发展性阅读障碍语音缺陷的脑科学研究及对阅读教学的启示

摘要　阅读障碍语音缺陷是阅读障碍的关键原因之一。脑科学研究发现，拼音文字系统中阅读障碍者在语音加工的神经机制上存在缺陷，相关脑区包括颞一顶一枕联合区和额下回；而汉语阅读障碍者语音加工时，激活的脑区和拼音文字系统阅读障碍者激活的脑区不同，涉及左额中回和右脑一些皮层。基于此.提出了相应的阅读教学建议。

关键词 阅读障碍语音缺陷，脑机制，阅读教学。

分类号B842.3

1　发展性阅读障碍中的语音缺陷

1.1发展性阅读障碍的定义

发展性阅读障碍(developmental dyslexia)是一种严重的学习障碍，根据世界卫生组织(1993)ICD-10的定义标准。发展性阅读障碍是指个体在一般智力、动机、生活环境和教育条件等方面与其他个体没有差异，也没有明显的视力、听力、神经系统障碍。但其阅读成绩明显低于相应年龄的应有水平，处于阅读困难的状态中。近年来，儿童发展性阅读障碍问题引起了越来越多的研究者和教育工作者的关注，在以拼音文字为母语的儿童中，发展性阅读障碍的检出率在10％左右，舒华等人的研究发现使用汉语的儿童也存在阅读障碍。且其发生率与拼音文字系统中的阅读障碍发生率相当接近。

1.2发展性阅读障碍中的语音缺陷

自从1917年Wood以“字词盲”(wordblindness)提出儿童阅读障碍以来。引起越来越多研究者的关注。在近一百年的研究过程中，研究者提出了不同的理论假说。其中，语音缺陷理论得到了大多数研究者的支持。当前。大部分研究者认为，语音缺陷是在拼音文字中阅读形成障碍的核心，是儿童发展性阅读障碍最基本的也是最主要的表现形式。

语音缺陷理论主张：发展性阅读障碍是由于儿童不能对言语的语音结构进行有效地知觉和操纵，进而不能掌握文字中的形一音转换规则，导致他们阅读技能落后。

20世纪90年代后，随着语音缺陷研究的深入。发现语音缺陷包括了语音意识障碍、解码障碍、词汇译码障碍以及语音表征障碍等。

汉语阅读障碍儿童也存在相似的缺陷。国内的研究发现，中国儿童阅读障碍也存在着语音障碍但是语音缺陷是否是汉语阅读障碍儿童的核心缺陷，研究结论尚不一致。Perfetti等人认为，正字法障碍可能是中文阅读障碍的主要原因。舒华等人则提出语素意识(morphological awareness)可能是中文阅读障碍的一个主要影响因素。

2　发展性阅读障碍语音缺陷的脑功能研究

2.1以拼音文字为材料的研究

当前的研究认为，阅读障碍者语音加工缺陷的神经基础是一定大脑区域的功能失调。主要表现在左侧脑皮质的颞一顶交界处(角回)、颞一枕交界处、额下回和脑岛。其中，左侧颞叶一顶叶交界(角回)功能失调的观点。得到了大量的实验支持㈣。

2.1.1颞一顶交界处

阅读障碍的脑功能成像研究发现。在字词辨认中，成人和儿童阅读障碍者的左侧颞顶交界处在语音加工过程中激活不足。这种低激活状态反映了从字形向语音转换的困难。在不同的认知任务类型、年龄和语言中都可以观察到颞一顶交界处的这种低激活状态。

