小脑与发展性阅读障碍，本文主要内容关键词为：发展性论文,小脑论文,障碍论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
分类号 B845.1
1 前言
发展性阅读障碍（以下简称阅读障碍）是指儿童的智力和动机水平正常，并且享有均等的教育机会，但是阅读成绩显著落后于其年龄与年级所应达到水平的一种学习障碍现象。在国外约有5%～10%的学龄儿童患有阅读障碍。在一般人群中，其发生率为5%[1]。
语音缺陷理论(phonological deficit hypothesis)认为，阅读障碍者的语音表征有缺陷。他们的左半球外侧裂周区功能失调，从而导致了语音的表征或者加工出现问题。在拼音文字系统中，有些文字的形—音对应关系不完全一致。阅读障碍者学习形—音规则存在困难，以致影响了个体的阅读能力。许多涉及语音任务的实验都发现，阅读障碍者有语音加工的缺陷。
然而也有一些研究结果显示，阅读障碍者在更一般的听力、视力和运动方面有明显不足。以后有人分别提出了快速时间加工假说(fast temporal processing hypothesis)、视觉／巨细胞理论(visual magocellular hypothesis)以及自动化／小脑理论(automatization/cerebellar hypothesis)。这些理论与语音缺陷假说并不冲突，它们都同意语音缺陷是导致阅读障碍的直接原因，但是语音缺陷究竟是由什么原因引起的，有怎样的神经基础，各家却有不同的观点。有人认为，语音缺陷是源于更一般的听力不足，另一些人认为，语音缺陷是由运动（发音）或者小脑功能失调造成的。还有人认为，视觉缺陷也可能是导致阅读障碍的另一个重要原因。本文主要介绍发展性阅读障碍的小脑理论，并回顾了部分的相关研究。
2 小脑理论的提出
2.1 行为实验研究
阅读障碍是一种复杂的认知行为障碍，这种障碍不仅表现在阅读中，还表现在视觉、运动乃至情绪方面。人们为什么将小脑与阅读障碍联系到一起？原因是阅读障碍的儿童常常表现出各种各样的运动缺陷，主要是整体动作笨拙、身体灵敏度很差、平衡和协调能力也不行。Nicolson和Fawcett[2]提出，阅读障碍儿童的运动缺陷也许是由小脑功能失调造成的。根据这个假设，他们设计了一系列实验。研究结果显示，阅读障碍者在进行与小脑有关的运动和平衡活动时有明显的缺陷，如稳定的站立、穿珠等。40%～100%（依具体任务而定）的发展性阅读障碍儿童，与同年龄的控制组儿童相比，在行为表现上起码要低一个标准差[3,4]。以后其他人的研究也发现，阅读障碍者完成精细运动和整体运动有困难[5,6]。Nicolson等人的研究还发现，阅读障碍者小脑的缺陷不仅影响到运动方面，而且在时间估计任务中也比正常人差[7]。另外有证据表明，阅读障碍者在自动化和潜意识学习方面也存在不足。小脑是自动化的一个关键脑区，因此自动化方面存在的问题可能与小脑有关。Nicolson在最近的一项研究中还揭示了眨眼反射在阅读障碍儿童学习中的作用[8]。结果是，在13名阅读障碍被试（平均年龄19.5岁）中有3名被试根本没有学会条件性眨眼反射，阅读障碍组的整体表现也显著差于正常组。研究不仅支持了阅读障碍者小脑功能失调的理论，也说明阅读障碍人群的学习不同于正常人的学习，小脑损伤不仅影响个体的阅读，也可能对他们的学习产生更广泛的影响。
2.2 脑成像研究结果
