发展性阅读障碍中的语言加工与视觉加工缺陷的研究

1、发展性阅读障碍中语言加工与视觉加工缺陷的相关研究 摘要一些关于发展性阅读障碍的研究侧重于语言异常，如非词汇阅读或阅读异常；其他的研究主要集中在视觉异常，如心理物理学认为，视觉的异常表现体现在对身心任务评估运作的大细胞和小细胞层的外侧膝状体核上。但很少有人知道这两种关系类型的不同。我们用Ternus的视觉运动显示器（这被认为依赖于大细胞和小细胞通道）来测量患有阅读困难症的儿童的非言语阅读和非词汇阅读。结果表明，在Ternus任务测量中显示阅读与非言语阅读能力是相关的，但与非词汇阅读能力无关。我们提供二择一的结论解释这些发现：第一种，非言语词阅读需要一个串行的从左到右的分配整个字母字符串的秘密关注

2、，而且神经系统参与这种注意力的过程中同时扮演了Ternus显示的重要角色反应；第二种，非言词阅读和异常Ternus性能并不直接相关：神经发育影响外侧膝状体核（LGN影响视觉，影响Ternus性能）和相邻的内侧膝状体核（MGN影响听觉），且MGN畸形有可能对非言语词阅读产生更多的影响。什么是发展性阅读障碍1.4.1 低成就定义此定义用儿童与其所处年级或年龄之间阅读成绩上的差异来定义阅读障碍。如果儿童在标准阅读测验上的成绩低于所处年级或年龄阅读成绩两个标准差，又无智力落后的情况，就被鉴别为阅读障碍儿童。1.4.2 不一致定义此定义用儿童的阅读成绩与其智力水平之间的差异来定义阅读障碍，如果儿童具有正

3、常智力、教育机会、文化氛围和经济条件，没有明显的情绪及神经障碍，而阅读成绩明显落后于就其智力所应达到的阅读水平，即为阅读障碍儿童。两种操作定义阅读的哪些方面？早期主要指单个词汇的阅读和拼写，侧重正确率方面目前开始强调阅读的不同层次-亚词汇、词汇、段落等阅读的正确率和流畅性两个方面1.介绍双线路原理两种路线：无词汇路线和词汇路线 1.1 在发展性阅读障碍中的视觉加工缺陷1980年，Lovegrove和其他人开始从立场可见的持久性理论法证明一个患有发展性视觉处理缺陷孩子的问题。 实验过程：试验中用一个空白的刺激间距在一个正弦或方波光缆中存在交互作用，来测试好的和糟糕的读者的可见持久性之间的差异。每

4、个实验由一个光缆（ISI）周期重复10次，受试者报告说他们是否看到一个空白间隔。没有报告一个空白间隔被认为是第一项刺激措施仍在第二次中持续。实验结论：阅读糟糕的读者比好的读者在低空间频率上存在更多的困难。原因在于信息在大细胞和小细胞这两种视觉通路传输不一致所造成。可见持久性理论 1976年，Breitmeyer和甘兹从灵长类动物的视觉学习数据获得解释这两个通道相互交互的理论，该理论认为视觉刺激结束后需要长时间的视觉持续，即可见持续性理论。Breitmeyer和甘兹认为在一个注视点到另一个注视点扫描时，大细胞通道抑制小细胞通道，所以之前固定的刺激不可见，且掩饰了后面的刺激物。这样的掩饰很明显的干

5、扰阅读。 测量对比敏感度Lovegrove和艾尔等在1980年提出测量对比敏感度，他们发现，阅读障碍者在低空间频率对比敏感度上比好的读者明显偏低。实验结论：阅读障碍者在大细胞通路上的一种破损，导致了大细胞通道在进一步的刺激闪烁不成功，阅读正常者的这种大细胞通道很正常，这种闪烁进一步刺激大细胞通路，从而增加抑制小细胞系统，允许更大的对比敏感度。 1.2 Ternus的视觉运动测试Ternus显示是一种基于闪动现象的幻觉。它包括四个圆,第一和第四圈交替在屏幕上,所以只有三个圆圈出现在屏幕上。虽然只有三个圈存在，但视觉持久性发生在四圈出现后。 这些组合元素的运动错觉被认为依赖于各自的大细胞和小细胞通

