阅读障碍的脑科学研究及其对学前教育的启示BrainResearchinDyslexiaChildrenandItsRevelationforPreschoolEducation专业学院杭州幼儿师范学院 学前教育专业学院学号班级0201班 02950106学号班级作者姓名指导老师龚蕾作者姓名指导老师卢英俊完稿时间2006.4完稿时间成绩成绩目录摘要……………………3英文摘要………………3引言………………4第一章儿童阅读障碍的研究发展阶段、定义和表现特征………5第一节儿童阅读障碍的研究发展阶段及定义………………5第二节儿童阅读障碍的表现特征……………5第二章儿童阅读障碍的病因及已有相关研究理论………………6第一节大细胞缺陷理论(themagnocellulardeficithypothesis)………………6第二节语音缺陷假说(thephonologicaldeficithypothesis)……7第三节时间加工缺陷(thetemporalprocessing)………………8第四节PASS理论………………9第五节阅读障碍与脂肪酸代谢异常…………10第三章儿童阅读障碍的脑科学研究……………10第一节用MRI、CT技术诊断阅读障碍的神经结构和功能异常……………10第二节用PET技术对阅读障碍的脑区进行定位……………10第三节用fMRI、MEG技术研究阅读障碍…………………11第四节运用ERP技术对阅读障碍的研究……………………13第四章儿童阅读障碍的脑科学研究对学前教育的启示…………14第一节我国儿童阅读障碍的现状……………14第二节儿童阅读障碍的脑科学研究的意义……………………15第三节利用神经可塑性制定相关的训练计划矫正儿童的阅读障碍…………16注释…………………18主要参考文献………………………19

儿童阅读障碍的脑科学研究及其对学前教育的启示杭州幼儿师范学院0201班龚蕾指导老师卢英俊摘要：20世纪70年代以来，随着西方国家对阅读障碍的逐渐重视，现在对这一问题的研究逐渐从心理发展和认知加工角度转向利用现代脑科学的先进技术来对阅读障碍儿童的神经机制（包括脑区定位或电位（时间进程）等）进行研究。本文试从脑科学研究出发，综述了儿童阅读障碍研究的发展阶段及其已有研究的相关理论，并且阐述了利用多种脑科学技术（fMRI、ERP、MEG等）对阅读障碍儿童的神经机制进行研究，从而分析了儿童阅读障碍的成因及其对学前教育的启示，同时介绍了利用研究成果制定出的相关矫治阅读障碍儿童的训练计划。关键词：阅读障碍脑科学学前教育BrainResearchinDyslexiaChildrenandItsRevelationforPreschoolEducationAuthor：GongLeiDirector：LuYingjun（HangzhouNormalCollegeforPreschoolEducation，ZhejiangNormalUniversity)Abstract：Since1970s,thewestcountrieshaveattachedmoreimportancetodyslexia,andnowtheapproachofitsresearchhasshiftedfrompsychologicaldevelopmentandcognitiveprocessingtoneuralperspectivewiththepurposeofstudyingtheneuralmechanismofdyslexia(involvingbrainlocalizationorpotentials(timecourse)andsoon)byusingadvancedtechnologyofmodernbrainscience.Thispaperreviewsthephasesofdevelopmentandtherelatedtheoriesofdyslexia,andsetsforththeresearchoftheneuralmechanismofdyslexiabyusingadvancedtechnologyofmodernbrainscience,thenanalyzesthecauseofdyslexiaanditsrevelationforpreschooleducation.Inaddition,trainingprogramsdesignedaccordingtothefindingsoftheresearchinordertoremedydyslexiaarealsointroduced.KeyWords：dyslexiabrainresearchpreschooleducation引言理解和运用语言是人类特有的功能之一，是人类意识和意志表达的基本途径之一。而阅读则是现代人与社会进行沟通和获取信息来源的重要手段之一，阅读能力的掌握和丧失对个体、对社会都具有非常重大的影响，良好的阅读能力是从学龄期就开始培养、逐渐形成的。苏联教育学家苏霍姆林斯基曾指出，小学阶段应具备的各种能力中，阅读能力居于首要的地位，学生如果不能掌握这个手段就好比没有牙齿的人：他被迫把没有咀嚼的食物吞咽下去，开始感到胃里不舒服，以后就生起病来，以致最后无论什么也不能吃了。我们看到:在现实中确实存在这样的情况，为数不少的学龄期儿童由于各种各样的原因并没有顺利地获得这种必要的能力，而是发生了阅读上的障碍，这种障碍在很大程度上会延续到成年期。于是在二十世纪70年代起,阅读障碍就在西方国家日益受到重视,不过亚洲国家却认为自己的文字系统不会产生阅读困难。但是随着幼儿教育工作者积极开展早期阅读教育活动,儿童的阅读障碍问题逐渐引起了不少研究者的关注。进入2l世纪以来，尤其在贯彻落实《幼儿园教育指导纲要(试行)》的过程中，我国幼教界以前所未有的热情关注和推广着早期阅读教育的理念，开展了各种各样的早期阅读活动研究，其中包括从预防阅读障碍的角度提倡早期阅读。