常用的语音加工认知任务主要有两类，一是字母押韵(Zetter rhyme)，二是假词加工(pseu-doword processing)。Paulesu等人进行了一项PET研究，障碍组和正常组均被要求完成字母押韵任务。结果发现，正常组在左前额皮层(额下回和布洛卡区)、左颞叶皮层(颞上回后部)出现激活，而阅读障碍组则只在左前额皮层出现激活：在另一项语音工作记忆任务中，阅读障碍组在左侧颞顶交界的激活程度低于正常组。假词加工也是一种经常被研究者采用的认知任务。Rumsey等人通过假词阅读任务考察阅读障碍组和正常组的大脑皮层激活情况，PET结果显示，与正常组比较，阅读障碍组被试在左侧颞一顶区激活程度低。Brunswick用PET技术也观察到阅读障碍者在假词加工任务中出现类似的低激活状况。Shaywitz用fMRI技术考察了正常阅读者和阅读障碍者在执行这两种语音分析任务时的脑激活状况，结果发现。阅读障碍组被试在这两种语音任务中颞一顶区域(缘上回和角回)的激活程度过低。研究还发现，组别和大脑偏侧化程度的交互作用，在角回、颞上回、纹外皮层和纹状皮层等部分，控制组左脑比右脑有比较多的激活，而阅读障碍组，则相对的在右脑有比较多的激活㈣。Pugh等人要求被试进行直线方向判断，字形大小写的判断，字母的押韵判断。非字的押韵判断，类别判断等作业，再以回归分析的方式。分析角回与其它部位的相关，结果发现，阅读障碍者在做音韵整合时，角回与其它相关部位无法共同处理，另一方面也验证了阅读障碍者在语音处理时。右脑会有弥补的作用产生。但更值得注意的是，阅读障碍者并不是完全不能完成语音处理任务。在进行字母的押韵判断时，当单独进行只有韵而没有音韵整合时，角回可以和其它区域被共同激活。只有在做音韵整合时，才发生问题。

在对不同年龄的阅读障碍者的研究中，均可观察到左侧颞顶交界处在语音加工过程中激活不足。Temple等要求阅读障碍组儿童和正常组儿童完成字母押韵任务，并用PET和fMRI监测大脑的活动，结果发现，两组被试在语音加工任务中，都激活了前额叶区，但是只有正常组被试在颞一顶区出现了激活。Hoeft等人对比了阅读障碍组儿童、年龄匹配组儿童和阅读能力匹配组儿童在单词押韵任务上的表现，fMRI的结果显示。与其他两组相比，阅读障碍组儿童在左侧颞一顶区以及其他五个区域的激活水平低。Brunswick的研究对比了成人阅读障碍者和正常组在真词、假词朗读和特征觉察任务上的成绩，PET的观测显示。与正常组被试相比，阅读障碍组在朗读任务中，左颞一顶处、左小脑和左丘脑区域的激活程度低；在特征觉察任务中，阅读障碍组在布洛卡区的激活减少。

跨文化研究也有相同的结果。Paulesu等人用PET技术比较了意大利、英国和法国的阅读障碍者在完成语音任务上的大脑激活状况。结果发现，三国被试均在大脑左半球的一些区域激活过低，包括颞中回、颞上回、颞下回和枕叶中部。这种脑区的低激活状态与他们使用的语言的正字法的深浅程度无关。

2.1.2颞一枕联合区

对于颞一枕区是否参与语音加工的认识尚不一致。一些研究者认为该区域只与正字法加工有关，但也有研究发现，阅读障碍者在完成语音加工任务时，该区域的激活程度低于正常者。Brunswick研究了阅读障碍组和正常组在语音加工任务中的大脑活动，要求被试对真词和假词分别进行朗读和特征觉察任务。结果发现，与正常组相比，障碍组在左侧后颞下皮层、左小脑和纹状皮层的激活程度低。为了检验阅读障碍者在枕一颞联合区的活动差异涉

及的是正字法加工还是语音加工，McCrory做了进一步研究，要求两组被试完成单词辨别和图画命名任务，PET结果显示，阅读障碍组被试在这两项任务中左侧枕一颞区的激活水平低于正常组。特别是在图画命名任务中排除了正字法刺激，阅读障碍组出现了低激活，研究者认为，这种异常的神经活动反映了阅读障碍者在从视觉输入信息转换至语音提取的机能障碍。这种功能分裂是阅读障碍儿童出现字词识别和命名错误的神经基础。

Shaywitz等人的一项纵向研究也试图探明阅读障碍儿童颞一枕区的活动特点。从被试5岁开始。研究者对其小学到中学的阅读成绩每年进行一次评估，被试18-22岁时将其分为三类：一是正常被试组；二是准确性改善组，该组被试在三年级时阅读的准确性差，但在九年级时准确性有所弥补。但流利性差；三是阅读困难组，在阅读的准确性和流利性上均表现差。要求所有被试做假词押韵判断。结果显示，准确性改善组的认知任务成绩优于阅读困难组，fMRI检测表明，准确性改善组和阅读困难组都出现了枕一颞区和颞上回的低激活状态；但是。与阅读困难组相比，准确性改善组在右额上回、颞中回出现了激活，研究者认为这些区域的激活是神经系统的补偿功能。