6、路。而元素运动取决于小细胞系统，因为系统维护持久性影像中心方块，它排除群体运动感知。 Ternus 在1980年以后才开始用于研究在阅读困难者身上。Slaghuis对正常的和非正常的阅读者实施了Ternus的测试，证明了：(1)Ternus的视觉运动检测能用于测量可见持续性。(2)阅读困难者实际上在控制明显的视觉运动检测时确实有所不同。 上面结果产生的原因可以被解释为阅读障碍者的大细胞通路被打断，所以在后期兴奋的大细胞通道中这种闪烁不成功；而正常读者的大细胞通道正常，所以闪烁更进一步刺激大细胞通道，从而增加抑制小细胞通道，所以导致增加了组织运动认知的发生。1.3在发展性阅读障碍中语言加工缺陷与

7、视觉加工缺陷有何联系？ Slaghuis等人也测量了非词汇阅读。在这个试验中，阅读障碍者的正常阅读者值差的很远。这与阅读障碍儿童在Ternus display上报告的团体运动显著少于正常儿童的结论有什么关系呢？ Slaghuis等人通过测定团体运动判别数量的平均值和非词汇阅读的准确性两者的相关来了解上述关系。 实验结果：没有视觉缺陷和语言进程 (非词阅读)缺陷两者相关联的任何证明。最新研究对Slaghuis等人的研究报告进行了重复和扩展。首先，为了克服Slaghuis等的实验中小的样本量造成的相关性的限制 ，我们使用了阅读障碍的大样本和控制组（大约每组40人）。其次，我们处理了更多的危机的研究

8、限制，也就是它忽视了现在非常重要的研究本身支持的阅读障碍儿童亚类型这个理念。 3.2 语音障碍与表征障碍已经确立,阅读障碍儿童在Ternus测试上与正常读者不同。我们转而考虑异质和亚型。是所有的阅读障碍儿童在Ternus行为中均表现异常,还是仅仅只是其中的一部分？如果只有部分，怎样辨别阅读障碍儿童中的异常部分?一种方法是尝试挑出亚型一:纯语音障碍(非词阅读异常而例外词阅读正常).亚型二:纯表征障碍(非词阅读正常而例外词阅读异常).并将两种亚型的Ternus文件进行比较。程序如下. 从所有的80个儿童样本中，从不规则词正确读取数中,减去非词的正确数.这个减数的正值表明,词汇路线比非词汇路线有优势

9、,在语音障碍中这个正值颇高. 这个减数的负值表明, 非词汇路线比词汇路线有优势, 在表征障碍中这个负值颇高. 针对这80个儿童,我们严格根据这个指数进行排名（不规则词-非词）。指数比最高的正值还要高的儿童,算为纯语音障碍儿童,既语音障碍儿童的指数远远超出正常范围.换句话说,他们和正常儿童组相比,识别非词比识别不规则词有更大劣势.这样的孩子有10名.(占差读样本的25%)指数比最小的负值还要小的儿童,算为纯表征障碍儿童,既表征障碍儿童的指数远远低于正常范围.换句话说, 他们和正常儿童组相比,识别不规则词比识别非词有更大劣势.这样的孩子有3名.(占差读样本的7.5%)对两个极端组的Ternus团体

10、分数的分析显示,群体影响不显著(F (1,11) = 0.014, P 0.05),ISI效应显著( F (11,121) = 24.36, P 0.001) ,交互影响显著 ( F (11,121) = 2.05,P 0.05).数据在表2中.表2语音障碍组与表征障碍组的ISI百分比的平均值.很明显,在短ISI时,表征障碍比语音障碍引发的组运动要少,在长ISI时,比语音障碍引发的组运动要多. 然后,比较语音障碍儿童与优秀儿童.两因素方差分析显示,群体效应不显著(F(1,46) =0.98,P 0.05)。ISI差异显著(F(11,506) =119.97, P 0.001),交互效应显著(F

