人類進(jìn)化史上，文字的產(chǎn)生使得口耳相傳的知識和經(jīng)驗(yàn)得以記錄和傳承。文字符號的設(shè)計(jì)規(guī)則、文字符號與語言間（音義）的對應(yīng)關(guān)系在不同文化中千差萬別，但其本質(zhì)都是通過視覺符號傳遞語言信息。在紛繁的文字系統(tǒng)背后，是否存在普遍的核心閱讀神經(jīng)回路，此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何表達(dá)來自不同語言文字系統(tǒng)的閱讀經(jīng)驗(yàn)。這一直是心理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家關(guān)心的重要問題。對這些問題的回答可以為人類能力發(fā)展的Nature/Nurture問題提供具體的證據(jù)。

為了回答這一問題，北京大學(xué)、北京師范大學(xué)、法國巴黎高師和法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究院的研究者合作完成了一項(xiàng)中-法跨文化fMRI腦成像研究。研究者在中國北京和法國巴黎共招募96名小學(xué)兒童。根據(jù)學(xué)習(xí)的文字及閱讀水平，這些兒童被分為四組：漢語正常發(fā)展兒童，漢語閱讀困難兒童，法語正常發(fā)展兒童，法語閱讀困難兒童。研究者使用相同參數(shù)的核磁共振儀記錄了這些兒童在被動觀看文字、面孔、房子等視覺材料時(shí)的大腦活動信號。

首先，全腦水平的激活分析發(fā)現(xiàn)，漢語和法語正常兒童在經(jīng)典的閱讀腦區(qū)（左側(cè)梭狀回、顳上溝、中央前回、額中回）表現(xiàn)出對文字加工的選擇性。此外，這兩組被試在左腹側(cè)顳枕區(qū)表現(xiàn)出經(jīng)典的馬賽克式的激活分布模式，即從外側(cè)到內(nèi)側(cè)分別對不同的視覺類別（文字，面孔和房子）有選擇性反應(yīng)。但漢語和法語閱讀困難兒童則沒有在左側(cè)顳枕區(qū)表現(xiàn)出對文字加工的選擇性 （見圖1）。進(jìn)一步將這四組兒童對文字的反應(yīng)進(jìn)行語言×組別的方差分析，發(fā)現(xiàn)左側(cè)PCG，STS, FFG表現(xiàn)出閱讀水平的主效應(yīng)，左側(cè)IPS表現(xiàn)出語言主效應(yīng)，但即使在寬松閾限下也未見腦區(qū)表現(xiàn)出二者的交互作用（圖1補(bǔ)充）。這說明了漢語和法語這兩種截然不同的書寫系統(tǒng)依賴一個(gè)普遍的閱讀神經(jīng)回路，且兩種語言的閱讀困難兒童都表現(xiàn)出相同的神經(jīng)活動異常。


圖1：四組被試的類別特異性激活（某一類別>其它所有類別）。不同于正常發(fā)展兒童，漢語和法語閱讀困難兒童都未在左側(cè)顳枕區(qū)出現(xiàn)文字加工特異的腦區(qū)，即VWFA(Visual word form area)。但對非文字類的視覺類別（如面孔，房子）的激活模式均正常。


圖1補(bǔ)充：文字反應(yīng)的 2 （語言：漢語，法語） ×2 （組別：正常發(fā)展，閱讀困難）方差分析。發(fā)現(xiàn)左側(cè)PCG，STS, FFG表現(xiàn)出閱讀水平的主效應(yīng)，均表現(xiàn)為閱讀困難兒童在該區(qū)域激活降低；左測IPS表現(xiàn)出語言的主效應(yīng)，表現(xiàn)為漢語兒童激活強(qiáng)于法語兒童。值得注意的是，即使在很寬松的閾限下，也沒有發(fā)現(xiàn)語言和閱讀水平的交互作用，貝葉斯分析也進(jìn)一步支持了該結(jié)果。

