布賴恩·萬(wàn)德?tīng)?章熠 周加仙

如何幫助閱讀學(xué)習(xí)困難的孩子，這聽(tīng)起來(lái)是個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，但是這其中可能會(huì)有許多我們從來(lái)沒(méi)考慮過(guò)的問(wèn)題。

首先在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是診斷閱讀障礙，盡早確定最好的方法來(lái)幫助特定孩子成為成功的閱讀者。如果我們測(cè)量了很多孩子的腦激活數(shù)據(jù)，測(cè)量的結(jié)果會(huì)分布在某一個(gè)范圍內(nèi)，某些數(shù)值可能反映了學(xué)生間的差距，另一些可能只是測(cè)量的“噪音”。這些數(shù)據(jù)呈現(xiàn)最常見(jiàn)的正態(tài)分布，而閱讀學(xué)習(xí)困難的孩子可能遠(yuǎn)高于或者遠(yuǎn)低于正常水平。我們的目的就是發(fā)現(xiàn)孩子是在正常分布上，還是在正常分布以外。當(dāng)孩子在正常分布的一側(cè)時(shí)，我們可以通過(guò)特殊教育來(lái)幫助他。如果這個(gè)孩子無(wú)法通過(guò)教育來(lái)矯正，我們就需要通過(guò)為他們提供特殊的電子輔助工具或者特別的支持來(lái)幫助他們。值得注意的是，這是群體數(shù)據(jù)，但我們考慮的是一個(gè)孩子的情況，我們永遠(yuǎn)不會(huì)用群體的數(shù)據(jù)來(lái)診斷一個(gè)孩子。就像在診所里，醫(yī)生不會(huì)用一種針對(duì)群體的平均療法來(lái)給你看病，而是根據(jù)你的身高體重，針對(duì)你的個(gè)人情況開(kāi)處方。

在研究的時(shí)候，科學(xué)家把數(shù)據(jù)分成兩組，比如500個(gè)正常閱讀水平的人， 500個(gè)閱讀困難的人。然后他們用群體數(shù)據(jù)對(duì)這兩組人進(jìn)行比較，可以看到，閱讀困難的組和閱讀良好的組只有微小的區(qū)別。用另一種方式對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖，你可以看到這兩組的平均值存在差異。如果我們?cè)倮L制這兩組的置信區(qū)間，我們可以得出這樣的結(jié)論：這兩組之間區(qū)別很大，雖然這只是對(duì)同樣的數(shù)據(jù)采用了不同的繪圖方法。這兩種繪圖都是正確的，但是這對(duì)我們想要治療的單個(gè)孩子幫助不大。單個(gè)孩子無(wú)法通過(guò)這種測(cè)量手段得到幫助，因?yàn)檫@兩個(gè)組之間存在較大的重疊部分。在重疊部分，我們不知道他屬于正常組還是閱讀障礙組。盡管這兩組平均值上有明顯的區(qū)別，但是我們無(wú)法用這個(gè)數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)個(gè)體的意義不大。因此，使用針對(duì)單個(gè)被試的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，選擇能夠診斷個(gè)體而不是群體的實(shí)驗(yàn)與分析，將研究的問(wèn)題確定為如何幫助一個(gè)孩子，這樣就會(huì)設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)，比較不同的指標(biāo)。這種研究不同于比較兩個(gè)組的實(shí)驗(yàn)研究。

第二，皮質(zhì)映射關(guān)系的研究進(jìn)展。行為研究對(duì)腦的研究是極其重要的，包括研究孩子的行為表現(xiàn)、閱讀、聽(tīng)力、語(yǔ)言等。有些研究也許僅用行為測(cè)量就能找到令人滿意的方法。人們對(duì)腦成像研究的興趣源于對(duì)行為研究數(shù)據(jù)的可靠性的擔(dān)心。但是如果只研究動(dòng)物的細(xì)胞、分子、突觸機(jī)制，我們就會(huì)錯(cuò)過(guò)很多重要的關(guān)于人腦學(xué)習(xí)閱讀和語(yǔ)言的研究成果。神經(jīng)測(cè)量也有助于診斷。在確定腦的某個(gè)測(cè)量指標(biāo)方面，我們的技術(shù)已經(jīng)可以測(cè)量精細(xì)的指標(biāo)，精度可達(dá)1～3毫米。在過(guò)去的25年，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多關(guān)于大腦視覺(jué)區(qū)域的組織結(jié)構(gòu)的知識(shí)。

在視覺(jué)區(qū)域，靠近視野映射圖譜的顳枕葉腹側(cè)皮層（VOTC）包含幾個(gè)專門的加工區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?qū)δ愁惔碳さ姆磻?yīng)比其他區(qū)域更好，這就是功能的特異性。例如，有專門加工面孔的區(qū)域，還有專門加工文字的視覺(jué)詞形區(qū)（VWFA）。視覺(jué)詞形區(qū)對(duì)于人類的閱讀非常重要，該區(qū)域會(huì)隨著孩子的閱讀學(xué)習(xí)而得到發(fā)展。閱讀運(yùn)用了視野的中心部分，視野的邊緣是即將閱讀的部分。視覺(jué)區(qū)域根據(jù)視野形成映射關(guān)系，包括中心區(qū)域、旁邊的區(qū)域以及最邊緣的區(qū)域。事實(shí)上，視覺(jué)區(qū)域包含了不止一個(gè)映射圖，可能有大約20個(gè)不同的映射圖，這些映射圖覆蓋了大腦后部的大部分區(qū)域。

