小時(shí)候,家長和老師們常勸我們多讀書。是不是經(jīng)常聽到:“孩子啊,多看看書吧,長腦子!”我當(dāng)時(shí)一臉不屑:當(dāng)我是三歲小孩啊,懵誰呢?我看大家頭都差不多大,就是想騙我看書!可后來書讀多了,我還真讀到了讀書長腦子這事(大型打臉現(xiàn)場)。可這里說的長腦子不是腦子越來越大,而是腦子里面會(huì)“長出”一個(gè)神奇的區(qū)域,叫作視覺詞形區(qū)。
視覺詞形區(qū),它是人類視覺系統(tǒng)中左枕顳皮層的一個(gè)小區(qū)域,每當(dāng)我們閱讀時(shí),它就會(huì)激活(活動(dòng)增強(qiáng))。它對文字的激活比對許多其他類型的視覺刺激(如物體、面孔或房子的圖片)更強(qiáng)。而且,如果它被破壞或斷開,就像右圖中大腦掃描圖所示的病人一樣,我們可能會(huì)選擇性地失去閱讀能力。
那文盲呢?他們不會(huì)沒有這塊腦區(qū)吧?不僅我們好奇,其實(shí)科學(xué)家們也想知道答案。
文盲和文化人的腦子有啥區(qū)別?
法國著名神經(jīng)科學(xué)家斯坦尼斯拉斯·迪昂為了探究閱讀對腦結(jié)構(gòu)的影響,他找到了一位成年文盲,評估他的神經(jīng)功能變化。該文盲在2年內(nèi)從完全的文盲發(fā)展到中等識字水平,并在這期間接受了20次功能磁共振成像掃描。最初,當(dāng)他看到單詞時(shí),并沒有激活用于閱讀的神經(jīng)回路;逐漸地,他開始在視覺詞形區(qū)域出現(xiàn)越來越強(qiáng)的激活。
簡單來說,讀書讓這位文盲的腦子里“長出”了視覺詞形區(qū)!此情此景,我不得不吟詩一首,世上本沒有視覺詞形區(qū),看的書多了,也便成了視覺詞形區(qū)。
其實(shí),當(dāng)我們學(xué)習(xí)閱讀時(shí),大腦中發(fā)生改變的不僅僅是視覺詞形區(qū)。上圖里的大量紅色區(qū)域在獲得讀寫能力的過程中都增加了它們的激活和專業(yè)化。此外,連接左半球腹側(cè)視覺區(qū)和參與語音編碼的顳上區(qū)的大量連接也被重組。由于這些變化,我們獲得了通過視覺訪問口語系統(tǒng)的能力,也就是能把文字和語音聯(lián)系上了。
在上圖中,中間圖里不同顏色的圈圈構(gòu)成了人腦中的閱讀系統(tǒng),而上下兩幅圖則分別是識字成人相比文盲成人激活顯著增強(qiáng)的兩個(gè)腦區(qū)——視覺詞形區(qū)(下圖)和顳平面(上圖),這兩個(gè)腦區(qū)對于閱讀系統(tǒng)的形成和運(yùn)行非常重要。
另外一項(xiàng)研究考察了不同文化水平的群體,研究者招募了63名葡萄牙語被試,包括32名未受讀寫教育的成年人(10名文盲和22名稍微具有一點(diǎn)閱讀能力的準(zhǔn)文盲),以及31名受過讀寫教育的成年人。
研究發(fā)現(xiàn),無論是在童年時(shí)期還是在成年后獲得的讀寫能力,都至少在三個(gè)不同的方面增強(qiáng)了大腦的反應(yīng)。
首先,它促進(jìn)了視覺詞形區(qū)對已知文字的增強(qiáng)反應(yīng)。該區(qū)域與讀寫能力是主要相關(guān)的,它對文字信息的激活程度越高,閱讀表現(xiàn)就越好。
其次,研究者還發(fā)現(xiàn)非文盲的后枕葉皮層對所有對比黑白圖片的反應(yīng)都有所增強(qiáng),這表明讀寫能力改善了視覺編碼。
第三,讀寫能力可以強(qiáng)化語音區(qū)域,即顳平面,在那里,對口語的激活隨著讀寫能力的變化而變化:閱讀能力好的人對口語的激活幾乎是文盲的兩倍。因?yàn)樵搮^(qū)域與語音編碼有關(guān)。而文盲無法有意識地檢測或操縱音素。
讀寫能力不僅導(dǎo)致了幾個(gè)皮層區(qū)域的功能變化。同時(shí),學(xué)習(xí)閱讀也會(huì)導(dǎo)致連接這些區(qū)域的左側(cè)半球內(nèi)白質(zhì)通路的解剖變化。也就是說,閱讀不僅增強(qiáng)了如視覺詞形區(qū)、顳平面等區(qū)域的激活,還增強(qiáng)了連接這些腦區(qū)的特定白質(zhì)纖維。說人話就是:讀寫能力上去了,與閱讀相關(guān)腦區(qū)之間的連接也強(qiáng)化了。
從進(jìn)化的觀點(diǎn)談?wù)勯L腦子
科學(xué)家們并不滿足于發(fā)現(xiàn)讀書長腦子這事兒本身。接下來,我們要給這事上點(diǎn)價(jià)值!
人類的大腦是個(gè)神奇的器官,它神奇而強(qiáng)大的功能很大部分來自先天遺傳。但是文字誕生也只有幾千年,并且在這之后的大部分時(shí)間里多數(shù)人是文盲,所以人類不可能進(jìn)化出一個(gè)專門的閱讀系統(tǒng)。所以,讀書長腦子這件事,充分說明了后天經(jīng)驗(yàn)對于大腦功能的影響也非常大。
那么這種后天的影響是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?
答案就是我們必須回收利用現(xiàn)有的大腦系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)這種新用途。比如前面提到的視覺詞形區(qū),在文盲群體中對人臉、物體和棋盤圖案有強(qiáng)烈反應(yīng),這表明在進(jìn)行視覺文字識別之前,這個(gè)區(qū)域?qū)iT負(fù)責(zé)視覺物體和人臉識別。
但隨著文化水平的提高,該區(qū)域?qū)@些非文字刺激的反應(yīng)會(huì)顯著下降,而對文字的反應(yīng)增強(qiáng)。比如,坎特龍等人在一項(xiàng)針對四歲兒童的研究中發(fā)現(xiàn),左側(cè)梭狀回對字母的激活強(qiáng),對面孔的反應(yīng)就小。這表明,閱讀習(xí)得會(huì)讓大腦相關(guān)區(qū)域和已經(jīng)存在的功能競爭,也就是說,學(xué)習(xí)閱讀的過程會(huì)讓我們的大腦皮層表面為閱讀“騰出空間”。
不讀書,視覺詞形區(qū)這個(gè)功能就開發(fā)不出來。所以,讀書長腦子這事兒,還就真有點(diǎn)道理!下次勸小孩讀書,請直接拿出本文,看哪個(gè)小孩還不好好看書!
(王庫摘自微信公眾號“科學(xué)閱讀實(shí)驗(yàn)室”)