本刊記者 李玉琨

漢語兒童腦發(fā)育與閱讀發(fā)展的探路人
——記北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點實驗室副教授劉麗

本刊記者 李玉琨

專家簡介：

2016年，以4:1擊敗圍棋世界冠軍李世石后，谷歌人工智能AlphaGo火了。之后，它的戰(zhàn)績作為人工智能有望取代人類智慧的佐證，被一些技術(shù)決定論者大肆頌揚。北京師范大學(xué)心理學(xué)部的劉麗副教授對此卻持保留看法，她說：“別看AlphaGo贏了圍棋，讓他轉(zhuǎn)行學(xué)習(xí)千變?nèi)f化的語言，恐怕贏不了三四歲的孩子吧?！比祟悑雰簩W(xué)習(xí)掌握語言的速度之快常常令人驚嘆，“一個三歲的孩子往往還不會獨立穿衣、吃飯，卻往往能表達(dá)豐富的語言”，兒童語言發(fā)展與腦發(fā)育的關(guān)系正是劉麗的研究領(lǐng)域。

踏進(jìn)這個領(lǐng)域，與她的個人愛好有關(guān)?！?016年，一檔叫《中國詩詞大會》的節(jié)目特別火，其實我也是個詩詞愛好者，我似乎從小就對語言的美有一種天然的敏感性?！睈酆檬谷?，在結(jié)束了北京師范大學(xué)生命科學(xué)專業(yè)本科的學(xué)習(xí)后，劉麗決定朝語言研究的方向走一走。

想法萌生后，她懷著忐忑的心情，拜訪了我國著名心理語言學(xué)家彭聃齡教授，向他表明了自己對語言研究的熱情。沒想到，和藹可親的彭聃齡老先生，毫不猶豫地把她收下了。從此，劉麗對人腦語言加工的研究歷程正式開啟。

科學(xué)閱讀，啟智未來——漢語兒童閱讀發(fā)展與障礙的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究

近年來，劉麗開展的研究主要與兒童閱讀能力的發(fā)展相關(guān)。世界各國對國民閱讀尤其兒童青少年閱讀非常重視。為推動國民閱讀素養(yǎng)的提高，多國已出臺了相關(guān)的立法。我國對閱讀的重視程度也逐年加強，從街頭廣告到國家電視臺，以閱讀為主題的公益廣告比比皆是。2013年我國開始著手的國民閱讀立法，更將倡導(dǎo)全民閱讀提高到了法律的層面?！耙粋€不愛讀書的民族是沒有希望的民族”，出于對全民閱讀素養(yǎng)的深切關(guān)懷，圍繞“漢語兒童閱讀發(fā)展與障礙”這一主題，劉麗主持了多項國家自然科學(xué)基金項目，參與了“973”、北京市腦科學(xué)計劃等重大課題，發(fā)表SCI/SSCI論文20余篇，相關(guān)成果在Neuroimage、Human Brain Mapping、Journal of Cognitive Neuroscience等國際腦科學(xué)主流期刊上發(fā)表后,受到國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。

首先，劉麗團隊通過系列研究揭示了漢字字形、語音、語義的大腦表征區(qū)，以及參與形—音轉(zhuǎn)換和形—義轉(zhuǎn)換的腦區(qū)網(wǎng)絡(luò)。這些研究在刻畫出成熟漢語讀者閱讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的同時，更為研究兒童閱讀的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。

此外，團隊通過比較漢語母語閱讀和英語母語閱讀的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)，在腹側(cè)通路上，漢語母語閱讀者更加依賴雙側(cè)的楔葉和右側(cè)的舌回；而在背側(cè)通路上，漢語母語者更加依賴頂上小葉。作為漢語特色之一的聲調(diào)，其加工則更加依賴右腦額下回。這些研究對回答文字特點對人腦閱讀網(wǎng)絡(luò)的塑造作用有著重要的學(xué)術(shù)價值。

針對漢語兒童閱讀能力的發(fā)展，劉麗團隊的研究發(fā)現(xiàn)，從兒童的不熟練閱讀到成人的熟練閱讀，腦功能網(wǎng)絡(luò)有兩個重要變化：一是兒童更加依賴皮層下腦區(qū)與皮層腦區(qū)之間的聯(lián)結(jié)，而成人更加依賴皮層上腦區(qū)之間的聯(lián)結(jié)；二是，兒童更加依賴語音加工區(qū)（如顳葉區(qū)域）與其它腦區(qū)之間的聯(lián)結(jié)，成人更加依賴字形加工區(qū)域（如枕葉區(qū)域）與其它腦區(qū)之間的聯(lián)結(jié)。這項研究揭示了兒童閱讀發(fā)展的腦網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