閱讀從書面文字開(kāi)始，形成特異化的視覺(jué)加工區(qū)域。檢查這些特異性的加工區(qū)域，可以發(fā)現(xiàn)閱讀中出現(xiàn)的問(wèn)題以及閱讀問(wèn)題出在哪里。上圖V1中的一個(gè)體素，對(duì)視野的一小部分做出反應(yīng)，因而擁有較小的視野。整合某一區(qū)域的體素的群感受野，比如說(shuō)整個(gè)V1，便可以描述該區(qū)域的視野。腦中更大的區(qū)域?qū)?yīng)視野中更大的區(qū)域。初級(jí)視覺(jué)皮層的基本工作原理是，視野中的每個(gè)位置都能激活皮層上的不同區(qū)域。我們可以檢查每個(gè)孩子視野與大腦中的對(duì)應(yīng)區(qū)域，比如視覺(jué)詞形區(qū)。也就是說(shuō)，這個(gè)孩子的視野激活了閱讀的回路。我們發(fā)現(xiàn)，不同人的視野的大小是不同的。例如13號(hào)被試的視野很小，可能存在閱讀困難;而14號(hào)被試的視野很大，如果這個(gè)被試也存在閱讀困難的話，那么他的問(wèn)題可能是其他原因造成的。

因此，我們已經(jīng)有足夠的知識(shí)，可以幫助閱讀障礙的孩子，盡管還有很多值得研究的地方。通過(guò)回顧視覺(jué)回路如何加工單詞，結(jié)合測(cè)量的每個(gè)人的數(shù)據(jù)，我們可以預(yù)測(cè)這個(gè)人的某個(gè)指標(biāo)出了問(wèn)題，造成了他學(xué)習(xí)閱讀困難。

另一個(gè)需要重點(diǎn)關(guān)注的是人腦中的一個(gè)區(qū)域與另一個(gè)區(qū)域的聯(lián)結(jié)。人與人之間的聯(lián)結(jié)是不同的。這種差異是否表示不同的閱讀能力仍然有待于進(jìn)一步的研究。大腦的白質(zhì)連接不是靜態(tài)的，而是非?；钴S的。這幾年我們已經(jīng)能夠測(cè)量單個(gè)兒童某個(gè)纖維連接的屬性。弓形束和下縱束的發(fā)展與快速看單詞的能力有關(guān)，好的閱讀者和差的閱讀者之間部分各向異性指標(biāo)（FA）的發(fā)展速度和方向不同。有些孩子左側(cè)下縱束的部分各向異性值會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而升高，而有些孩子則隨著年齡的增長(zhǎng)而降低。部分各向異性值下降的孩子是閱讀困難者;部分各向異性值上升的孩子是正常的閱讀者。所以這條纖維的指標(biāo)與孩子的閱讀水平間存在著相關(guān)關(guān)系，在一種情況下可能是增加的，在另一種情況下可能是降低的。這說(shuō)明，有些閱讀者的水平正常，有些閱讀者是低水平。但是，這還不能幫助神經(jīng)醫(yī)生或者教育者進(jìn)行診斷。

我們希望有人口分布的測(cè)量指標(biāo)，可以用來(lái)評(píng)估兒童。對(duì)于神經(jīng)影像學(xué)測(cè)量，無(wú)論是視野的大小，還是纖維束的部分各向異性指標(biāo)（FA），我們都必須收集、存儲(chǔ)和分析。這就需要共享數(shù)據(jù)，并使用可用于計(jì)算和比較的數(shù)據(jù)庫(kù)。大多數(shù)磁共振中心提供這樣兩種數(shù)據(jù)提取的方法：將數(shù)據(jù)復(fù)制到CD、DVD、USB硬盤中，或者將數(shù)據(jù)復(fù)制到服務(wù)器并使用遠(yuǎn)程登錄，數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到一個(gè)由學(xué)生或者博士后控制的系統(tǒng)上。這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式的不足之處在于，再利用和共享非常困難，元數(shù)據(jù)和預(yù)處理信息常常丟失。事實(shí)上，數(shù)據(jù)和計(jì)算管理對(duì)于閱讀障礙診斷都非常重要，核磁共振成像中心的數(shù)據(jù)存檔免去了用戶再次收集數(shù)據(jù)以便發(fā)表的問(wèn)題。數(shù)據(jù)應(yīng)該可以通過(guò)一個(gè)獨(dú)立于平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器獲得，以簡(jiǎn)化訪問(wèn)?；镜墓ぞ撸ɡ缢阉?、可視化和預(yù)處理），都可以通過(guò)瀏覽器實(shí)現(xiàn)，這樣就可以共享和再利用數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)，共享預(yù)處理方法。

以閱讀障礙研究為例，尋找適合診斷單個(gè)兒童的指標(biāo)需要許多數(shù)據(jù)，而且需要迅速找到數(shù)據(jù)并歸類整理。如果診斷6歲的孩子，需要6歲孩子的數(shù)據(jù)，如果診斷12歲的孩子，則需要12歲孩子的數(shù)據(jù)。運(yùn)用我們開(kāi)發(fā)的軟件可以將每個(gè)掃描儀上得到的數(shù)據(jù)快速地集中到一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后運(yùn)用特殊的工具來(lái)分析這種大規(guī)模的數(shù)據(jù)，而不是每個(gè)實(shí)驗(yàn)室自行分析。

總之，這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及上述測(cè)量指標(biāo)有助于診斷閱讀困難的患者。我們開(kāi)發(fā)的軟件技術(shù)有助于這些過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，這樣才能建立一個(gè)對(duì)教育者有益的神經(jīng)科學(xué)。