11、(11,506) =8.14, P 0.001).数据见表3.然后, 比较表征障碍儿童与普通儿童. 两因素方差分析显示, 表征障碍儿童与优秀儿童无显著差异.组效应和交互效应均不显著. ISI差异显著(F(11,429) =79.04, P 0.001). 数据见表4.为了进一步证实这些发现,我们略微放宽标准增加了样本数(n=7)重新分析,结果精确的相似, 组效应和交互效应均不显著. ISI差异显著(F(11,332) =126.92, P 0.001)异质的证据很明显了.仅仅有部分的发展性阅读障碍者在Ternus任务中表现异常这些儿童是属于语音障碍者。发展性的表征阅读障碍不同于阅读障碍，并且在

12、Ternus任务中表现无异常。表3 语音障碍组与正常组的组运动判断平均值第二种调查异质的方式是研究语言和视觉变量之间的相关。首先，表3表明三种测量之间的交互相关。选择的样本为既有阅读数据又有Ternus数据的儿童。表4显示三种测量之间的交互相关和组运动的判断总数。组判断的总数值与单个单词类型无相关。在Slaghuis等人（1996）的数据中，非词阅读的精确性和组判断平均值之间的相关不显著。他们的实验样本较小，然而，此次研究样本扩大后，并未显示相关显著。这种失败可能是因为使用组运动判断作为考察方式并不适当，因为我们分类的这两种阅读组在平均值上的差别不大。而在Z分数的差别大。三类Ternus指数相

13、关关系见表5表4 表征障碍组与正常组的组运动判断平均值如表5所示，截距和坡位指数与三类词型之间显著相关，R2与规则词语及非词阅读之间相关显著(P 0.04 所有情况下)，与不规则词之间的相关微弱。我们发现，词汇通道与三类Ternus测试之间的相关均显著，非词汇通道与与三类Ternus测试之间的相关均显著。然而，这并不表明Ternus行为与双通道之间有真正的联系，因为，例外词语阅读的准确性和非词阅读的准确性之间相关显著。因此，如果某一通道真与Ternus行为相关，另一个通道的测量分数也应与Ternus分数呈现相关显著。方法是计算偏相关。例外词阅读和非词阅读的Ternus指数之间的偏相关数据见表6

14、.不规则词阅读的偏相关均不显著。与之相比，非词阅读的Ternus指数与例外词阅读部分，在截距和坡位指数上相关显著。R2部分相关接近显著(P 0.10, 双尾).结论很明显，Ternus测试中的表现与词汇通道不相关，但与非词汇通道相关：儿童在非词阅读中表现越差，截距越高，坡位指数越平。以上结论与我们研究的两类亚型分析一致（纯语音障碍在Ternus测试中表现异常，纯表征障碍则不）4.讨论4.1发展性阅读障碍的亚型证据 目前人们广泛认为发展性阅读障碍的一种亚型是表征障碍(Holmes, 1973等),另一种亚型是语音障碍(Temple and Marshall, 1983等)我们的结论进一步证实了这

15、种分别，Ternus测试中语音障碍和表征障碍的阅读障碍者的表现异常。表5 三种测试准确性与Ternus指数(截距,坡位和R2)之间的相关我们的研究同最近三篇(Borsting et al., 1996; McPherson et al.,1996; Spinelli et al., 1997).有关神经系统相关性的研究结论一致。Borsting 等人（1996）以成人作为样本，研究了17名阅读障碍者与9名正常人之间巨细胞系统的功能。并未评估26名主试的标准的阅读能力，但所有报告有阅读障碍的主试在读、写方面均有困难，他们均与正常对照组有区别。Borsting 等人的研究与本研究结论相符合：巨细胞