針對一直以來都存在爭議的漢語兒童母語閱讀障礙的主要認(rèn)知缺陷問題，劉麗通過進(jìn)行單字和詞兩個層面多個腦功能成像（fMRI）的實驗發(fā)現(xiàn)，在單字層面，漢語兒童母語閱讀障礙的主要認(rèn)知缺陷是字形加工缺陷，其在腦機制上主要表現(xiàn)為雙側(cè)的顳枕區(qū)域的激活不足；而在詞的層面，漢語兒童母語閱讀障礙的主要認(rèn)知缺陷則是語素加工缺陷，在腦機制上表現(xiàn)為左腦額下回的激活不足。這些發(fā)現(xiàn)在一定程度上彌合了以往研究中存在的“字形加工缺陷vs語素加工缺陷作為漢語閱讀障礙兒童的主要認(rèn)知缺陷”的爭議。

劉麗課題組還進(jìn)一步從局部和大尺度腦網(wǎng)絡(luò)兩個層面比較了正常兒童與閱讀障礙兒童腦結(jié)構(gòu)的差異。在局部腦區(qū)層面，通過比較漢語閱讀障礙兒童與正常兒童的腦灰質(zhì)密度，發(fā)現(xiàn)障礙兒童除在經(jīng)典的語言加工區(qū)（如左腦顳上回、額下回）灰質(zhì)密度降低外，在一些低級的視知覺加工區(qū)域（如右腦枕下回）和執(zhí)行控制腦區(qū)（如腹內(nèi)側(cè)前額葉）也表現(xiàn)出灰質(zhì)密度的下降趨勢。這一發(fā)現(xiàn)支持了“漢語閱讀障礙的非語言范疇缺陷”理論,表明漢語閱讀障礙的缺陷不僅僅局限在語言范疇，可能也與早期較為初級的視覺皮層的發(fā)育異常有關(guān)。在大尺度腦網(wǎng)絡(luò)的層面，團隊發(fā)現(xiàn)，閱讀障礙兒童腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點較多分布于前部額葉，而正常兒童多分布于大腦后部頂葉，表明閱讀障礙兒童跟正常兒童的腦有著不同拓?fù)浣M織結(jié)構(gòu)；同時，閱讀障礙兒童左右半腦的連接強度大于正常兒童，表明閱讀障礙兒童語言功能的大腦偏側(cè)化進(jìn)程可能晚于正常兒童，而語言功能的大腦左側(cè)化是良好語言和閱讀功能的一個重要標(biāo)志。

綜合一系列研究所獲的研究成果，劉麗團隊不僅在理論上揭示了腦發(fā)育與閱讀發(fā)展及障礙的關(guān)系，更在實踐上為我國數(shù)億兒童的閱讀教學(xué)以及閱讀障礙兒童的診斷和干預(yù)提供了基于腦科學(xué)的新理念、新思路及新方法?！罢Z言文字的差異導(dǎo)致我們不能照搬國外的閱讀研究結(jié)果，漢語兒童閱讀能力的提升必須依據(jù)我們自己開展的漢語閱讀研究”，劉麗說道。

與來自各地的學(xué)者一起參加中美青年科技人員交流計劃

拓展新方向，迎接新挑戰(zhàn)——漢語兒童二語閱讀及障礙的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究

在全球化的大背景下，掌握二語甚至三語已經(jīng)成為非常普遍的現(xiàn)象，很多孩子從小便學(xué)習(xí)第二語言。因此，對二語閱讀的腦機制研究成為閱讀研究中一個非常重要也非常有趣的問題。

通過研究，劉麗團隊發(fā)現(xiàn)漢語母語者在閱讀英語時使用的腦區(qū)跟其閱讀母語時使用的腦區(qū)高度重合，但跟英語母語者閱讀英語時使用的腦區(qū)有較大不同。并且英語熟練度越高，漢語母語者越多使用閱讀母語時的腦區(qū)，而更少使用英語母語者閱讀英語時使用的腦區(qū)。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，英語母語者閱讀漢語時與漢語母語者閱讀英語時的情況正好相反。英語母語者在閱讀漢語時使用的腦區(qū)跟其閱讀母語時使用的腦區(qū)差異較大，但卻跟漢語母語者閱讀漢語時使用的腦區(qū)高度重合，并且漢語熟練度越高，英語母語者會越多使用漢語母語者加工漢語的腦區(qū)，而更少使用英語母語者加工英語的腦區(qū)。這項研究揭示了母語和二語的關(guān)系對二語閱讀腦機制的調(diào)節(jié)作用，顯示了漢字加工的腦網(wǎng)絡(luò)的包容性特征。

劉麗團隊正與北京大學(xué)孟祥芝教授的團隊合作開展母語閱讀困難與二語閱讀困難的關(guān)系研究。在前期對2000多名北京市郊區(qū)和市區(qū)的小學(xué)兒童的調(diào)研中，他們發(fā)現(xiàn)母語閱讀困難有30.84%的可能性會同時引發(fā)二語閱讀困難，并且該概率顯著大于母語正常群體表現(xiàn)出二語閱讀困難的概率。這說明，母語閱讀困難更有可能引發(fā)二語閱讀困難，也就是說母語閱讀中的認(rèn)知加工缺陷可能會負(fù)向遷移至二語閱讀加工中。

