来自《自然》杂志
根据今天发表在《美国国家科学院院刊》上的研究,大脑中长程连接的增长模式可以预测儿童阅读能力的发展。
识字需要整合大脑中负责视觉、听觉和语言的区域的活动。这些区域分布在大脑各处,因此它们之间的高效沟通对于熟练阅读至关重要。
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加利福尼亚州斯坦福大学的神经科学家杰森·耶特曼和他的同事研究了阅读能力的发展与大脑白质束(连接大脑远端区域的神经纤维束)的生长之间的关系。
他们测试了55名年龄在7到12岁之间的儿童在三年内的阅读能力发展情况。孩子们之间的阅读能力差异很大,并且这些差异持续存在——在研究开始时相对于同龄人阅读能力较弱的儿童在三年后仍然较弱。
研究人员还在同一时期对其中39名儿童的大脑进行了至少三次扫描,以可视化两个主要白质束的生长情况:弓状束(连接大脑的语言中心)和下纵束(将语言中心与大脑中处理视觉信息的部分连接起来)。
两个束的生长差异可以预测阅读能力的差异。阅读能力强的儿童在研究开始时大脑左侧的两个束中的信号都较弱,但在三年内变得更强。阅读能力较弱的儿童则表现出相反的模式。
从经验中学习
白质束的生长受到修剪(消除多余的神经纤维和神经元连接的过程)和髓鞘形成(其中束中的各个神经纤维被脂肪绝缘组织包裹,从而提高传输速度)的控制。这两个过程都受到经验的影响——不常用的神经纤维会被修剪,而其他神经纤维会被髓鞘化——因此它们在不同的人身上以不同的速率和时间发生。
耶特曼说:“我们认为,修剪和髓鞘形成的时间差异在阅读能力强和弱的人之间存在差异。在阅读能力强的人中,这两个过程以均匀的速度同时展开。在阅读能力弱的人中,这两个过程是不同步的。你会有快速的早期增长,并且在[儿童]甚至开始学习阅读之前,束就形成了。”
伦敦大学学院研究言语和阅读的神经科学家凯西·普莱斯说,这项研究表明,束的连接强度可以用来预测儿童和青少年时期的阅读能力。这些发现还可以帮助研究人员了解连接强度和阅读技能之间的关系。
耶特曼说,个别儿童可能会从根据他们的大脑发育模式量身定制的阅读课程中受益。未来,可能可以准确地确定修剪发生的时间——当大脑中具有更大的重塑潜力时,儿童可能在这个发育阶段最容易学习阅读。“我们真的想找到一种方法,在他们开始挣扎之前就预测谁会在阅读方面遇到困难,”他说。
本文经《自然》杂志许可转载。该文章首次发表于 2012 年 10 月 9 日。