由于学前儿童一旦发现或产生阅读障碍，对其以后的认知、自我概念特别是社会性发展都会产生巨大的影响，尤其对处于学龄阶段的个体影响极大，阅读加工能力带来的问题对该个体的其他方面甚至今后的发展都可能造成不可估量的影响。因此，阅读障碍尤其是汉语阅读障碍的研究是一个迫切需要解决的问题,应该而且必须引起心理学家和教育工作者的广泛注意。阅读障碍的发生机制至今仍不十分明确，但是对这一问题的研究逐渐从心理发展和认知加工角度转向利用现代脑科学的先进技术来对阅读障碍儿童的神经机制（包括脑区定位或电位(时间进程等)）进行研究。在80年代以前,研究大多沿着视觉障碍的思路进行,直到1979年,FrankVellutino指出这不仅是视觉加工的障碍,而且也是,或者根本就是语言加工的障碍。现在,随着脑科学技术的日益发展，研究者们在神经学各领域努力探索其神经机制，并寻找有效的矫治措施。本文就研究者们的已有研究做一综述，并介绍了国外研究者利用神经可塑性进行有针对性的阅读障碍矫治计划，希望引起有关人士的注意，加大对阅读障碍的重视以及努力探究适合汉语阅读障碍的矫治措施，为相关研究尽一份绵薄之力。儿童阅读障碍的研究发展阶段及定义、表现特征第一节儿童阅读障碍的研究发展阶段及定义关于儿童学习障碍(LearningDisabilities,LD)研究历史,大致历经了奠基时期(1800～1929)、转换期(1930～1962)和整合期(1963～1979),目前阶段称为新时期(1980～至今)。其原型一般指阅读障碍(dyslexia),目前欧洲(主要是英国)仍使用dyslexia一词,但在美国和其他一些国家随着研究的继续,其概念和定义乃至诊断界定则发生了一些改变，派生了从病质到定义与dyslexia有些差异的称谓。不过研究者较为一致的看法是:该症是神经系统中某种障碍所引致的学习困难问题。国际疾病分类诊断第10版(1CD一10)的精神与行为障碍分类把阅读困难描述为：“特定性阅读技能发育显著损害，并且不能完全归因于智力水平、视力问题或教育不当。阅读理解技能、阅读中单词的辨认、朗读技能，以及完成需有阅读参与作业的能力都可受影响。”根据阅读障碍发生的原因不同，可以将阅读障碍分为获得性阅读障碍与发展性阅读障碍，前者是指后天脑损伤造成的阅读困难，后者是指在发展过程中没有明显的神经或器质性损伤、智力正常儿童的阅读水平显著落后于相应的智力水平或年龄。其他对于阅读障碍的定义还有很多种，具有代表性的有一般定义（Generaldefinition）、涵盖式定义（Inclusionarydefinition）、排除式定义（Exclusionarydefinition）.（一）一般定义将其定义为阅读障碍包括阅读中发生的任何困难，不论强度如何、成因如何。这是人们对阅读障碍的最一般性的理解。（二）涵盖式定义则把那些具有正常智力，但却存在普遍性语言缺陷的人视为阅读障碍者。（三）而排除式定义认为，阅读障碍儿童指至少具有正常或正常以上的非语言智力，而且在教育机会、社会环境、经济条件、学习动机或情绪方面与其他儿童没有明显差异，但阅读成绩与其智力所达到的水平相比明显落后的儿童。因为该定义的可操作性较强，所以排除式定义越来越多的被人们采用。现在通常采用的定义即排除式定义还是来自于标准分类手册如CCMD-3.DSM等系统。除此之外对于阅读障碍还有一些定义方法，例如：具有正常或以上的非言语智力，并且在教育机会、社会环境、经济条件、学习动机或情绪方面与其他儿童没有明显差异，但阅读成绩和以其智力所应达到的水平相比却至少落后两年以上的儿童（Perfetti，1985）。第二节儿童阅读障碍的表现特征（一）广义上来说，阅读障碍的特征基本包含以下要点:①低成就或个人能力表现有显著的困难;②病因为中枢神经系统功能失调;③表现的困难与心理发育有关;④可发生在任何年龄阶段;⑤在口语上表现特殊的困难,如听或说;⑥在学业上表现特殊的困难,如阅读、书写和计算等;⑦在知觉上表现特殊的困难,如推理和思考;⑧考虑在其它方面表现特殊的困难,如空间关系、沟通技巧、动作协调等;⑨允许其它障碍与学习障碍共存。（二）狭义上来说，儿童阅读障碍主要包括认字和理解两大部分。具有阅读障碍的儿童在学习过程中一般会出现以下特征：1.阅读速度慢，逐字阅读，有时需要用手指的协调；2.易出现错读，如跳行、省略、替代、歪曲、添加或颠倒字词；3.阅读时停顿次数太多，或者经常不知道读到哪里了；4.对短语的成分划分不准确；5.读后不能回忆阅读的内容；6.不能从阅读材料中得出结论，即不能概括中心思想；7.常用常识作为背景，而不是以文章中的材料来回答问题，即答非所问；8.听写成绩差。儿童阅读障碍的病因及已有相关研究理论第一节大细胞缺陷理论(themagnocellulardeficithypothesis)自1895年，两位医生JamesKerr和PringleMorgan分别报道了儿童字盲症的有趣病例，病人表现为“词盲”，具有相当正常的智力水平但却不能学会阅读。并于1917年JamesHinshelwood以“字词盲”提出儿童阅读障碍,在此后的许多年中,视觉加工缺陷成为阅读障碍领域的主导观点。在一些脑病理学研究中发现,阅读障碍者存在轻微的视觉大细胞功能缺陷,由此提出了大细胞缺陷理论(themagnocellulardeficithypothesis)。脑功能成像的研究表明，大脑靠近颞－枕－顶交界区的MT/V5区（V5区又称MT区，因为在一些猴脑中处于中颞叶，主要对物体运动进行知觉处理）对运动知觉敏感,而这个区域主要接受大细胞的投射.阅读障碍者在运动视觉加工中，该区的激活显著弱于正常读者，说明该区活动的强弱与阅读技能存在正相关。对大细胞通路的电生理和解剖学研究表明,从视网膜到外侧膝状体再到视皮质的大细胞通路存在受损导致了大部分阅读障碍儿童的阅读问题(如图1所示)。