《教育心理学》学习4-3

4.3多感觉学习异常与阅读障碍

4.3.1阅读障碍的脑基础

阅读障碍（dyslexia）是指个体在一般智力、动机、生活环境和教育条件等方面正常，也没有明显的视力、听力和神经系统障碍，但在阅读技能方面表现出明显的缺陷，
因而无法正常阅读、书写和拼写等。临床解剖学证据发现阅读困难者与正常人相比，左右两侧颞叶皮层的对称性(Galaburda,Sherman.Rosen,Aboitiz,8.Geschwind,1985）以及多个大脑部位（包括左侧额下回、舌回、小脑等）（Klingberg等，2000）存在显著差异。进一步研究表明，左侧额下回可能与语音切分相关，舌回与阅读技巧有关，而小脑与快速命名相关。因此，上述脑部位结构的异常可能是阅读障碍产生的解剖学基础。另有研究表明，阅读障碍患者视网膜上的大神经节细胞（magnocellularganglion cells）明显减少，从而导致视觉大细胞通路表现出显著的缺陷（Livingstone,Rosen,Drislane,&.Galaburda,1991;Stein,2001)。该结果意味着阅读障碍主要与该视觉传导通路的缺陷密切相关。神经影像学研究证据表明，与正常人相比，阅读障碍者的左侧角回（left angular gyrus)与枕叶皮层和颞叶皮层间的功能连接明显降低（Pugh等，2000），提供了阅读障碍的神经网络水平上的证据。Morken等人的研究显示，和正常儿童相比，阅读障碍儿童的颞一枕皮层间的功能连接以及涉及额下回的多个功能连接表现出显著不同的模式，如对于上述脑部位间的功能连接强度，正常儿童呈现出比较稳定或稍微降低的现象，而6一8岁阅读障碍患者表现为强度升高（如颞一枕皮层间的功能连接）或降低（如与额下回间的功能连接），8—12岁阅读障碍儿童又恢复到正常儿童的水平，从而致使上述脑区间的功能连接表现出一个明显的延后现象（Morken,Helland,Hugdahl,8.Specht,2016）。Harrar等人的研究证实了阅读障碍者跨感觉通道时的注意转换表现出明显的缺陷，尤其是当注意从视觉通道切换到听觉通道时（Harrar等，2014）。最近一项来自白质的研究证实，与正常儿童相比，阅读障碍儿童的右侧上纵束(right superior longitudinal fasciculus,rSL.E)的各偏向右侧等。而且这种偏侧化程度与阅读障碍行为呈现显著的相关性，提示我们阅读障碍可能与额一枕区以及额一顶区间的神经通路异常有关(Zhao,Thiebaut deSchotten,Altarell,Dubois,8.Ramus,2016）。总的来说,已有研究证据支持了阅读
障碍的交互特异化模型(interactive specialization model),该模型认为阅读障碍的产生涉及脑内广泛分布的、与注意控制有关的、等级的、两半球相互联系的神经网络的功能异常，包括额一顶网络、弓状束以及胼胝体等脑结构（Kershner,2016）。

已有研究表明多感觉学习或多感觉整合等认知活动异常或缺陷是阅读障碍的一个重要原因（Hairston,Burdette,Flowers,Wood,8.Wallace,2005）。给成年阅读障碍患者和正常被试呈现视觉形式的拼字和听觉形式的音韵，在让他们进行语言和非语言的任务过程中，发现阅读障碍患者在视觉和听觉信息的加工速度和成绩上都显著地低于正常被试。比较他们的脑电活动时发现，阅读障碍患者对于视觉和听觉信息不能同时加工，换句话说，阅读障碍患者不能将字形和发音很好地结合起来，研究者推测这可能是导致阅读障碍的原因之一（Breznitz &.Meyler,2003)。在最近一项研究中，研究者给被试呈现匹配的视觉（如某字母）和听觉（如该字母的发音）组合刺激或不匹配的视觉（如某字母）和听觉（如另一字母的发音）组合刺激，要求被试汇报频次较少的匹配组合刺激。研究采用事件相关电位技术，发现正常人群中出现明
显的由不匹配组合刺激所导致的语音非匹配负波（phonological mismatch negativity,
PMN）成分；而阅读障碍患者却出现显著降低的PMN。进一步研究发现，同样的两
组被试在词义辨别任务上并没有显著差异(Jones,Kuipers,&.Thierry,2016)。这些研究证据提示我们,早期的视觉一语音结合（visua-phonological binding）的不敏感
性在阅读障碍发生中起到重要的作用。另外一项研究则表明，在对口语词进行语义判断任务时，阅读障碍儿童大脑诱发的早期ERP成分（如N1和N2）明显与正常儿童诱发的不同，但稍晚期成分（如 N400）在两组间没有差别（Bonte 8.Blomert，2004）。
神经影像学证据表明，阅读障碍患者在处理词和相应的语音（视觉+听觉）时，颞上皮
层(Blau,van Atteveldt,Ekkebus,Goebel,8.
Blomert,2009)、角回(Rumsey等,1999)以及视觉词形区(VWFA,见MeCandliss,Cohen,
&.Dehaene,2003)的激活程度明显低于正常人群，而且左侧角回与顶叶联合皮层（包括威尔尼克区）以及外侧纹状皮层间的功能连接受损（Pugh等，2000），这些结果表明阅读障碍患者不能实时将发音和词形进行整合，导致参与阅读的神经网络的激活水平以及不同部位间的功能连接降低，进而不能形成流畅的阅读。