2.1.3额下回

目前，关于阅读障碍者的额下回与语音加工的关系有三种观点。

第一，阅读障碍者在完成语音加工任务时，额下回出现过度激活。Hoefi等人比较了阅读障碍组儿童、年龄匹配组儿童和阅读能力匹配组儿童在单词押韵任务上的表现，fMRI结果显示，与年龄匹配组儿童相比，阅读障碍组儿童在左侧顶叶和双侧梭状体皮层处激活水平低，在左侧额下回、额中回和丘脑处激活水平高；但与阅读能力水平匹配组相比，在左侧额下回、额中回和丘脑处激活水平相同。

第二，阅读障碍者与正常被试在语音加工中均激活额下回。但具体的激活区域稍有区别。Temple等应用fMRI技术对24名阅读障碍儿童的字母押韵任务进行研究，以15名正常儿童作为对照，要求被试判断给出的两个字母是否押韵，结果显示，正常阅读水平的儿童在额下回和左颞一顶区都有激活：阅读障碍的儿童仅表现为左前额激活。

第三，阅读障碍者与正常被试在语音加工中，额下回的激活没有区别。Paulesu等人比较三个国家的阅读障碍者在语音加工任务上的大脑激活情况，PET的结果显示正常组和阅读障碍组在额下回区域的激活水平没有区别。

2.2以汉字为材料的研究

在以汉字为材料的研究中，一些研究取得了和以拼音文字为材料的研究较为一致的结果。在一项MEG研究中，研究者要求阅读障碍儿童完成听觉和视觉词汇认知任务。发现左侧颞顶区的大脑活动明显减少，右侧颞顶的大脑活动明显增加。Siok的研究也发现汉语阅读障碍儿童在语音分析任务中额下回有过度激活状况。

另外，一些研究得到了不同的实验结果，主要是发现在左额中回与右脑一些区域上存在不同。

2.2.1左额中回

一些对汉语阅读障碍儿童的脑成像研究表明，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。

Siok等使用fMRI对有阅读障碍的中国儿童和对照组在两种任务中脑区的激活状况进行了对比研究。结果发现。在同音字判断任务中，正常被试激活了左中额叶和角回，而阅读障碍者除了激活上述区域，还激活了左下前额叶。在左中前额叶，正常读者的激活比阅读障碍者的激活更强；而在左下前额叶，阅读障碍者比正常读者有更强的激活。在真假词判断任务中，在两侧的中额叶、两侧的前额下回及左侧梭状回，正常读者比阅读障碍者的激活更强；而在右下颞皮层，阅读障碍者比正常读者激活更强。

研究者认为，中英文阅读障碍者中枢神经系统之间存在差异，左侧额中回的功能分裂与中文阅读障碍有关。中文的阅读障碍表现为两方面的缺陷，一方面涉及图形(正确拼字)到音节的转换。另一方面与正确拼字到语义变换相关，这两个程序全部由左侧额中回进行整合与调节。汉字由大量的复杂笔划构成的，在学习中文字符时需要进行一定的视觉空间分析，而额中回与所需要的这种视觉一空间能力有关，主要负责对物体视一空间属性进行精细加工。因此，在语音加工任务中，汉语阅读障碍者的皮层活动与英语阅读障碍者是有区别的。

在一项实验中同时考查语音意识、书写技能和绘图技能三项任务与阅读水平的关系。结果发现阅读能力与儿童书写技能密切相关，而音素识别和中文阅读的关系与阅读拼音型语言相比更加微弱。研究者进一步提出。在中文阅读发展中，因为不存在拼音文字中的有效的形一音转换规则，儿童在学习阅读时需要发展其他策略，其中一个策略可能是依赖书写练习记忆大量的汉字字符。即通过运动记忆完成汉字形一音转换。这一假设挑战着语音缺陷理论。最近的神经成像研究支持了运动记忆假设，对中文字符的辨认被左额中回的后部所精密调整，该区刚好在运动前皮层的前面。另外，对涉及语言处理的神经路径的功能连接分析表明，中文阅读涉及与前额皮层布洛卡区连接的神经线路，以及与补充运动区相连接的神经线路，而字母书写型的阅读涉及与布洛卡区和威尔尼克区相连接的神经线路。这些成像研究揭示了左背侧前额皮层和运动前皮层(工作记忆和书写功能的区域)与中文阅读密切相关。