然而,大细胞缺陷理论并非无可争议,目前仍无法确切地解释大细胞功能障碍是如何阻碍阅读能力的获得。虽然相继的研究发现,阅读障碍者对低频空间闪烁刺激的感受性相对灵敏度降低,他们的运动感知和辨别力也存在困难。阅读障碍者的速度辨别力低下也被实验证实。fMRI研究发现阅读障碍者的MT区对连续性运动刺激的激活减弱。但是对阅读障碍者低频空间闪烁刺激的感受性的重复研究,并没有发现其灵敏度降低。采用MEG法,发现阅读障碍者的MT区的活动级别与正常组比较没有差异,尽管阅读障碍者有一种潜伏期延长的倾向。S.Amitay等发现,阅读障碍者确实存在视觉与听觉通道上的缺陷,但大细胞水平的描述尚不能解释所有阅读障碍者知觉缺陷特点。目前,不支持大细胞缺陷假说的实验有增多趋势。图SEQ图表\*ARABIC1:大细胞通路（视网膜－外侧膝状体－纹状皮层）第二节语音缺陷假说(thephonologicaldeficithypothesis)目前,对于阅读障碍的认知特征,研究者们逐步达到了共识,认为阅读障碍是语言障碍的连续体,造成阅读困难的主要原因就是语音缺陷,包括语音意识缺陷与语音加工缺陷,就此提出了语音缺陷假说(thephonologicaldeficithypothesis)。该假说认为,阅读障碍患者对音素缺乏敏感,或者说在语音加工的其他环节上也存在着某种缺陷,导致继后的词汇加工困难,从而制约了儿童阅读能力的正常发展,从而成为阅读障碍者。有相当多的文献记载了语音意识技能的受损和阅读障碍之间的强烈关系(BradleyandBryant,1983;BryantandBradley,1983;Calfee,Lindamood,andlindamood,1973;Libermanetal.,1974;Wagner,Torgesen,andRashotte,1994)。纵向研究结果(BradleyandBryant,1983;Mann,1991;Wagner,Torgesen,andRashotte,1994)和阅读障碍儿童的阅读成绩在语音意识技能(Warrick,RubinandRowe-Walsh,1993)的训练之后得到提高的治疗研究，为语音意识缺陷阻碍阅读成绩的理论提供更多的依据。Catts(1993)给一组由存在特殊语言障碍（SLI，SpecificLanguageImpairment的缩写，指那些至少达到平均智力水平但没有获得像他们的同龄人表现出的熟练交往技能的儿童；有实践经验证明SLI儿童与阅读障碍儿童有很多共同的特征。虽然阅读障碍被定义为在阅读方面的损伤，但是SLI儿童有极高的可能性存在阅读损伤）的幼儿园学生和与他们年龄相对应的正常阅读者组成的被试执行语音综合和分析任务。结果发现:在真词和假词中的语音意识和阅读成绩，以及阅读段落时语音意识技能和解码速度与正确率之间存在显著的正相关。而且,语音辨别测试可以预测儿童以后的阅读成就;语音意识不足(将单词分成更小的音节)似乎是阅读障碍儿童较共同的特征;家族内遗传研究发现,语音意识具有遗传性,尤其在音位辨别上表现尤为明显。因而有些研究者认为,语音音位辨别缺陷是导致学前儿童出现阅读困难的最主要原因,它有可能是诊断和治疗的核心问题。语音缺陷假说还得到了追踪研究的支持,大量的研究发现语音缺陷可伴随阅读障碍者终生,Simpson等指出曾诊断为发展性阅读障碍的成年人,即使基本的阅读困难得以补偿,语音意识及语音加工方面仍存在持续缺陷,尤其在不规则词及非词类的阅读拼写方面显得困难。第三节时间加工缺陷(thetemporalprocessingdeficit)在20世纪60年代,Efron经过研究,提出阅读障碍是由于快速听觉加工能力受损所致。研究发现,存在特殊语言障碍（SLI）的儿童对间隔时间短(≤300毫秒)的声音刺激加工困难,而对长时间声音间隔的判断则没有困难。SHeim等也发现,阅读障碍的听觉时间加工能力比正常儿童要差。AMerav等对幼年时期有过阅读障碍病史的成年人进行听觉加工的实验分析,发现在一系列听觉测验任务上,有病史者的成绩均落后于正常对照者,而且当声音以快速、连续的形式呈现时,阅读障碍者的成绩最差。由此可见，阅读障碍的缺陷来自一个更为根本的问题,即时间加工缺陷(thetemporalprocessingdeficit),并指出阅读障碍可能是神经系统在加工、合并快速变化的视、听觉信息时存在困难。Michel在分析资料后指出,阅读障碍者在各维度的时间加工中存在缺陷是一个较为普遍的现象，阅读障碍的各种表现都可用时间加工缺陷加以解释,大量的实验显示大多数发展性阅读障碍者存在着明显的感知缺陷,尤其在感知快速呈现或快速改变的刺激时。早在1973年,Tallar和Piercy就提出特殊语言障碍（SLI）儿童对简短的、快速改变的刺激加工不足,其后他们的一系列研究又发现当刺激持续时间为40ms时,SLI儿童不能识别音节/ba/-/da/,然而,将刺激时间延长至85ms时,SLI儿童就能正常识别这些音节。根据时间加工缺陷理论，言语知觉依赖于对为期非常短的听觉信号的准确知觉或/和快速排序的听觉刺激的知觉（Tallal，Miller，andFitch，1993）。Tallal和piercy(1973)调查研究了SLI儿童和控制组完成听觉辨别任务和听觉时间顺序判断任务的能力。在辨别测试和时间顺序判断测试中，都使用刺激间隔（ISI）：ISI从4062ms到8ms。相对于正常控制组来说，SLI儿童在两个任务中都只有当ISIs是短暂的时才表现出是损伤的，证明时间顺序判断的受损对快速呈现的刺激的辨别的损伤来说是次要的。那是因为SLI儿童不能辨别两个快速呈现的刺激，他们不能对呈现的刺激进行重新排序(Tallal.1980a)。