bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)【大腦視覺詞形區(qū)及其在閱讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的作用】

　　摘要　大腦梭狀回中部被認(rèn)為是視覺詞形加工區(qū)(visual Word Form Area，VWFA)。近年來的研究對(duì)VWFA的功能提出了質(zhì)疑，研究者開始關(guān)注VWFA作為復(fù)雜閱讀網(wǎng)絡(luò)的一部分與其它腦區(qū)的動(dòng)態(tài)聯(lián)結(jié)機(jī)制，主要集中在三個(gè)方面：一是梭狀回中部對(duì)于視覺詞形選擇性敏感的本質(zhì)；二是它在詞匯閱讀的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的作用；最后是語言經(jīng)驗(yàn)對(duì)于VWFA認(rèn)知神經(jīng)功能的塑造作用。結(jié)合以上研究的最新進(jìn)展，文中指明從動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的角度揭示大腦功能成為今后認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的最新取向。
　　關(guān)鍵詞　視覺詞匯閱讀；視覺詞形區(qū)(VWFA)；梭狀回；腦功能成像(fMRI)
　　分類號(hào)　B842
　　
　　隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的迅速發(fā)展，對(duì)人類視知覺大腦神經(jīng)機(jī)制的探討取得了顯著的成果，其相關(guān)研究也越來越深入。例如，對(duì)于顳葉下部與枕葉下部交接的梭狀回的研究發(fā)現(xiàn)，梭狀回中后部具有對(duì)人類面孔的選擇性敏感(Op de Beeek，Baker，DiCarlo，& Kanwisher，2006)，梭狀回紋狀區(qū)則對(duì)人類身體選擇性敏感(Downing，Chan，Peelen，Dodds，& Kanwisher，2006)。視覺詞匯閱讀的研究發(fā)現(xiàn)，梭狀回中部的布魯?shù)侣?7區(qū)對(duì)視覺詞匯刺激具有選擇性敏感，這種對(duì)視覺詞匯分類知覺的敏感性激活與詞匯呈現(xiàn)的大小、字體、呈現(xiàn)視野以及書寫方式等變量無關(guān)(Dehaene et al.，2004；Polk & Farah，2002)，因而被稱為視覺詞形區(qū)(Visual Word Form Area，VWFA)(Cohen et al.，2000，2002；Cohen & Dehaene，2004)。但是，對(duì)于VWFA的功能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到一致的結(jié)論，一方面，更多的證據(jù)不斷地對(duì)前人的研究發(fā)現(xiàn)提出了質(zhì)疑；另一方面，研究者不再局限于探討大腦的功能定位，而是從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的角度，探討VWFA作為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)一部分的動(dòng)態(tài)功能。因此，對(duì)于VWFA的探討仍然是研究者廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)問題，主要集中在三個(gè)方面的研究：一是梭狀回中部對(duì)于視覺詞形選擇性敏感的本質(zhì)：二是它在整個(gè)詞匯閱讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的作用：最后是語言經(jīng)驗(yàn)對(duì)VWFA的選擇性激活中的塑造作用。本文綜述以上研究的最新進(jìn)展，探討視覺詞形加工腦區(qū)及其在閱讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的作用，同時(shí)指出語言加工的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的最新取向。
　　
　　1　梭狀回中部對(duì)視覺詞形加工的選擇性敏感
　　
　　VWFA自提出以來就引起廣大研究者的興趣，一方面，不同研究者得到的結(jié)果并不一致，同時(shí)存在驗(yàn)證和質(zhì)疑VWFA的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)；另一方面，研究者把VWFA與整個(gè)梭狀回以及視覺加工區(qū)的功能聯(lián)系起來，深入探討梭狀回內(nèi)部不同層次的功能組織。