2.2.2其他脑区

有研究显示了汉语阅读障碍者与正常者在大脑右半球区域活动模式存在差异。在同音字判断任务中。汉语阅读障碍者显示了在右枕下皮层的强烈激活，而正常者是在右额中下回出现激活。一般认为，右枕下皮层与视觉空间分析有关，这说明汉语阅读障碍者在对汉字进行视空间分析时存在一定的加工困难。Liu等人运用ERP技术发现汉语阅读者和英语阅读者在额叶部分存在差异，汉语阅读者在左侧额下回(BA 45144)激活程度低而在额中回部分激活程度高。在阅读障碍者身上也看到类似的区别。

Liu等人认为，如果文字书写系统对阅读加工有约束的话，那么，大脑也许就会针对这种约束作出调整。例如，如果汉语阅读首先需要对汉字的构成笔画进行视觉空间的分析。那么大脑右半球的视觉区域就需要参加到汉字识别的过程中来(而这一点在拼音文字的阅读中是不需要的)。如果一个英语母语者学习汉语，那么他的神经网络就需要发生变化以适应这种新的文字系统。研究者对23名英语母语者学习中文汉字进行研究，被试分成3种实验条件。语音学习、语义学习和语音一语义学习，通过三至四天的学习训练，fMRI的结果显示。三组被试在两侧额中回、右枕叶、梭状体显示出了相似的激活状态(与中文母语者相似)，而这些区在拼音文字学习中是不会被激活的。Liu等人认为这一结论说明了不同文字系统所形成的大脑主要功能区并不是完全相同的。

吴永刚等的研究采用非采血法SPECr显像测

定阅读障碍患儿的全脑血流量(CBF)，左、右半球血流量和局部脑血流量(rCBF)，以观察阅读障碍患儿脑血流灌注的改变与汉字形一音识别任务的关系。结果发现，阅读障碍儿童有额叶、颞叶、枕叶、顶叶、顶枕交界区、小脑、丘脑等脑区局部的代谢异常，且不局限于左半球。这表明与拼音阅读障碍儿童主要是左半球认识功能缺陷不同，汉语阅读障碍儿童脑功能涉及左右半脑。

3　脑科学研究成果对阅读障碍者的教育启示

对汉语阅读障碍者的研究结果表明，其中枢神经系统与英语阅读障碍者既有共同性又有差异性，而这种脑功能的特殊性是与特定文字系统的长期使用密不可分的。因此，需要根据不同语言文字的共性和特性，开展相应的教育和教学干预。

3.1开展语音训练以促进神经活动的正常化转变

已有的研究显示，阅读障碍者在进行语言(语音)加工时，左侧顶叶一颞叶一枕叶区域的激活水平低于阅读正常者，这种低激活状态反映了阅读障碍者形一音转换能力的不足。因此。通过对阅读障碍者进行各种语音训练(语音意识、解码、词汇译码等)，提高其形一音转换能力，并促进颞一枕区、颞一顶区神经活动的正常化转变是一条可行的干预措施。

3.1.1语音解码训练对颞一顶区功能的改善

有关阅读的脑机制研究表明。大脑左侧颞一顶区与字词的解码活动有关。当阅读者面对熟悉或陌生的字词时，首要任务是对该刺激进行解码，即根据形一音转换规则，将字词准确的读出来。阅读障碍者的解码能力弱于阅读正常者，表现为阅读障碍者在语音加工任务中颞一顶区的激活过低。因此，对阅读障碍者进行字词解码训练也是可尝试的干预途径之一。Panagiotis等对15名阅读障碍儿童进行了各8周的语音解码技能和单词识别技术训练。结果显示，8名儿童在大脑的激活区域表现出了“正常化”的转变，左侧颞一顶叶的激活时间增加，这说明干预训练对他们是有效的。而另外7名儿童则没有体现出干预的效果。此外，语音干预训练对成年阅读障碍者也有一定的作用。Eden等对阅读障碍成人组进行了一系列语音训练。行为实验结果显示，实验组比控制组的阅读能力得到改善；fMRI结果显示，实验组被试在语音加工任务中左侧下顶皮层的激活水平提高，其活动模式与正常阅读者类似。