16、功能障碍并非在所有的发展性阅读障碍者中存在，它仅仅存在于非词阅读差的被试之中。McPherson等人（1996）使用诱发电位法（ERP），考察了不同类型的阅读障碍（包括有语音缺陷的阅读障碍和没有语音缺陷的阅读障碍）和正常读者在语音加工过程中的大脑激活情况。与图片词汇测验所不同的是，该研究以听觉的形式向被试呈现口语词，被试的任务是判断启动刺激和探测刺激的起始（initial）音素是否相同，记录被试的 ERP。结果发现正常读者的 ERP 在押韵目标词上出现 N400 效应，具体说来，在目标词出现250450ms 之间，押韵目标词 ERP 波幅小于不押韵的目标词 ERP 的波幅，这种效应广泛分布在双

17、侧皮层(颞中顶，顶叶和枕叶)，在后脑区达到顶峰。非语音障碍的阅读障碍者在这个时间段出现了同样的 N400 启动效应，但只在颞中顶。语音障碍者在 250450ms 之间没有出现任何效应，但在 450550ms 之间在后脑区出现了启动效应。Spinelli等人（1997）采用意大利儿童作为被试，研究发现，发展性阅读的表征障碍与传输系统缺陷之间并不相关。4.2 为什么一些研究在差读者身上没有发现大细胞缺失的证据？（1）尽管大多数对这一问题的调查在差读者身上找到了大细胞缺失的证据。Hogben认为这些研究可能选取了不同的差读者人群样本，要么是招募被试的方法不同要么是选取样本标准差异特别是筛选出一些语音

18、编码差的会包括有足够比列的大细胞缺失的阅读障碍者以致能够发现群间不同，而其他的选择标准这样的阅读障碍者在样本中少的可怜。（2）我们的实验结果证实了Hogben 的观点。既然通过词典程序的阅读能力与有无大细胞缺失问题没有直接关系，与涉及非词阅读的诊断（如Woodcook单词破译测试）相比，强调阅读的这方面问题的诊断性阅读测试（如对不规则词的朗读测试）就更不可能挑选出有大细胞缺失问题的差读者。（3）这在我们的数据中直接得到了显示。我们选取了40位差读者，并对他们进行了规则词、不规则词和非词阅读测试，把他们按照非词阅读成绩的中位值分成两组，然后分析两组间“Ternus 表现”的不同，较差的非词阅读组

19、R2明显较低（(0.759 vs. 0.580; F (1,34) = 4.216,（4）P 0.05),有一个略微明显的低坡(0.0261 vs. 0.0167;F (1,34) = 3.211, P = 0.0821), 但在截距上无差别。当我们把差读者按不规则词阅读成绩的中位值分成两组时，两组间“Ternus指数”没有任何不同。4.3 非词阅读和对“Ternus展示”反应之间的关系该如何解释？（1）我们发现通过非词典通路的阅读能力与Ternus相关的视觉加工之间有关联，而后者与通过词典通路的阅读能力无关联。为什么会这样呢？（2）可以采取的一个简单的方法就是要证明“Ternus任务”和非词

20、阅读两者在某种程度上都与时间信息加工有关。而阅读障碍者的时间信息加工受到全面损伤。但正如Stern(1993)（p83)指出的，这一论点使人相信在正常人身上有一个超越感知和运动边界的全面系统负责各种时间信息加工形式。但还没有证据证明大脑中存在这种形态独立的时间信息加工系统。由此可知此方法似乎没什么用。(3)相反，我们要提出两种可能的解释，两种解释都有推测的成分。根据第一种推测，非词阅读和“Ternus测试”的表现之所以出现联系是因为非词阅读需从左到右相继分配注意，注意可能会占用大细胞和小细胞外侧膝状核通道，而这些通道又被从左到右的眼动以同样的方式占用。根据第二种推测，非词阅读和“Ternus测