后来为了验证时间缺陷假说,De采用两个连续辅音/P/-/S/进行时间顺序判断试验,试验同时包含延长刺激时间及延长刺激间隔时间两种情况。结果阅读障碍者时间顺序判断成绩明显低于对照组,而在延长刺激时间与延长刺激间隔时间时,情况与Tallar和Piercy的研究结果一致。经过大量的研究，阅读障碍儿童时间加工的受损已经充分地得到证明(BediandHalperin,1995;Edenetal.,1995;Lovegrove,Martin,andSlaghuis,1986;Reed,1989;SlaghuisandLovegrove,1985;Tallal1980b;Wrightetal.,1997)。并且，听觉时间加工在刺激个性化(Wrightetal.,1997)、辨别(Elliottetal.,1990;Reed,1989)、以及非言语(BediandHalperin,1995)和言语刺激(Reed,1989)的时间顺序判断中的缺陷已有记载。也有学者提出假设：语音意识的受损可能与神经定时缺陷相关，其限制了对结合短持续时间的，快速排序的或快速变化的声音成分的刺激的加工(StarkandTallal,1988)。根据这一假设，时间的加工缺陷可能会干扰儿童母语的每个音素的清晰的神经表征的发展，使得言语辨别存在问题。接着，弱的言语辨别可能危及到语言和语音意识的发展，而接着这些可能会阻碍按语音阅读的学习的进步。阅读损伤由于语音意识技能的受损而可能确实得到发展(Libermanetal.，1974;Stanovich,1986),但是语音意识本身的受损是由于言语辨别的受损导致听觉的时间加工的损伤而可能得到发展的。第四节PASS理论在现阶段，由Das等心理学家提出的PASS理论为阅读障碍神经心理特征的研究提供了新思路和新方式。PASS理论是Planning(计划)－Attention(注意)－Simultaneous(同时性)－Successive(继时性)Processing(加工)的缩写。它是心理学家Das等人,在“把智力视作认知过程来重构智力概念”(Das、Naglieri、Kirby,1994)的思想指导下,以Luria的神经心理学及信息加工的认知心理学为基础,经过多年的实验提出的一个新的认知模型。PASS理论认为人的认知活动由注意、信息加工及计划三级系统组成。其中信息加工系统包括同时性加工和继时性加工两个功能平行的认知过程。研究表明,部分阅读障碍者分别在语言学编码以及从整合各个单词的意义到理解句子意义的过程中出现困难,即同时性加工和继时性加工出现障碍,因而不能进行正确的编码和理解,从而造成阅读障碍。JRKirby研究了PASS理论和阅读成就之间的关系并发现:同时性和继时性加工可作为评价阅读成就的主要预测因素;同时性加工与理解的关系比与词汇的关系更为密切,而继时性加工是最能将学习困难儿童与正常儿童区分开来的测验。总之,按照PASS理论,阅读障碍不再是单独某个环节的机能出现问题,而是有着更基本的认知过程障碍,即可能在计划、注意、同时性和继时性操作的一个或几个方面出现困难。它从最基本的认知活动层面揭示了阅读障碍的成因,同时其在阅读障碍儿童缺陷评估及弥补上的运用,也为我们深入研究阅读障碍提供了新的思路和方式。第五节阅读障碍与脂肪酸代谢异常近年来研究发现，阅读困难与脂肪酸特别是长链不饱和脂肪酸(HUFA)代谢异常密切相关，尤其是与视觉改变有关。Tayor基于临床经验，设计了两份调查问卷.结果发现，在脂肪酸缺乏组中阅读困难的比例明显高于正常阅读者，特别是男性患儿，脂肪酸缺乏的严重程度与阅读困难的表现不仅在视觉，而且在听觉、语言功能等方面均密切相关，因而认为阅读困难患儿中有脂肪酸代谢异常。Richardon认为，脂肪酸的缺乏程度与阅读障碍者的阅读能力严重相关。在此之前,HerbertLubs及其同事(1998)利用PET研究发现阅读障碍者大声阅读时左外侧沟附近脑区葡萄糖代谢低、枕区葡萄糖代谢高;阅读时的脑葡萄糖代谢情况与正常人视图时的葡萄糖代谢相似。第三章儿童阅读障碍的脑科学研究现在，除探索其神经机制及病因外,也十分重视对该症症状的诊断规范及其分类以及神经生物、神经心理特征的研究,旨在为治疗教育提供更直接的依据。第一节用MRI、CT技术诊断阅读障碍的神经结构和功能异常随着脑科学技术的不断发展，对阅读障碍的研究逐渐从大体到细胞分子结构水平，利用MRI、CT等手段进行诊断得到：大脑两半球结构和机能侧化异常，阅读障碍者左半球白质多，而且顶下回和颞顶后区细胞存在异构现象，目前还未对异构数量与阅读障碍程度的关系进行研究。Larsen等发现与语言功能相关的颞叶平面面积的改变，一般约65％正常人左侧颞叶平面面积稍大一些，而阅读障碍者则左右颞叶面积相等，只有24％阅读能力正常者出现左右颞叶对称。这些结果可以说明阅读障碍者的视、听觉异常。神经细胞异位导致大脑神经通道发生改变，进而影响大脑整体功能。Livingston等发现外侧膝状核的大型细胞层组织结构发生改变，层次分化不明显，内侧膝状核的神经元断面面积减少，神经元体积和数量均低于正常人。这就可以解释有些阅读障碍者有视、听觉辨别障碍。一般神经心理学的视、听觉检测也发现阅读障碍者确实存在这种改变。第二节用PET技术对阅读障碍的脑区进行定位Rumsey第一个报道使用PET，在成人阅读障碍者进行听觉的语音处理任务时（听觉押韵发现）出现左颞顶区缺陷。而Paulesu等是第一个报道成人阅读障碍者在视觉刺激的语音处理过程中存在左颞顶区缺陷。其他研究继续通过许多途径验证了这一发现。Rumsey等使用PET发现视觉刺激的语音（与拼写法相比）处理同时使用了假词的发音和词汇的判断。这一研究发现阅读障碍者在完成这些语音任务时颞顶区——颞上回与下顶叶皮层，BA39/40的激活减少，特别是在左半球。Brunswick等使用PET继续研究，显示阅读障碍者在外显（大声阅读）和内隐（寻找特征）的词和假词的语音处理过程中在左侧颞叶和颞顶区皮层激活减少。