　　
　　1.1視覺詞形加工腦區(qū)
　　位于大腦顳葉下部與枕葉下部交接的梭狀回中部最先被Cohen等人(2000)識(shí)別為視覺詞形加工區(qū)。Cohen等人對(duì)胼胝體后部受損的病人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)視覺詞匯刺激投射到右側(cè)視野時(shí)，患者能正常完成閱讀任務(wù)；而刺激投射在左視野時(shí)，患者表現(xiàn)出逐個(gè)字母閱讀的letter-by-ietter閱讀現(xiàn)象，結(jié)合相關(guān)研究推測(cè)出，當(dāng)胼胝體后部受損后，左側(cè)視野傳遞給右腦的信息得到右腦的初級(jí)視覺加工，不能傳遞到左腦梭狀回，得不到更高級(jí)的視覺詞形加工，從而表現(xiàn)出letter-by-letter的閱讀現(xiàn)象。這種現(xiàn)象往往表現(xiàn)在純失語患者(Pure Dyslexia)身上，而這類患者也大都存在著左側(cè)梭狀回的受損(cohen et al.，2004)，因而認(rèn)為左側(cè)梭狀回中部可能對(duì)應(yīng)著抽象的視覺詞形表征和加工。對(duì)比正常人與胼胝體受損患者的腦功能成像(fMRI)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步支持了這一結(jié)論(Cohen et al.，2000)。結(jié)合患者的研究以及腦功能成像的發(fā)現(xiàn)，Cohen等人(2004)鑒別出中心點(diǎn)(x=-43，y=-54，z=-12)周圍0.5cm的左側(cè)梭狀回區(qū)域，認(rèn)為它對(duì)應(yīng)著抽象的視覺詞形加工，稱之為視覺詞形加工區(qū)。
　　對(duì)比視覺詞匯與不同類型的刺激，大量研究發(fā)現(xiàn)VWFA具有對(duì)視覺詞匯特異性敏感的機(jī)制。視覺呈現(xiàn)的詞匯總是要比聽覺呈現(xiàn)出的詞匯激活更多的梭狀回中部區(qū)域(Dehaene，Le Clec"H，PoHne，Le Bihan，& Cohen，2002)，這種激活與刺激材料的語義信息以及是否具有詞典表征無關(guān)。視覺詞匯也要比其它類型的視覺刺激更多地激活這個(gè)區(qū)域，比如詞匯的激活要顯著大于黑白線條圖(Hasson，Levy，Behrmann，Hendler，& Malach，2002；Nobre，Allison，&McCarthy，1994)，幾何圖形(Tarkiainen，Helenius，Hansen，Cornelissen，&Salmelin，1999)，黑白面孔及房屋圖形等(Fiebach，Rissman，&D"Esposito，2006；Gaillard et al.，2006)。這種選擇性敏感不受視覺詞匯大小、字體、呈現(xiàn)方位、左右視野以及書寫方式等變量的影響(Dehaene et al.，2004；Dehaene Bt al.，2001)。甚至當(dāng)字母在視覺特征上與數(shù)字或圖形相匹配時(shí)，字母串也會(huì)穩(wěn)定地激活這一腦區(qū)(Polk et al.，2002)。
　　但是，梭狀回中部對(duì)視覺詞形加工具有范疇選擇性敏感的特性也受到來自各方面研究證據(jù)的挑戰(zhàn)。一方面，已有研究發(fā)現(xiàn)真詞與可發(fā)音假詞在VWFA的激活并不一致：一些支持VWFA是詞形加工區(qū)的研究都發(fā)現(xiàn)該區(qū)域?qū)φ嬖~的激活要比假詞更強(qiáng)(Vinckier et al.，2007)，但相反的發(fā)現(xiàn)表明假詞在這個(gè)區(qū)域的激活要比真詞的激活更強(qiáng)(Bruno，Zumberge，Manis，Lu，& Goldman，2008)，還有研究發(fā)現(xiàn)了真詞與字母串在VWFA的激活上沒有差異(Baker et al.，2007；Vigneau，Jobard，Mazoye，& Tzoufio-Mazoyer，2005)。另一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的視覺詞匯比其它類型刺激或字母串在VWFA上的激活更強(qiáng)，但這種刺激屬性的差別也有可能是視覺特征的區(qū)別。例如，Hasson等人(2002)的研究發(fā)現(xiàn)這個(gè)區(qū)域?qū)��?shù)字，字母串和書寫詞匯的反應(yīng)沒有差別，但要比面孔、建筑物或工具的線條圖激活得更多，意味著VWFA可能只是一種視覺系統(tǒng)基本的分類知覺功能而已，不對(duì)應(yīng)于特異的詞形表征或加工機(jī)制。
