儿童阅读障碍的脑科学研究及其对学前教育的启示

儿童阅读障碍的脑科学研究及其对学前教育的启示
在二十世纪70 年代,当阅读障碍在西方国家已经日益受到重视的时候,亚洲国家却在认为自己的文字系统不会产生阅读困难。

但是随着我国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研究者的关注。

在我国,对发展性阅读障碍的心理语言学研究几乎是一个空白领域,这可能与最初关于表意文字中阅读障碍的发生率极低的观点有一定关系。

经过Stevenson 等人的研究以及1984 年苏淑贞、宋维村、徐澄清等人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。

90 年代,张承芬等人采用自编的阅读测验在山东进行了调查,她们使用不一致定义和低成就定义发现,阅读障碍儿童的检出率分别是7.96 % 和4.55 %。

舒华等采用调查与个案研究的方法也发现汉语儿童存在阅读困难。

因此，利用脑科学方面的研究对儿童进行诊断以及矫正具有重大的意义。

【文献综述】
一．儿童阅读障碍研究的发展阶段及已有相关理论
关于儿童学习障碍(Learning Disabilities, 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),阅读障碍的研究在西方诸国历经近一个世纪。

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派生了从病质到概念与之有所差别的称谓。

随着研究进展,其概念和定义乃至诊断界定发生了改变,但研究者较一致认为该症是神经系统某种障碍引致的学习困难问题。

当今关于阅读障碍或LD 的研究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。

国际上具权威的九个学/协会机构及学者对LD 所下定义,内容上虽有些差异,但基本包含以下要点: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。

另外, 将注意缺陷多动性障碍(ADHD)、发育性失用(developmental apraxia)、笨拙儿(clumsy child)、发育性言语障碍( developmental language disorder )、发育性Gerstmann 综合症( developmental Gerstmann’s Syndrome)等也划归到LD 相关症候群。

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。

自发现阅读障碍现象以来,研究者倾向从神经学角度来说明阅读障碍的病因,1980 年以后,随着认知心理学的发展,研究者开始从认知角度来说明问题。

1．由于表音文字自身的特点,对语音加工的研究得到了越来越多的注意与重视,大量的证据发现阅读障碍儿童处理语音信息困难,表现为语音记忆障碍、命名困难、不能利用短时记忆中的语音编码等。

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(the phonological deficit hypothesis) 。

2．语音技能缺陷不是发育性阅读障碍者所面临的唯一问题,一些研究已表明许多阅读障碍者存在着轻微的视觉大细胞功能缺陷, 从而提出大细胞缺陷（巨细胞）理论( the magnocellullar deficit theory) ,认为在大脑的视觉系统的某个区域存在着轻微的神经发育异常,影响阅读障碍者运动知觉及对快速言语或非言语声音的感受能力。

3．现阶段另一个争论的焦点是:上述所有的缺陷来自一个更为根本的问题,即时间加工缺陷(the temporal processing) ,并指出发育性阅读障碍可能是神经系统在加工、综合快速变化的视听觉信息时存在困难。

阅读障碍者在各维度的时间加工中存在缺陷是一个普遍的现象,Michel在分析资料后指出,阅读障碍的各种表现可用时间加工缺陷加以解释,如缺乏时间概念源自大脑中关于时间译码的网络发育缺陷,并指出数概念、精细运动水平、书写困难等认知加工都依赖于时间整合,说明阅读障碍者具有广泛的时间加工缺陷。

二．利用神经科学的技术对儿童阅读障碍的诊断
由上我们可以看到尽管有关儿童诵读困难的发展认知神经科学研究还存在着许多难点，但随着脑成像技术的发展，特别是功能磁共振成像和高密度的脑电、脑磁等方法的运用，这一领域已经取得了丰硕的研究成果。

这为诊断儿童诵读困难提供了更有说服力的科学依据。

从神经定位方面来说：
1.神经解剖学研究发现，阅读障碍者大脑半球多见异位(ectopia) 性白质或对称性改变等微小异常, 并发现所谓“脑赘疣”。

异位可能发生在神经元向皮层移行前或移行期间(妊娠6 个月时终止)。

它主要发生在神经元移行终止后的产前期。

这种跨越两个发展阶段的障碍和/或发育不同时期涉及到两个皮质区域的障碍可以导致脑内发生异位和神经元损害。

局部对称性异常多见于大脑外侧裂皮质周围, 尤其是靠近额下回和颞上回部位。

一般而言, 正常人左脑面积要比右侧大, 而阅读障碍者两面积则多呈对称性。

2. CT、MRI: 对阅读障碍的检测主要是水平断层扫描和左右脑半球形态大小的测定。

正常人的特征是大脑半球前部左侧小于右侧, 后部左侧大于右侧。

MRI 检测发现, 阅读障碍儿左右脑半球前部形态无差别, 或右侧反而小, 而后部与正常人无异。

与此相反, 有报道阅读障碍成人大脑后部区域(顶叶侧部) 左侧面积比右侧小。

此外还发现患儿存在第三脑室扩大现象, 左右脑室不对称, 左右额叶对称性异常, 脑白质区高吸收现象; 后者提示脑白质髓鞘化完成延迟。

也发现阅读困难者右侧间脑灰质和左脑后侧部言语中枢以及双侧尾状核体积缩小。

3. 单光子计算机断层扫描(SPECT):研究发现,发育性语言障碍伴注意障碍儿童的两侧大脑外侧裂周围和尾状核部位血流量偏低。

对阅读困难成人施加视觉负荷进行SPECT 检测时发现, 在单词范畴分类负荷下患者左半球脑血流量较右侧明显增加, 而且这一倾向比正常人更为明显;在划线和角度判断负荷下患者右脑半球前部和后部的血流量差异减少。