除了上述傳統(tǒng)的全腦分析，研究者還進(jìn)行了腦-行為相關(guān)分析，也發(fā)現(xiàn)不論漢語還是法語兒童，左側(cè)MFG, STG, FFG等腦區(qū)對文字的激活程度在兩種語言中都與兒童的閱讀水平呈正相關(guān)，表明它們是閱讀發(fā)展的核心腦區(qū)。 研究者進(jìn)一步選取文獻(xiàn)中報(bào)告的與閱讀障礙相關(guān)的腦區(qū)作為感興趣區(qū)，提取這些區(qū)域?qū)ξ淖值姆磻?yīng)進(jìn)行2 （語言：漢語，法語） × 2 （組別：正常發(fā)展，閱讀困難）方差分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)左側(cè)MFG, SPL, pSTG表現(xiàn)出語言的主效應(yīng)，具體為漢語兒童的激活大于法語兒童；此外，左側(cè)FFG, MFG, PCG表現(xiàn)出閱讀水平的主效應(yīng)，具體表現(xiàn)為閱讀困難兒童在該區(qū)域表現(xiàn)出激活的減少。沒有發(fā)現(xiàn)語言和閱讀水平的交互作用。貝葉斯分析同樣支持了上述結(jié)果。 上述分析中閱讀困難兒童激活的減少并不能排除另一種可能性，即閱讀困難兒童對文字的激活強(qiáng)度其實(shí)是正常的，只是由于閱讀困難兒童個(gè)體間差異大、激活的peak點(diǎn)更為分散，從而組間平均下來使得其平均值低于正常發(fā)展組。研究者為了驗(yàn)證這一可能性又進(jìn)行了基于個(gè)體peak點(diǎn)的分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)即使找到每個(gè)被試加工文字時(shí)在上述ROI里激活最強(qiáng)的體素，閱讀困難組的激活也依然在上述腦區(qū)低于正常發(fā)展組。此外，peak點(diǎn)的位置分析發(fā)現(xiàn)不存在顯著的組間差異。多體素模式的分析（MVPA）也有相同的發(fā)現(xiàn)，從而排除了閱讀困難激活的降低是由更大的組間變異帶來的可能性。 最后研究者鎖定在vOTC區(qū)，考察書寫系統(tǒng)在視覺特征上的差異是否會帶來視覺區(qū)域激活的差異。此外，考察閱讀困難兒童的神經(jīng)活動的異常是否只局限在文字加工上，以及是否只出現(xiàn)在vOTC特定的區(qū)域，如VWFA上。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）漢語兒童加工文字時(shí)更多激活右側(cè)的vOTC區(qū)，這與漢字更復(fù)雜的空間視覺特征有關(guān)；（2）閱讀困難兒童和控制組兒童最顯著的差異在于對文字的反應(yīng)上，而非在非文字的視覺類別上，且差異最顯著的位置位于最經(jīng)典的VWFA上。 總之，通過全面而廣泛的分析（全腦激活分析，感興趣區(qū)的ROI分析，個(gè)體Peak點(diǎn)分析，多體素的模式分析（MVPA），針對vOTC特定區(qū)域的分析和貝葉斯分析），發(fā)現(xiàn)漢語和法語兒童在加工文字時(shí)激活了大腦上相同的神經(jīng)回路。同時(shí)漢語和法語閱讀困難兒童存在一致的神經(jīng)活動異常。且在上述所有分析中均并未發(fā)現(xiàn)閱讀水平與語言的交互作用。

基于上述結(jié)果，該研究指出，盡管中法語言結(jié)構(gòu)、正字法深度、表音表意規(guī)則存在很大差異，兒童閱讀獲得/發(fā)展過程依然依賴一個(gè)跨書寫系統(tǒng)的普遍核心閱讀回路，該閱讀回路受到閱讀水平的調(diào)節(jié)，揭示了閱讀習(xí)得和閱讀困難神經(jīng)機(jī)制的跨語言普遍性。

該項(xiàng)研究于2020年10月29日在線發(fā)表于eLife (Feng, X., Altarelli, I., Monzalvo, K., Ding, G., Ramus, F., Shu, H., Dehaene, S., Meng, X. and Dehaene-Lambertz, G., 2020. A universal reading network and its modulation by writing system and reading ability in French and Chinese children.).

評審意見認(rèn)為，該研究填補(bǔ)了一個(gè)很重要的空白，在已有元分析提出正字法深度不同的拼音文字中閱讀障礙神經(jīng)機(jī)制具有普遍性 (VWFA)的基礎(chǔ)上，該研究通過實(shí)驗(yàn)研究把該發(fā)現(xiàn)擴(kuò)展到了完全不同的文字系統(tǒng)-中文和法語-中。

第一作者馮小霞2019年博士畢業(yè)于北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，目前為法國國家健康醫(yī)學(xué)研究院Neurospin中心的博士后。北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院孟祥芝副教授、法國國家健康醫(yī)學(xué)研究院Ghislaine Dehaene-Lambertz教授為本文共同通訊作者。北京師范大學(xué)舒華教授、丁國盛教授，法國國家健康醫(yī)學(xué)研究院Stanislas Dehaene教授，巴黎高師Franck Ramus教授均為本文共同作者。

北京方面的研究部分由北京大學(xué)-北京師范大學(xué)腦與語言聯(lián)合課題組設(shè)計(jì)和施測，數(shù)據(jù)采集在北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室掃描中心完成。該研究受到國家自然科學(xué)基金資助（31971039，81171016，81371206）。

參考文獻(xiàn)

Feng, X.X., Altarelli, I., Ding, G., Ramus, F., Shu, H., Monzalvo, K., Dehaene, S., *Meng, X., & *Dehaene-Lambertz, G. (2020). A universal reading network and its modulation by writing system and reading ability in French and Chinese children. eLife 2020; 9: e54591 DOI: 10.7554/ eLife.54591.

2020-11-03