从障碍中学习
对于获得性诵读困难症的不同表现形式的研究已经为阅读行为的神经基础提供了重要证据,同时也阐明了有关大脑和行为相互联系的两个普遍观点。首先,理解正常阅读和有缺陷的阅读需要同时研究行为、计算机制和神经生物学基础。阅读系统的神经组织和阅读障碍的神经基础不能只通过行为证据去反向设计;阅读的特性也不能只通过神经生物学来推断。
以深层诵读困难症中出现的各种奇怪的阅读错误为例,如果仅仅是从行为表现来看,似乎有七八种不同的大脑异常参与其中,但是人们并不能解释它们为什么会同时发生。在开发计算模型之前,人们已经明显地发觉造成“视觉”错误与“语义”错误的原因其实并不相同。吸引因子机制为人们思考这些错误原因的形成提供了新的视角,即这些错误有一个共同的根源。这种机制不是什么随意的电脑黑客行为;它以神经系统学习和运作方式的基本事实为基础。理解两种类型的诵读困难症帮助人们获得了一些与神经生物学相关的知识:阅读过程中大脑两个半球的参与性、视觉系统的特性、大脑受损部位的位置以及它们是如何扰乱正常系统的。
其次,我们无法只靠研究阅读去了解阅读。引起获得性诵读困难症的缺陷也同样会影响人的其他行为。因为阅读行为所涉及的能力和神经结构也会被用于完成其他行为。语义和语音的缺陷也一样会影响完成其他需要这两种能力的任务的表现。同样,“纯诵读困难症”其实并不是纯粹的:支持拼写能力的神经系统如果受损也会影响人们其他类型的行为,例如对人脸和物体的识别。19有时,与完成其他任务相比,某种特定类型的损伤对完成阅读这项非自然任务所造成的影响更大。尽管如此,阅读缺陷并不仅局限于阅读。
尽管对几种特定类型的患者的深入研究在持续进行,研究结果一直以来也都是该领域非常有价值的证据来源,但是我们所了解的大部分有关阅读的神经基础知识还是来自神经成像技术和其他相关技术对神经系统健全的人展开的相关研究。现如今,计算机建模和神经成像技术已经紧密地联系在一起。研究人员利用计算机模型来设计成像实验,用于检验特定的假设并分析神经成像数据;神经成像数据使计算模型发展得更加复杂、精密,更具神经生物学角度的真实性;反过来,模型的发展又能促使我们以新的方式来研究人类行为。将神经成像与阅读等复杂技能的计算理论相结合的方式引领着这类研究,并使其超越了在这一新领域的早期研究——“X脑区”定向研究。
大脑的阅读回路
针对阅读的大脑基础的研究使人们在大脑初级回路的存在及其一般性质上达成了广泛的共识。这些回路的性质通常由所涉及的大脑主要区域、该区域可能承载的功能和功能之间的相互联系所决定。人们运用功能磁共振成像技术对儿童进行了研究。目前这种方法被视为安全的,研究所面临的主要挑战是防止儿童焦躁不安。这项研究获得了关于正常的神经回路运行方式以及发育性诵读困难症中的异常的大量证据。然而,大脑研究是一个棘手的问题。尽管人们已经掌握了大脑的主要组成部分,但目前我们对这一系统还没有更加详细的了解。现在,我们仍然没有完全理解19世纪人们就已确定的大脑主要结构的功能。这一事实提醒人们,大脑的结构非常复杂,并且令人极难理解。
让我们向菲利普·高夫致意,他向我们展现了阅读时大脑的“简单视图”(见图9-3)。
图9-3 阅读时大脑的“简单视图”
该图展示了负责阅读的神经系统的主要组成部分。枕颞区:拼写中枢,“技能区”。角回:多模态区域,语义、语音和拼写集中区。颞中回/颞下回:一些下部“正字法→语义”回路。前颞叶:语义中枢。颞上回/侧缘上回:侧面“正字法→语音→言语”回路。额下回:多亚区及功能,与语义中枢相连,参与言语生成。图中定位大体接近,指定区域是较大区域的一部分(例如颞上回=颞上回的一部分)。区域之间的连接(该图未显示)塑造了它们的功能,而这些功能的调节范围并不像标签所暗示的那样狭窄。
大脑中负责阅读的系统中枢是枕叶和颞叶交界处的一个区域,有时该区域被称为视觉词形区或者“拼写盒”,是正字法知识汇集的主要场所,是负责阅读行为的独特大脑组成部分。
大脑中的主要阅读回路是通过左枕颞中枢与语言神经系统之间习得的连接形成的,这些神经系统在阅读行为开始前就已经高度发达,之后又通过阅读活动得到了进一步发展。
· 上部神经途径将拼写功能与颞顶叶脑区联系起来,颞顶叶脑区是通过言语—语言的理解和形成相关研究被发现的。这是从文字到朗读文字(正字法→语音)这一计算语音编码形成过程的首要回路。
· 下部神经途径将拼写功能与颞叶的某些区域联系起来,这些区域的功能是确定单词在阅读和言语中的意思。它很可能与阅读三角中“正字法→语义”途径相关。
· 从言语的生成得知,从颞叶区域到语音途径的连接成了“正字法→语义→语音”回路的一部分。20
集中于额下回的额叶区在阅读中扮演着重要的角色。这一区域如果发生问题,就会影响正常阅读,造成阅读障碍。该区域包括著名的布罗卡氏区(Broca’s area),它在执行多项任务时会被激活,激活程度越高,任务难度越大。左侧额下回后部作为其中的子部分参与计划和生成言语,也可能是阅读的上部语音途径的一部分。额下回三角部是第二个组成部分,人们认为这一区域具有语义功能,也许能够通过下部的“正字法→语义”阅读途径得到激活。额下回连接了涉及计划和监控目标导向行为的具有“执行功能”的近前额区。在阅读过程中,这些任务包括确立阅读文本目标,根据目标调整阅读文本的深度,确定监控目标是否得以实现,并在必要时做出适当调整。