21、试”的表现之间的关联是一种巧合，因为存在着两个结构临近而功能无关的神经系统。(4) 我们认为词典阅读对字母是并行加工的，而非词典阅读对字母是从左到右连续加工的。具体来说，词典通路是把所有字母作为一个字母串同时输入:一个单词中所有字母同时激活该词的正字法词条。相反，非词典通路对一个字母串中的字母从左到右进行加工，一次一个字母。Rostle和Colthheart发现的所谓“晦气效应”能证明这一说法。他们在双通道计算机模式（DRC模式）朗读和正常成人读者阅读这两种方式中对非词阅读进行了研究。DRC模式模仿成人，一个字母一个字母地按左右顺序从字母识别系统输入到词典通路，这样对由多个字母表示的一个或更多

22、音素的非词的命名时间超过字母音素一一对应的非词命名时间。(5) 词汇阅读首先受到词典通路的影响，部分受到非词典通路的影响，而非词阅读主要受非词典通路的影响。如果词典通路是并列运行的，他就不会受字母长度影响。如果词典通路是按一个一个连续运行的，他就会受到字母长度的影响。假若这些提议理论上成立，预计结果就该是：比起刺激是一个非词来说，刺激是一个词时的命名潜伏期受字母长度的影响要小得多。对于被试为人和DRC模式情况都是如此。(6) 词典阅读并列运行，非词典通路循序运行。如果一个个字母运行的非词典通路真的牵涉到从一个字母到下一个的眼睛移动，那么大细胞通道为什么对非词阅读重要而对不规则词阅读不重要，以及

23、为什么的抑制缺陷会影响非词阅读而对不规则词阅读无影响就显而易见了。当然对非词阅读来说从一个字母到下一个字母的眼睛移动是没有必要的。但是如果非词典通路按我们说的那样运行，那么一定会在某种程度上牵涉到注意从一个字母到下一个字母一直到左边的转移。(7)这些观点与Cobettta 和Shulman的较成熟的主张有关。这两位对大细胞和小细胞的加工不特别关心，他们特别关心的是“存在一套心理神经加工过程在背后主导注意的分配。而我们的推测恰好是，这样的过程涉及非词阅读，因为非词阅读要求注意按正在读到的字母串的连续位置而连续分配。在对获得性阅读障碍的各种形式进行调查的基础上，Ladavas et al.提出了相

24、同的观点，他明确地采用了双通道阅读模式来解释他们的数据，对非词阅读来说大声读效果相当差，而在忽视性阅读障碍中发现的结果是大声读非词比读词更差。他们的解释是词典通路通向被注意焦点环绕的单一知觉单位，而音韵通路通向一个偏差了的注意焦点在显示的范围内多个知觉单位中靠左的位置。(8)我们依据外侧膝状核包含着加工视觉信息的大、小细胞，内侧膝状核包含着加工听觉信息的大、小细胞的事实，对为什么非词阅读和“Ternus表现”会相关进行了两个可能的推测。传统上把内侧膝状核分为中层和表层，人们认为中层是大细胞区，虽然一般没有把表层区相应地看成小细胞区，相比之下，它是，这很清楚。 (9)Stein提出，内侧膝状核大

25、细胞参与对听力刺激中的快速时空变化的反应。据我们所知，还没有对内侧膝状核的两个分区在快速的随时间变化信号的加工方面进行比较。但是，外层区是主要皮层区的中间部分的凸突，比中层区有更短的潜伏期，这就为它在时空加工上起重要作用的推测搭建了一个合理的基础。如果这样，言语知觉将主要依靠这些细胞，这与Kraus et al.的研究一致。他发现在豚鼠的内侧膝状核的一些分离区存在着一个层，加工光谱时空变化，他的特点是使音素转换对综合言语刺激作出回应。(10)Galaburda and Livingstone (1993)对五位死亡的阅读障碍者的大脑中的内、外侧膝状核进行了分析。在左脑的内侧膝状核上，与正常控制组比较，阅读障碍者的大细胞相对较少。在左、右脑的外侧膝状核上，阅读障碍组比正常组在大细胞皮层上的细胞要小，而在小细胞层上两组细胞的大小无区别。(11)这可以证明，要是给这些阅读障碍者作一些适当的测试，他们会在“Ternus测试”中表现异常（因为他们的外侧膝状核大细胞异常），也