3.1.2语音意识训练对阅读障碍者颞一枕区功能的改善

McCrory的一项PET研究表明。颞一枕区负责将视觉输入的刺激转换为语音提取，阅读障碍者在该区域的低激活状态反映了完成这种转换的困难。Shaywitz的一项实验显示了通过语音意识训练可以提高阅读障碍儿童的阅读成绩和影响其颞一枕区皮层功能的结构重整。语音意识训练的基本思想是通过高强度的持续音素操作练习。训练阅读障碍者的语音意识(主要是建立音一形对应关系、培养儿童的音素分析和操作能力)，进而达到流畅阅读。该实验以2～3年级的学生为被试。分为实验干预组、社会干预组和控制组。社会干预组的被试接受由学校提供的一些普通的干预训练，实验干预组的被试接受每天50分钟的个别化指导。主要帮助儿童提高识别音素的能力。控制组儿童为正常儿童，不接受任何处理。测试分为三次，分别为干预前、中、后，干预实验的周期为一年。实验结果显示：实验干预组的被试提高了阅读流利性。准确性和阅读理解成绩：相比于社会干预组儿童，实验干预组和控制组非常相似的显示了在大脑左半球的一些区域的激活，包括额下回，颞中回。干预后与干预前相比较，实验组被试在双侧额下回、左颞上沟、枕一颞区(颞中回、颞下回、枕中回、枕下回和舌沟)出现了激活。这一研究说明语音干预措施对促进阅读障碍儿童与阅读相关的神经系统功能的改善是有效果的。

已有研究表明，汉语阅读障碍儿童也存在语音缺陷。对汉语儿童进行语音训练，提高儿童对汉语声母、韵母、声调、音位的识别、操作能力等也是必要的。通过系统的语音训练，也应该可以促进阅读障碍者异常神经机能的正常化转变。

3.2重视视觉空间认知能力的培养

有fMRI研究表明，在同音字判断的任务中，汉语阅读障碍者的左额中回与右枕叶出现激活，这两个区域均与汉字具有很高的非线性的视觉复杂性有关。特别是左额中回集中文形、音、义加工于一体。张承芬用视觉一空间删除等测验对汉语阅读障碍儿童进行研究，结果也表明，图形认知和加工能力上的缺损是汉语阅读障碍儿童的主要认知特征。汉语阅读障碍的心理机制和脑机制研究均发现阅读障碍者对汉字字形进行视觉分析的能力是比较欠缺的。汉字数目多，结构复杂，笔画多变，因此，初级阅读者在进行字词加工时。需要一定的视觉空间认知能力。如果儿童掌握图形及空间能力薄弱，常会弄不清字形部件配置的关系而致错误，如“部”和“陪”： “未”和“末”等字常会混淆。在识字中，儿童通常只注意汉字中熟悉的部分，所以教师应通过指导，结合形、音、义，突出字形特征，引起儿童注意细微部分。有些汉字的笔画相同。位置不同。如“由”和“甲”，有些汉字偏旁相似，如“住”和“往”等。另外，由于形象化思维较抽象思维容易理解及记忆，教师可利用具体的解释帮助教学。处理形声字时，应分析形旁的特定意义和音旁代表的读音，如“蓝”从“艹”，可向学生提示古时的颜料从植物中提炼；而“篮”从“竹”，表示用竹编织的器物。处理指事类的字时，分析部件代表的意义，甚至利用故事串连各部件，如“染”中的“水”和“木”，表示染布时需用之材料及工具，而“九”则表示经多次浸染。亦可运用图画帮助解释偏旁意义，加深记忆。因此，加强对儿童视觉空间认知能力的培养，对于汉语阅读障碍的预防和矫治可能具有一定的作用。