在这些被试的外显和内隐任务中左侧颞叶的后部、下部（BA37）激活的减少也可看到。图SEQ图表\*ARABIC2:关于成人阅读障碍者语音处理的神经成像研究，虽然有很多实验方面的不同（例如，成像的方法，缺陷的范围和使用的任务如图2所示），但都报道成人阅读障碍者左半球颞顶区皮层激活的减少或缺失。第三节用fMRI、MEG技术研究阅读障碍Shaywitz等把这些发现扩展到使用fMRI，这一研究中，阅读障碍者被试（男14和女15）显示在字母和假词押韵的语音处理过程都减少了在颞顶区——颞上回与角回的激活。fMRI研究呈现的刺激包括对阅读障碍者和正常阅读的成人的快速和缓慢听觉转换来检查大脑结构不明显的快速听觉处理。刺激设计成模仿言语音节的快速时间的变化特征，但是非语言性的（non－linguistic）。使用这些非语言的刺激，成人阅读障碍者显示神经对快速听觉刺激的反应的损坏。正常阅读者在快速刺激期间（在一定方式上类似于先前正常阅读者研究使用相同刺激的报道）显示左侧前额叶皮质——额叶中、上回，BA46/10/9的激活。阅读障碍者没有在左侧前额叶显示显著的对快速刺激的反应，并且当两组进行直接比较（图3（a））时两组揭示了这一区域的反应的显著不同。此外，左侧前额叶对快速刺激的反应与快速听觉处理能力有关，正如听觉的精神物理学测量（fMRI仪之外测量）显示，个人快速听觉处理能力越强，左侧前额叶皮质对快速刺激（与缓慢刺激比较）的反应越好。图SEQ图表\*ARABIC3:图3（a）是阅读障碍者与正常阅读者在语音处理任务中激活的对比图；图3（b）是Temple等对阅读障碍者进行改善快速听觉处理的训练计划并再次进行fMRI测试，由图可见两者显示在训练后左侧前额叶皮质有明显增多的激活。一项神经成像研究报道8——12岁儿童阅读障碍者（与正常阅读儿童相比）在语音处理时减少了颞顶区的激活。在这一fMRI研究中，24名阅读障碍者和15名正常阅读儿童完成一项字母押韵任务（图4）。在语音处理任务中，正常阅读的儿童显示在左侧额叶——额叶下部，BA44/6以及左颞顶区——颞叶中部和角回，BA39——等大脑区域的激活。图SEQ图表\*ARABIC4:表示儿童阅读障碍者在语音处理任务中减少了颞顶区的激活，而且激活程度也不如正常阅读儿童。除了这一fMRI研究外，另外，还有两个MEG关于儿童的阅读障碍者研究发现当儿童阅读障碍者在阅读词和假词时左颞顶区激活的减少。这些发现使成人的研究结果扩展到儿童，更进一步表明在成人中发现的结果并非由于一生的代偿，而可能确实反应了阅读障碍者的基础性的大脑异常。最近的研究还显示左颞顶区的反常发生在不同文化和语言背景的阅读障碍者中。在这一研究中，阅读障碍者来自英国、意大利和法国，都显示在词和假词的外显阅读和内隐特征寻找过程中左颞顶区——颞叶上，中和下回激活的减少。这些发现的相似跨越不同的任务、成像方法论、分析技术、能力水平、年龄甚至语言，进一步证实了时间加工缺陷假说，而这一假说阐述在语音处理中观察到的缺陷事实上要归因于快速听觉处理的缺陷。第四节运用ERP技术对阅读障碍的研究事件相关电位（ERP）因其高时间分辨率，无创伤性和适用年龄范围广而具有其他研究手段所不具有的优点,因此运用范围较广。(一)一般认为发展性阅读障碍的大细胞视觉通路受损，但只有少数的ERP研究验证这一假设，且结果很不一致。Livingstone在进行知觉低视觉对比度和快速反转棋盘格的研究中发现发展性阅读障碍的VEP较控制组减弱，从而为大细胞视觉缺陷假说提供了解剖学上的证据。(二)语音缺陷假说认为阅读障碍者在由语音通达词汇语义的过程中存在困难。Georgiewa等把ERP和fMRI相结合，研究了语音加工特征(9个阅读障碍和8个正常读者)，同时记录250――500ms的ERP。发现在假词阅读任务中，阅读障碍者左侧前额的ERP和控制组有显著差异。他们解释说，这是因为假词阅读对语音解码能力的要求更高。两组被试左前额神经活动的差异和fMRI研究的结果一致。此外,Taylor和Keenan记录了词汇判断任务中，阅读障碍者和正常被试的ERP，发现阅读障碍者的N200和P300的潜伏期大于正常被试。(三)McPherson等人使用诱发电位法，研究了不同类型的阅读障碍（包括有语音缺陷的阅读障碍和没有语音缺陷的阅读障碍）和正常阅读者在语音加工过程中大脑激活情况。结果发现正常阅读者的ERP在押韵目标词上出现N400效应，也就是在目标词出现250――450ms之间，押韵目标词ERP波幅小于不押韵的目标词ERP的波幅，这种效应广泛分布在双侧皮层(颞中顶，顶叶和枕叶)，在后脑区达到顶峰。非语音缺陷的阅读障碍者在这个时间段出现了同样的N400启动效应，但只在颞中顶。语音障碍者在250――450ms之间没有出现任何效应，但在450――550ms之间在后脑区出现了启动效应。在另一个ERP研究中，MileneL.Bonte和LeoBlomert考查了阅读障碍和正常儿童（7—10岁）在口语词的识别过程中内隐语音处理与ERP的相关性。检查听觉词汇判断任务中一般的ERP形态和头韵启动效应的ERP形态。头韵启动效应表明了阅读障碍儿童口语词汇处理的正常与反常两种显著不同的模式。正如图4所示：虽然阅读障碍在围绕N1和N2的早期时间窗口显示了反常的启动效应，但是之后的N400启动效应与那些正常阅读者差不多。这些发现表明阅读障碍者在早期的语音/音位水平时具有选择性的反常处理，而在稍后的语音/词汇水平处理过程中正常。图SEQ图表\*ARABIC5：记录了口语词汇任务中阅读障碍者和正常阅读者在额叶、脑中央，以及左右颞叶的ERP波形。纵观对阅读障碍的ERP研究，我们不难看出，对汉语阅读障碍的ERP研究还是空白。汉语有其不同于表音文字的书写系统，汉字的认知加工和汉语阅读障碍者的字词加工在很多方面不同于表音文字的加工。