4. 正电子计算机断层扫描(PET ) : 阅读障碍者在音读负荷下大脑额叶和枕叶的局部代谢量存在明显改变。

这方面的报道目前还很少。

另外，从神经电生理检测方面也可以找到阅读障碍的依据：
1. 脑电图: 早先的研究多报道LD 或阅读障碍脑电图异常率高, 具体表现是基础波型异常, 甚至是发作性脑波异常。

但这类异常脑波不具有特异性, 迄今很难成为对LD 的有效诊断参考。

由于近年来计算机技术的进步, 对脑波进行定量分析和频谱分析成为可能。

研究
发现阅读困难儿童的α波活动性偏高或恰相反, 低频功率相对增加, β波频率减少,这些特征主要表现区域为左脑半球和顶枕区。

2. 诱发电位: 典型的LD常表现阅读困难, 虽然不存在视听功能缺陷却表现出视觉认知和听觉认知方面的障碍,认知心理学一般把它分为视觉型和听觉型两类。

对LD 视听觉的诱发电位研究始于70 年代, 一些视觉诱发电位(VEP)研究倾向于报道言语性LD 在文字信号刺激下左侧顶部出现晚期成份的低振幅, 各波型潜伏期延长, 波型分离偏少等。

听觉诱发电位检测亦多报道LD 呈现早成份的低振幅, 潜伏期延长, 在阅读负荷下振幅增加等。

相比之下, 事件相关电位(ERP) 在检测听觉和视觉功能障碍, 判定不同患者各自特征并判定治疗教育效果方面有着独特的效能。

有报告称LD儿童的P300呈现率和振幅均偏低, 并且延长。

潜伏期200ms时的负相电位(MMN) 对探索LD儿童认知过程也有帮助。

其依据是在纯音刺激时可以诱发出P300,但未能检测出明显的MMN。

表明对音认知的障碍在早成份时即显现出异常,至晚成份出现前就有可能判断出障碍发生的环节所在。

目前这方面的研究还相当少见。

三．利用神经可塑性等对儿童阅读障碍的矫治
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。

在这里主要介绍依据阅读障碍是听觉的时间加工的损伤，通过促进经验依赖性神经可塑性的方法来纠正这些障碍的训练计划，并且在发展听觉的时间加工方面取得成效，使得听觉加工和语言理解力得到改善。

【研究问题与方法】
一. 研究内容
20世纪70年代以来，随着西方国家对阅读障碍的逐渐重视，我国学者张承芬，舒华等也纷纷投入到关于阅读障碍的研究，现在越来越多的研究表明,汉语儿童中存在阅读障碍已是毋庸置疑的事实,并且其发生率与英语文字系统中阅读障碍发生率相当接近。

而且对此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对阅读障碍儿童进行诊断，从而分析了儿童阅读障碍的脑机制及其对学前教育的启示。

二.研究思路及论文写作大纲
『研究思路』
本文从脑科学的角度出发，通过使用相关的检测技术，如：单光子计算机断层扫描(SPECT )、正电子计算机断层扫描(PET，positron emission tomography）、事件相关电位(ERPs, event-related brain potentials)、CT、MRI、脑电图等分析诊断阅读障碍儿童在神经脑区电位方面的异常,为矫正儿童的阅读障碍提供科学的生理的方面依据有重大意义。

『论文写作大纲』：
1．儿童阅读障碍的研究发展阶段及定义、表现和不同类型:
1.1儿童阅读障碍的定义
1.2儿童阅读障碍的表现
1.3儿童阅读障碍的不同类型
2．儿童阅读障碍病因已有相关研究理论：
2.1语音缺陷假说(the phonological deficit hypothesis) 。

2.2大细胞缺陷（巨细胞）理论( the magnocellullar deficit theory)
2.3时间加工缺陷假说(the temporal processing)
3.儿童阅读障碍诊断:
3.1神经定位方面来:通过神经解剖学研究、CT、MRI、单光子计算机断层扫描(SPECT )、正电子计算机断层扫描(PET )。

3.2从神经电生理检测方面提供依据：脑电图、诱发电位。

4．儿童阅读障碍的矫治
4.1国内外5种矫正模式: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.
4.1.1行为干预模式
4.1.2认知——行为干预模式
4.1.3同伴指导模式
4.1.4神经系统功能训练
4.1.5生化与药物治疗
5．儿童阅读障碍的脑科学研究对学前教育的启示
5.1 儿童阅读障碍的脑科学研究的意义
5.2现在我国儿童阅读障碍的现状(参阅资料或个别访谈等方法)
5.3如何利用脑科学的最新进展及早诊断幼儿园儿童的阅读障碍并采取相关矫正措施
5.3.1 利用脑科学手段辅助诊断儿童阅读障碍
5.3.2 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。