“長期以來我國兒童的二語學(xué)習(xí)存在學(xué)習(xí)時間長、學(xué)習(xí)效率低、啞巴英語等問題，我們的研究結(jié)果將為開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效的二語學(xué)習(xí)方法提供腦科學(xué)的證據(jù)。”劉麗說，“二語學(xué)習(xí)往往發(fā)生在母語學(xué)習(xí)之后，因此其腦的加工機制既受到二語本身特點的影響，也受到已有的母語加工系統(tǒng)的影響，比較復(fù)雜，這給我們的研究帶來了很多挑戰(zhàn)。不過這也正是研究的樂趣之一?！?/p>

課題組與美國神經(jīng)語言學(xué)家James Booth教授合影

合作共贏 和悅共處

“開放性是我們課題組的特征，宏大的事業(yè)，不是單打獨斗能完成的，必須與別的團隊合作，合作使我們更強大。”北京大學(xué)孟祥芝老師的課題組、中科院心理所畢鴻雁老師的課題組、北京科技大學(xué)官群老師的課題組，都是劉麗團隊合作的對象，在一起辦的小沙龍及開展的合作項目，令他們每個課題組都獲益匪淺。劉麗課題組還與美國麻省理工學(xué)院、德克薩斯大學(xué)、密歇根州立大學(xué)以及加拿大西安大略大學(xué)的多位學(xué)者建立了實質(zhì)的合作關(guān)系。2016年10月，劉麗團隊聯(lián)合北京大學(xué)和中科院心理所的語言研究團隊合作舉辦了“語言發(fā)展與障礙工作坊”。參加工作坊的10余位教師以及30余位研究生濟濟一堂，從語言能力的正常發(fā)展、雙語閱讀發(fā)展與障礙、音樂能力與語言能力的關(guān)系、漢語的聽覺語音加工等多個方面，共同梳理了漢語兒童語言發(fā)展和障礙方面的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究進(jìn)展。

劉麗課題組雖學(xué)生不多，但卻是一個很有凝聚力的小團隊?！氨娙耸安窕鹧娓摺闭沁@樣的團隊氣氛保障了課題組高效率的科研產(chǎn)出。談到招收學(xué)生的要求，劉麗大笑：“我招學(xué)生真的沒有特別的要求，‘熱愛生活、追求夢想、喜歡探索、不畏挑戰(zhàn)’是我招生的要求，同事們老拿這個要求跟我開玩笑，他們覺得我的要求‘太浪漫’，但我會真的把這個要求落實到實處。”

她認(rèn)為學(xué)生的基礎(chǔ)不是考量招收與否的重要因素，熱愛生活、敢于追求夢想，渾身充滿正能量才是最重要的。遇到困難，不退縮的品質(zhì)，對于探索未知世界的科研工作特別重要?！拔蚁矚g有正能量的孩子，遇到打擊的話，睡一覺第二天起來接著干，還是一身勁，這就是我需要的學(xué)生。因為在科研工作中我們經(jīng)常會遇到各種各樣的困難，只有正能量的孩子才能堅持到底。再聰明的孩子，如果沒有一顆積極向上和堅強的心，我覺得不適合做科研。一個正能量的人，能帶給整個課題組積極向上的氛圍，這也是很難得的?！?/p>

劉麗很珍惜與學(xué)生的互動，學(xué)生特別信任她，跟她特別親近。遇到問題或?qū)嶒灲Y(jié)果不理想的時候,她的學(xué)生經(jīng)常第一時間找到她，她總是耐心地與他們一起討論，幫他們找問題的癥結(jié)。即使看到不理想的實驗結(jié)果，自己也很迷茫的時候，她也總是正能量十足地鼓勵學(xué)生，不把負(fù)能量帶給學(xué)生，這是她對自己的要求?！安豢赡芩械氖虑槎际抢硐氲模茖W(xué)研究更是這樣，科學(xué)研究的不確定性，正是它的魅力所在。”劉麗說。

眼下，劉麗的兒子已經(jīng)3歲了。專業(yè)使然，她經(jīng)常觀察孩子的語言發(fā)展，并有意地根據(jù)自己的專業(yè)經(jīng)驗培養(yǎng)孩子的語言能力?！皩σ粋€女性，特別是媽媽而言，研究兒童發(fā)展應(yīng)該是最適宜、最快樂的事情之一了。而我剛好能進(jìn)入到兒童語言發(fā)展與腦發(fā)育這個研究領(lǐng)域，覺得特別幸運?！眲Ⅺ愌劢呛Φ馗嬖V記者。

劉麗，北京師范大學(xué)心理學(xué)部、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點實驗室副教授。2001年和2004年，分別獲得北京師范大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)學(xué)士學(xué)位，基礎(chǔ)心理學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位。2006年至2009年，在北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)研究所和美國西北大學(xué)語言交流與障礙系進(jìn)行博士聯(lián)合培養(yǎng)，并獲得基礎(chǔ)心理學(xué)專業(yè)博士學(xué)位。作為第一完成人的“漢語兒童閱讀障礙的腦功能研究”獲教育學(xué)會首屆基礎(chǔ)教育成果網(wǎng)絡(luò)博覽會二等獎，《漢語兒童閱讀困難的神經(jīng)基礎(chǔ)研究》獲2011年全國優(yōu)秀博士論文提名獎，2013年劉麗入選北京市高校青年英才計劃。