近年来脑成像技术帮助我们进一步加深了对阅读障碍者小脑的了解。以前的神经解剖学研究表明，阅读障碍者的大脑皮层内部有异常。Rae等人采用磁共振分光镜技术(1H magnetic resonance spectroscopy)研究阅读障碍者和正常人的颞顶叶和小脑的新陈代谢是否正常[9]。结果证实，阅读障碍者的颞顶叶功能紊乱，而且阅读障碍者右小脑的新陈代谢也不同于正常组，此外阅读障碍者颞顶叶和小脑的两侧也有显著差异，而正常被试没有出现这种情况。作者认为，这些不同反映了发展性阅读障碍者颞顶叶和小脑的细胞密度或者细胞间的联结异常，小脑新陈代谢异常的基础是小脑的结构有问题。最近，Rae等人又采用磁共振技术集中研究了小脑的形态，结果观察到阅读障碍者的小脑非常对称，而正常被试的小脑却明显不对称（右灰质＞左灰质）[10]。他们还发现，小脑的对称程度与阅读障碍者的语音解码缺陷有关，阅读障碍者的左右小脑越是对称的，在进行无意义词阅读（测量解码技能）时，错误率越高。正常被试左小脑的新陈代谢率与小脑的不对称程度明显相关，而发展性阅读障碍被试没有这种现象。因此作者得出结论：小脑除了与运动能力和优势手有联系外，还关系到语音解码与语言技能有关的认知加工过程。Finch等对成年阅读障碍者的橄榄体—小脑通路进行了研究分析。他们使用解剖学的方法测量了四名阅读障碍者和四名正常被试的小脑皮层，结果发现，阅读障碍者小脑中后部皮层的中细胞区平均面积要大于正常人，尽管两组的小脑后叶没有显著差异，但是阅读障碍者的大神经元比率偏大，小神经元很少，此外阅读障碍组在小脑前叶与控制组有显著差异，同样也是大细胞多，小细胞几乎没有[11]。1999年Nicolson等人用PET技术直接探测了阅读障碍者在进行已经习得和新习得的手指顺序运动过程中小脑的激活情况[12]。结果发现，阅读障碍者在上述两种任务中小脑右半球的激活水平都低于控制组。其他功能脑成像研究还发现，阅读障碍者在进行阅读[13]，真词和非词的重复命名时小脑的活动也会减少[14]。
2.3 理论
2.3.1 运动／自动化缺陷
1990年Nicolson和Fawcett提出了小脑理论，探讨了小脑与阅读障碍的因果关系。10多年来，这个理论在不断得到修改和完善。Nicolson等人原来认为，小脑与阅读障碍间的关系可能是因为小脑功能失调导致阅读障碍者运动能力不足或者自动化水平不高，影响了发音行为，而发音行为又会给语音的学习，乃至阅读带来困难。最近他们在总结了小脑理论之后提出了一个模型[15]（如图1）。根据这个模型，阅读障碍者的小脑功能失调是通过三条途径影响个体的阅读能力，导致阅读障碍的：(1)一般运动技能损伤会直接影响到书写；(2)小脑的缺陷会影响言语的发音，语音技巧不足又影响阅读；(3)自动化损伤也许会使得视觉词形的获取更加困难，进而影响了阅读和拼写。
图1 小脑理论模型
Nicolson等人认为，运动技能是语音和阅读发展的前提条件。这个观点一经提出，就遭到了众人的批评。Ivry和Justus认为，阅读障碍的小脑理论是与言语的运动理论密切相连的[16]。也许运动技能缺陷会影响书写技能，使儿童书写速度变慢、更加费力或者书写不清楚。但很多证据表明，第二条途径（发音技能会导致语音缺陷，获得言语的内部表征就需要外部言语的发音）的说法是不准确的。还有人引用Lenneberg[17]和Fourcin[18]的研究反对Nicolson的观点。在他们的研究中有一名儿童病人，因患严重先天发音困难，说话基本没人能听懂。但这个儿童的语言理解能力发展正常，说明他完全有能力加工英语。还有一些证据表明，发音技能不完整的个体，能较好的理解言语、进行阅读和拼写[19,20]。最近还有人报告，一名患有先天运动不能的儿童除了有正常的阅读和书写技能外，还有正常的言语记忆以及元语音技能[21]。这样看来，发音缺陷，不管是不是由小脑引起的，都不太可能对阅读障碍儿童的语音和阅读产生足够的影响。