现在,发现汉字加工和表音文字加工的神经生理基础的异同以及不同文字系统下阅读障碍神经生理基础的异同，对探索人类语言加工的普遍性和特殊性具有重要意义。儿童阅读障碍的脑科学研究对学前教育的启示第一节我国儿童阅读障碍的研究现状据统计，在表音文字(如英语)国家中,有5％－10％左右的儿童存在阅读障碍,占学习困难儿童的80％。由于最初流行:表意文字中阅读障碍的发生率极低的观点，我国对阅读障碍各维度的研究历史没有国外表音文字国家那么深入，可以说才刚刚起步，尤其在脑科学技术手段方面更是如此，所以对于汉语阅读障碍的研究有助于了解其神经机制等各个方面。经过Stevenson等以及1984年苏淑贞、宋维村、徐澄清等人一系列的研究,发表了对阅读障碍儿童的临床研究,显示台湾确实存在阅读障碍问题,其发生率并不低于西方国家，打破了关于表意文字阅读障碍发生率极低的说法。90年代,张承芬等人采用自编的阅读测验进行了调查,阅读障碍儿童的检出率分别是7.96％和4.55％。因此，关于汉语是否存在阅读障碍的问题已是过时的问题，而对于其形态和机制的研究才是热点问题，凭借脑科学方面的技术手段对阅读障碍进行诊断和定位，可以制定出有针对性的矫正训练计划，这对改善儿童的阅读障碍意义深远，不但可以提高儿童的阅读技能，而且对阅读障碍儿童以后社会性等各方面的发展都具有促进作用。对于汉语阅读障碍是否存在着视觉加工障碍,目前的研究结果还很不一致。尽管研究发现语音加工技能与阅读成绩有很高的相关,但仍然有很大一部分阅读差异不能由语音加工技能差异来解释,一定有与汉语阅读有关的其他因素。所以,汉语阅读障碍儿童的语音加工是亟待澄清的问题。此外，对汉语阅读障碍儿童的脑成像研究则表明,其阅读时的皮层激活区域和模式与西方同类研究结果存在着某种差别。例如,国内研究者采用SPECT对汉语阅读障碍儿童进行研究,发现被试的额叶、颞叶、枕叶、顶部、交界区（颞－枕－顶）、小脑、丘脑、脑干等脑区血流量降低,且不仅局限于左半球,说明大脑对汉字的加工依赖于左右脑并用,这与表音文字国家的同类研究有所不同。总之,在阅读障碍的研究中,已取得一定的研究成果,但由于对象的界定,对照组的选择,实验操作等方面的标准不尽相同,研究结果有差异。在今后的研究中,需进一步统一界定标准,规范操作,使研究结论具有可靠性,为阅读障碍的矫治提供有力的依据。第二节儿童阅读障碍的脑科学研究的意义由美国国家研究院提交的《在早期预防儿童阅读障碍》的研究报告，引起了从预防阅读困难的角度提倡早期阅读，因为不仅在表音文字国家，而且在亚洲表意文字国家都存在阅读障碍。有研究数据表明，美国大约80％阅读障碍儿童存在学习困难，而且已经影响了北美地区人口的素质。有关研究的统计数字显示，美国公民中40％的人存在不同程度的阅读障碍（周兢.2005），因此严重影响到人的日常生活和社会工作系统的运作。在上文中，已经运用MRI、CT、PET、fMRI等先进技术对阅读障碍的异常脑区进行定位或检验，确定的阅读障碍的神经异常和功能异常，并取得了较高的一致性。当然，这些研究并不是最终的结论，因为这些研究跨越了不同的任务、成像方法论、分析技术、能力水平、年龄甚至语言，而且还存在因果关系的问题，最终，要找到阅读障碍的病因。例如，关于究竟是白质组织的障碍导致行为和大脑功能与快速听觉和语音处理联系的损坏还是大脑功能与快速听觉处理关系的缺陷导致语音处理的损坏，然后作用于颞顶叶白质的组织呢？这些都不是很清晰。此外，针对训练过程产生的大脑可塑性的研究，可能提供关于阅读障碍者特殊的脑功能和行为之间因果关系的有用信息。同时，这些结果为阅读障碍拥有神经成像病理的假说提供了更多的依据。然而，更多的研究将确定大脑功能和结构的这些损坏和阅读障碍病理间的关系。汉语儿童阅读障碍的研究有助于我们理解语言加工的普遍性和特殊性。对于它的研究不仅有利于我国的阅读障碍儿童，而且可以促进跨语言阅读障碍的研究，比较不同国家文字阅读障碍的形成原因及矫正计划。许多研究发现,汉语阅读障碍儿童存在着语音障碍。英语的语音障碍通常表现为不能有效使用形—音对应的规则（grapheme-phonemecorrespondencerules，即GPC规则）。汉字不存在GPC规则,因此其语音障碍是否会具有不同于英语的表现形式与特点,这还有待于仔细地研究。另外，为了弄清大脑功能其中某一缺陷是否与其他缺陷是因果的关系，并且最终必然致使学习能力丧失，需要展开进一步研究。来自不同语言背景的儿童和个人的研究，尤其是汉语阅读障碍的研究，对我们弄清阅读障碍的原因和病理是重要的。第三节利用神经可塑性制定相关的训练计划矫正儿童的阅读障碍对儿童阅读障碍的矫治，国外理论界先后提出多种模式，我国研究者在吸收国外研究成果的基础上，归纳总结出了儿童阅读障碍矫治的五种模式，即行为干预模式，认知——行为干预模式，同伴指导模式，神经系统功能训练和生化与药物治疗。这五种矫治模式各有其利弊，对阅读障碍儿童的教学干预不应仅仅局限于某一种矫治模式上，而应兼容并包，对症下药。在本文中，主要介绍其中的一种利用神经可塑性制定相关的训练计划矫正儿童阅读障碍的方法，同时随着脑科学技术的不断改进，可以凭借其对训练效果进行检验、证实，进一步确定阅读障碍的真正成因，相互促进。（一）利用神经可塑性制定相关的训练计划矫正儿童的阅读障碍实际上，包括听觉声音和其他感觉系统，经验诱导可塑性已经通过测量皮质功能的拓扑表征变化在人类和非人类的灵长类中得到证实(Recanzone,MerzenichandSchreiner,1992;Recanzone,Schreiner,andMerzenich,1993)。经实验研究确定：一系列类似于Hebb分布的神经元突触和活动的皮质细胞集合构成了经验驱动可塑性的基础(MerzenichandSameshima,1993;Rose,1992a;RosenzweigandBennett,1996;Rosenzweigetal.,1992)。