4.3.2基于脑可塑性的阅读障碍干预

基于上述研究结果，阅读障碍者在视觉通路、听觉通路以及视觉一听觉整合上存在缺陷，研究者试图通过特定的多感觉学习行为训练，增强与阅读相关的神经网络的激活水平以及不同脑部位间的功能连接，以期达到较好的干预效果。Kast等人采用基于计算机软件的多感觉学习方式，特意加强词形与发音间的联结训练，让阅读障碍患者每天训练20分钟，每周4次。3个月后，参加多感觉学习训练的阅读障碍患者在拼写和写作能力方面平均改善19%-35%；而没有参加多感觉学习训练的阅读障碍患者（正常的学校学习），其3个月后的阅读能力改善较少。进一步研究发现，基于计算机的多感觉学习训练能够使阅读障碍患者表现出迁移效应，即由学习过的词迁移到了没有学习过的词(Kast,Baschera,Gross,Jäncke,&.Meyer,2011;Kast.
Meyer,Vögeli,Gross,8.Jäncke,2007)。这些研究证据充分表明该行为训练增强了阅读障碍患者的多种感觉信息的整合作用及与词形和发音结合相关的脑部位间的功能连接，从而起到了改善阅读能力的作用。一项针对正常人的研究验证了这一点。研究者训练日本被试学习朝鲜语字母与特定发音间的匹配，发现左后侧颞下回和顶一枕联合区被显著激活，而且前者的激活水平与行为成绩的提高存在着显著的正相关。随着训练时间的延长，两部位间的功能连接逐渐加强（Hashimoto &.Sakai，2004）。
该结果表明在习得新词语过程中，词语的字形和发音间新的联结的形成与分别负责两者加工的脑区间的功能连接的逐渐增强是相关的。另一项关于中文阅读障碍的研究显示，通过运用多感觉学习训练方法，阅读障碍儿童在阅读、拼写以及理解等多个方面的提高更大，要比一般的学习方法更有效（Ho,Lam，&.Au,2001）。

除了通过多感觉学习训练改善阅读障碍者症状以外，最近越来越多的研究通过经颅磁刺激(TMS)或经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS）
等技术，改变某些与阅读障碍形成有关的大脑区域的活动来提高阅读障碍者的阅读成绩。Costanxo等人在让阅读障碍者完成单词、非词和文章阅读任务前，分别在左右
两侧的顶下叶(inferior parietal lobule,IPL.)和顪上回(superior temporal gyrus,STG)给予5Hz的TMS，发现刺激左侧IPL可以明显改善非词阅读准确率，刺激左侧STG明显提高了单词阅读速度和文章阅读准确率。更为有趣的是，刺激右侧IPL.也同样改善了非词阅读准确率。这些研究结果表明，STG和TPL.在阅读障碍者的不同形式的阅读过程中起到不同的作用，右侧PL可能与阅读障碍者的代偿性参与阅读有关(Costanzo,Menghini,
Caltagirone,Oliveri,8.Vicari,2013)。 Costango等人采用tDCS技术增强颞一顶皮层（每次持续20分钟，一周3次，共6周）后，发现相比于对照组（没有激活该脑区），阅读障碍患者在完成阅读任务时表现出较低的低频词语反应错误率以及较短的非词阅读时间。而且这种效应在处理后一个月仍然存在(Costanzo,Varuzza,Rossi,Sdoia,
Varvara,Oliveri,Giacomo等,2016)。Costanzo等人的另外一项研究显示，单次给予IDCS增强左侧的颞一顶皮层活动能显著降低文本阅读过程中的错误率，而激活右侧的颞一顶皮层反而显著增加了文本阅读过程
中的错误（Costanzo,Varuzza,Rossi,Sdoia,
Varvara,Oliveri,Koch等,2016）。但是，增强颞一顶皮层活动没有显著影响其他与阅读相关任务（如语义判断、言语工作记忆以及快速命名等）的成绩。该研究结果说明，即使短暂地改变颞一顶皮层活动，也能明显影响文本阅读，但该效应受到大脑半球活动的调控。