2.3.2 小脑—时间控制
近年来，研究者逐渐关注小脑与时间控制的关系。有人认为阅读障碍者在加工快速呈现的视觉刺激时有障碍，后来又有研究发现，阅读障碍者在进行听觉的快速加工时也有障碍，可见这不是某一通道的问题，而是涉及多种感觉。有些研究认为，左半球是加工短暂快速呈现刺激的脑区，尤其是左前额叶[22]；另一方面，小脑一直被认为是与人类运动时间控制关系最为紧密的神经组织之一，Penhune采用PET成像技术研究了被试在进行有节律的运动任务时脑区的激活情况，发现小脑以及基底神经节组织在进行时间控制任务时显著激活[23]。Nicolson和Fawcett等人最初研究小脑的目的是要强调阅读障碍者的自动化有缺陷，现在也赞成小脑在时间控制中的作用。他们在研究中观察到，阅读障碍者在时间估计和响度估计(loudness estimation)上存在分离现象，即时间估计存在障碍，响度估计完好无损。而这种分离现象最初是出现在小脑受损的病人身上。
3 对小脑理论的其他评价
小脑理论能够解释我们在阅读障碍人群中观察到的部分现象，但不可否认的是，阅读障碍人群中小脑损伤的患者占80%，如何解释剩下的20%？此外，后来的一些研究很难重复出Nicolson及Fawcett等人的实验结果。特别是在隐性学习，自动化和时间估计等方面。Wimmer等[24]认为，小脑理论与Nicolson等在研究中采用的阅读障碍儿童的群体特征有很大关系，例如，阅读障碍儿童中有部分儿童同时患有注意缺陷／多动障碍(attention deficit/hyperactivity disorder,ADHD)。阅读障碍和注意缺陷／多动障碍是学龄儿童面临的两类主要的发展障碍，两者经常同时出现。阅读障碍是与语言有关的障碍，而ADHD则是与执行功能和控制冲动有关的，主要表现为注意力缺陷、多动、冲动、唤醒不足等。两者之间是否存在因果关系，目前还没有定论[25]。
Kadesj
和Gillberg在一项流行病学研究中选取了409名儿童作为样本，其中42名儿童的阅读理解能力位于下10%，这42名儿童中又有6名儿童(14%)被诊断为ADHD，另有12名儿童接近ADHD的标准[26]。Kaplan等也发现，162名患有学习／注意问题的儿童中，71名儿童(44%)患有阅读障碍，这71人中又有30名儿童(42%)被诊断为ADHD[27]。根据这些发现，Wimmer等人[28]指出，在Nicolson和Fawcett[2]的研究中，同时患有阅读障碍和多动障碍的儿童在被试样本总体中占了很大的比率，因而认为阅读障碍儿童具有注意缺陷／多动障碍。这个结论显然受到被试样本的影响。最近的一项研究也发现，只有同时患有阅读障碍和ADHD的儿童才会有平衡问题，而纯粹的阅读障碍者没有这个问题[29]。此外，发展性的协调障碍(developmental co-ordination disorder,DCD)也是与阅读障碍以及ADHD伴生的一种障碍。Kadesj和Gillberg[26]发现，在他们的被试样本中47%的ADHD儿童患有DCD，Kaplan等[27]也发现，在他们的被试群体中69%的ADHD儿童和63%的阅读障碍儿童都患有DCD。
十多年来，有关小脑和阅读障碍的研究不少，但结果很不一致，所以还需要更多的研究来更加客观地审视小脑在阅读障碍问题中的作用。从研究设计上来说，研究者们还需要更加严格地定义阅读障碍，区分不同的被试群体，防止ADHD或者DCD干扰实验的结果。此外，小脑理论不管结局如何，它给我们带来的一个重要的启示就是，小脑不仅是负责运动的脑区，而且具有一定的认知功能。小脑正如大脑一样还有待我们进一步研究和开发。