Rose(1992b)假设为了使神经元的形态发生变化，训练必须与强烈的厌恶或奖赏的经验联系在一起。的确，对经验诱导可塑性的研究结果表明,刺激必须具有行为上的重要性,并且强化能够增加刺激与行为的相关性。然而，强化本身并不是表现为意在诱导经验依赖可塑性的训练的必要成分(McCandlissetal.,1999)。GAILC.BEDI介绍了Ahissar和他同事(1992)以及Recanzone和他同事(1992,1993)的研究结果，表明在任务完成中注意协调了行为的相关性,从而加强了训练诱导的可塑性，而强化是一种训练方法，能用来促进任务完成过程中注意的保持。相应地，已经表明训练诱导可塑性是一种缓慢地展开的，增加的过程(MerzenichandSameshima,1993)。不过，必须注意过度训练会导致特定任务在皮质中反应的下降(Aizawaetal.,1990)。Merzenich和Sameshima认为在任务细节皮质反应的减少是注意的下降的作用，而这对过去熟练操作的任务的训练来说是次要的。因此，训练直到一项任务被掌握或直到行为的变化达到高原期，被看作是意在诱导经验驱动神经可塑性的训练的一个重要特征。然而，以前训练良好的任务的获得可能会对经验驱动神经可塑性产生负面影响，最有可能是因为（以前的）经验变成常规或产生厌烦，结果导致训练中注意力的下降。由此，对阅读障碍儿童的训练计划的结果表明：一旦不明显的认知缺陷障碍得到确认，结合了促进经验诱导可塑性重要特征的训练能有效地纠正这一障碍。对促进经验驱动可塑性的重要训练特征是：（1）强烈的训练一直进行，直到达到熟练的标准或行为的渐近。（2）在任务完成中始终保持注意。（二）利用fMRI和PET技术手段检验训练的有效性假设这些训练计划所得到的结果是因为训练产生了神经重组。然而，证明这一训练确实促进大脑的再组织或经验诱导可塑性是重要的。虽然曾经用fMRI和PET来评定认知任务中皮质的激活而且推测起来可作为训练的一项作用以用于评定皮质激活的变化，但儿童作为参加者是使用这两种方法的局限性所在(butseeCasey,Thomas,andMcCandliss,thisvolume)。因为PET对儿童来说太有伤害性而不能用。fMRI已经成功地用来研究6岁或更大儿童的皮质激活。（参见图3（b）：这是Temple等对被试进行改善快速听觉处理的训练计划并再次进行fMRI测试，由图可见两者显示在训练后左侧前额叶皮质有明显增多的激活。这一结果不仅显示了阅读障碍者的神经对快速听觉刺激反应的损坏，而且经过训练这一损坏可以得到改善）然而，让儿童在执行很多fMRI程序的长时间过程中保持安静或不动可能存在困难。这样，运动造成的伪迹可能会使数据解释复杂化。因此，必须考虑使用选择性的方法来决定在这些为SLI和阅读障碍的特殊训练计划之后是否会发生神经生理机能的变化。失匹配负波（MMN）技术似乎是可成立的选择(Krausetal.,1995a,b;Naatanen,1995)。MMN是一种ERP的负成分，反映大脑对某些刺激的物理特征的分析，而且大量的研究发现MMN的出现不受注意的影响。失匹配负波是一个消极地引出诱发的听觉反应，当在几百个相同标准的刺激范围内出现一个偏差刺激时这一听觉反应会被记录(forreview,seeNaatanen,1995)。在Hebbian经验诱导可塑性模型的基础上使用的一个适应性训练程序，对日本本地人的美式英语而不是日语进行辨别/R/和/L/两音素的训练(McCandlissetal.,1999)。结果，以Hebbian经验驱动可塑性的原理为基础建立的适应性的训练导致正常成人言语辨别的改善。通过与训练相关的神经生理机能的改变来证实正常成人的言语辨别训练导致了经验驱动可塑性。Tallal和他同事(1996)以及Merzenich和他的同事(1996)发展并执行了一套修改SLI儿童言语辨别和语言接受能力的训练计划。这一训练计划具有许多被确定为促进经验驱动可塑性的特征。在两个独立的研究中，用此训练语言损伤的学龄儿童，结果表明听觉的时间加工，言语辨别以及接收语言得到显著改善(Merzenichetal.,1996;Tallaletal.,1996)。以上综述了神经科学，认知心理学以及言语和语言综合的研究结果，用阅读障碍的新治疗作为示例，增加了儿童和成人认知纠正和认知复原的可能性。并且即使没有确定潜在的认知损伤的主要缺陷，促进经验驱动神经可塑性的训练似乎仍有增加纠正其他发展性和获得的认知障碍效果的潜能。综上所述，本文回顾了儿童阅读障碍研究的已有相关理论，以及儿童阅读障碍的脑科学研究，最后提到了利用神经可塑性制定相关的训练计划矫正儿童的阅读障碍，同时也介绍了国内学者在这一领域的相关研究，但总体来说汉语阅读障碍的研究中，依据神经可塑性制定有针对性的矫正计划还较少，验证国外学者实验居多，因此应引起对汉语阅读障碍研究的重视，并从脑科学神经可塑性的角度加以配合，尝试制定出适合汉语阅读障碍者的矫治计划，具有十分重大的现实意义。仅以此文希望引起更多人士对这一领域的重视！注释BABrodmann’sarea布劳德曼区是由Brodmann创立的大脑皮层细胞结构功能分区,通常缩写为BA.PETpositronemissiontomography正电子计算机断层扫描fMRIfunctionalmagneticresonanceimaging功能磁共振成像MEGmagnetoencephalography脑磁图ERPevent－relatedpotentials事件相关电位SPECT单光子计算机断层扫描主要参考文献[1]GAILC.BEDI.Experience-DependentPlasticityandtheTreatmentofChildrenwithSpecificLanguageImpairmentorDyslexia.HANDBOOKOFDEVELOPMENTALCOGNITIVENEUROSCIENCE[M].EditedByCharlesA.Nelson,MonicaLuciana.THEMITPRESS.2001:309-318.