另外，已有的研究证据一致表明阅读障碍患者的工作记忆能力显著降低。Smith-Spark
和Fisk研究发现，成年阅读障碍患者在言语性工作记忆和视空性工作记忆的简单广度、复杂广度、记忆刷新等多项任务上的表现均显著低于正常人群（Smith-Spark &.Fisk,
2007）。阅读障碍可能涉及工作记忆的语音回路（Brooks,Berninger, &. Abbott, 2011; de Carvalho, Kida Ade, Capellini, &. de Avila, 2014;Miller &.Kupfermann,2009)、视空模块(Garcia,Mammarella,Tripodi,&.Cornoldi,2014;Miller&.Kupfermann,2009）以及中央执行功能（Beneventi,Tonnessen.Ersland,
&.Hugdahl,2010;Smith-Spark &.Fisk,2007)等多个子成分的异常。越来越多的研究证据显示，工作记忆训练（working memory training）能显著提高训练的或与训练相似的工作记忆的成绩,被称为近迁移效应（Akerlund,Esbjornsson,Sunnerhagen,&.Bjorkdahl,2013）。同时,工作记忆训练也能显著提高其他类型的记忆成绩(Schwarb,Nail,
&.Schumacher,2016),甚至诸如智力、决策等高级认知活动(Akerlund等,2013;
Richter,Mödden,Eling,&.Hildebrandt,2015;Schweizer,Grahn, Hampshire, Mobbs, &. Dalgleish, 2013; Schweizer, Hampshire, &Dalgleish,2011;Takeuchi等,2014;Vartanian等,2013)。神经影像学研究证据表明，工作记忆训练显著增强了额一顶网络（Langer等，2013；Schneiders等，2012；Takeuchi等,2013)、特定脑区的灰质密度（Brooks等,2016；Metzler-Baddeley,
Caeyenberghs,Foley,8.Jones,2016a,2016b）以及脑区间的功能连接(Caeyenberghs, Metzler-Baddeley, Foley, 8. Jones,2016;Sun 等,2014; Takeuchi等，2013）等。工作记忆训练增强的神经网络与阅读障碍有关的神经网络有着很大程度的重叠，因此，一种潜在的、比较有效的干预手段是通过工作记忆训练来增强工作记忆及其相关认知活动，进而改善阅读障碍患者的阅读能力。Luo等人以中国8一11岁的阅读障碍儿童为被试，实验组被试接受为期5周、每周5天、每天40分钟的工作记忆任务训练，包括视空工作记忆任务，如科西广度任务（Corsi span task）；言语工作记忆任务，如数字广度任务（digit span task）和词语广度任务（word span
task)；中央执行功能任务，如颜色斯特鲁普任务（color Stroop task）。为了保证训练
组被试的参与度，每种任务的难度进行动态调整，具体而言，就是记忆任务的成绩
每提高20%，被试的反应时间限制缩短10%。同时，对照组被试也进行为期5周、每周5天、每天40分钟的训练，只不过训练任务都是非常简单的工作记忆任务。相比于训练前，实验组被试在训练后的视空工作记忆、言语工作记忆和中央执行功能等任务上的成绩显著提高，而对照组被试训练前后在这些任务上的成绩没有显著差别。有意思的是，实验组被试在语音任务（如视觉押韵任务（visual rhymingtask））和一分钟阅读材料任务上的成绩显著比训练前提高，而对照组被试在训练前后仍然没有表现出明显的变化。进一步相关性分析结果显示，训练组的工作记忆成绩的变化与语音任务成绩的变化之间呈现显著的正相关（Luo,Wang,Wu,Zhu,
8.Zhang，2013）。所有这些研究结果提示我们，工作记忆训练可能是改善阅读障碍的一种有效途径。后来的一项以正常德国成年人为被试的研究也发现，通过视觉工作记忆训练可以促进二语学习（如中文词学习）（Opitz,Schneiders,Krick,&Mecklinger, 2014)。