[2]EliseTemple.Brainmechanismsinnormalanddyslexicreaders.CurrentOpinioninNeurobiology2002,12:178–183.Publishedonline18thFebruary2002.[3]MileneL.Bonte,LeoBlomert.Developmentaldyslexia:ERPcorrelatesofanomalousphonologicalprocessingduringspokenwordrecognition，CognitiveBrainResearch21(2004)360–376.[4]AngelaD.Friederici.TheDevelopmentalCognitiveNeuroscienceofLanguage:ANewResearchDomain.BrainandLanguage71,65-68(2000).[5]DAVIADCAPLAN,LanguageandtheBrain.TheHarvardNeuroscienceInstituteLetter[6]JohnF.Connolly,RyanC.N.D’Arcy,RandyLynnNewman,RachelKemps.Theapplicationofcognitiveevent-relatedbrainpotentials_ERPs/inlanguage-impairedindividuals:reviewandcasestudiesInternationalJournalofPsychophysiology38(2000).55-70.[7]FawcettA,NicolsonR.Dyslexiainchildren:Multidisciplinaryperspectives.Harvesterwheatsheaf,1994.[8]SallyE,ShaywitzMD.Dyslexia[J].TheNewEnglandJounalofMedicine,998,38(5):307-312.[9]MichelH.Theneurologicalbasisofdevelopmentaldyslexia:anoverviewandworkinghypothesis[J].Brain,2000,123:2373-2399.[10]ELIZABETHBATESANDKATHERINEROE.LanguageDevelopmentinChildrenwithUnilateralBrainInjury.[11]Snowling,M.J.,Developmentaldyslexia:anintroductionandtheoreticaloverview.InM.SnowlingandM.Thmson(Ed.),Dyslexia:integratingTheoryandPractice.1992,WhurrPublishersLtd.LondonandNewJersey.[12]HoC,SukH,BryantP.PhonologicalskillsareimportantinlearningtoreadChinese[J].DevelopmentPsychology,1997,33:946-951.[13]AlisonGallaghaer,UtaF,MargaretJ.Precursorsofliteracydelayamongchildrenatgeneticofdyslexia[J].JournalofChildPsychologyandPsychiatry,2000,41(2):203-213.[14]STEINJ,TALCOTTJ.Impairedneuronaltimingindevelopmentaldyslexia-themagnocellularhypothesis[J].Dyslexia,1999,5:59-77.[15]AMITAYS,YEHUDAHGB,BANAIK,etal.Disabledreaderssufferfromvisualandauditoryimpairmentsbutnotfromaspecificmagnocellulardeficit[J].Brain,2002,125:2272－2285.[16]CHRISTINEG.Whysomechildrenstrugglesomuchwithreadingusedtobyamystery.Nowresearchersknowwhat’swrongandwhattodoaboutit[J].TIME,2003,9:35-41.[17]HEIMS,EULITZC,KAUFMANNJ,etal.AtypicalorganizationoftheauditorycortexindyslexiaasrevealedbyMEG[J].Neuropsychologia,2000,38:1749－1759.[18]SimpsonS.Dyslexia:adevelopmentallanguagedisorder[J].ChildCareHealthDev,2000,26(5):355-380.[19]SnowlingMJ,NationK,MoxhamP,etal.Phonologicalprocessingdeficitsindyslexicstudents[J].APreli