　　Price(2003)綜述前人的研究發(fā)現(xiàn)并直接反駁Cohen等人對(duì)于VWFA的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為來自認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)的證據(jù)并不能作為支持VWFA的證據(jù)，因?yàn)榧兪дZ患者往往并不是只有梭狀回中部或是顥葉下底部的受損。來自腦功能成像的證據(jù)也存在著問題，因?yàn)樵谝恍┎话�括視覺詞形加工的任務(wù)，比如顏色命名、圖片命名以及口語詞匯 復(fù)述等不需要視覺詞形加工的任務(wù)中同樣發(fā)現(xiàn)了VWFA的激活。也就是說，如果該區(qū)域涉及到以上所有任務(wù)的共同加工機(jī)制的話，那肯定不會(huì)是視覺詞形加工：另一方面，如果視覺詞形加工是由該區(qū)域與其它腦區(qū)共同作用的網(wǎng)絡(luò)功能的話。那應(yīng)該把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)責(zé)視覺詞形加工的腦機(jī)制，而不能簡單地把某個(gè)腦區(qū)作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)作用的功能。
　　梭狀回中后部的功能到底只是視覺系統(tǒng)一種基本的分類知覺還是具有特異的對(duì)視覺詞形的敏感，仍然是研究者所關(guān)注和爭(zhēng)論的問題。同時(shí)，另一些研究者不是關(guān)注詞匯是否與其它類型的視覺刺激在VWFA的激活有差異，而是更加關(guān)注VWFA作為梭狀回一部分的功能，探討從視覺特征分析到抽象的正字法表征不同層次下VWFA的功能。因而，VWFA與整個(gè)梭狀回的功能組織成了研究者關(guān)注的另一個(gè)問題。
　　
　　1.2　VWFA對(duì)視覺詞匯選擇性敏感的本質(zhì)
　　VWFA作為梭狀回的一部分。不可能獨(dú)立于整個(gè)梭狀回的功能，因而研究者從VWFA與整個(gè)梭狀回乃至視覺系統(tǒng)的關(guān)系角度來探討其功能。而視覺詞形識(shí)別是一個(gè)基本的視覺輸入到抽象的詞形表征的認(rèn)知過程。以拼音文字為例，從純粹的視覺刺激輸入到抽象的詞形表征可以存在多個(gè)不同的水平，包括對(duì)字母符號(hào)的大小、位置敏感到抽象出不依賴視覺屬性的字母單元，或更高水平的字母組合(如ph)，甚至是以整詞作為單元的詞形表征。梭狀回對(duì)詞形范疇特異的加工敏感性究竟通達(dá)到了哪一個(gè)抽象加工的層次成了研究者關(guān)注的問題。
　　研究發(fā)現(xiàn)整個(gè)梭狀回對(duì)于視覺詞形加工的確具有層級(jí)式的內(nèi)部功能組織。Dehaene等人(2004)采用啟動(dòng)的實(shí)驗(yàn)范式，發(fā)現(xiàn)梭狀回后部(y=-64)的啟動(dòng)效應(yīng)來源于同一字母在同一位置的重復(fù)，表現(xiàn)出對(duì)空間位置的依賴性，對(duì)應(yīng)著一種更初級(jí)的視覺加工；梭狀回中部(y=-56)對(duì)個(gè)別位置變化后的字母依然存在著啟動(dòng)效應(yīng)，從而可以忽視字母的空間位置信息，在抽象的字母水平表現(xiàn)出視覺相似性的啟動(dòng)效應(yīng)；梭狀回前部(y=-48)則表現(xiàn)出對(duì)更加任意的字母空間變化不敏感，說明已經(jīng)不存在對(duì)空間信息的依賴，而是對(duì)字母串本身的相似性敏感。
　　采用非詞的刺激材料，Binder等人(2006)控制字母串中的單字母、雙字母以及三字母的字母組合頻率(即亞詞匯正字法熟悉度)，要求被試完成字形判斷任務(wù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試的腦區(qū)激活在去除反應(yīng)時(shí)的影響后，隨著正字法熟悉度的增加而激活增強(qiáng)的唯一腦區(qū)就是VWFA，從而表明VWFA能對(duì)不同單元的正字法加工敏感。更直接的證據(jù)來自Vinckier等人(2007)的研究，采用法語材料，在Binder等人研究的基礎(chǔ)上增加了假字體和真詞兩種條件，仍然控制字母組合頻率在各條件中梯度遞增。發(fā)現(xiàn)整個(gè)梭狀回的激活隨著字母組合頻率的增加而增強(qiáng)，越接近真詞條件，其激活也越強(qiáng)；而且從梭狀回的后部到前部，表現(xiàn)出層級(jí)式的功能組織，越靠近前部越表現(xiàn)出對(duì)抽象的詞形加工敏感。
　　對(duì)于拼音文字來說，字母組合頻率的高低同時(shí)還意味著從字形到語音聯(lián)結(jié)強(qiáng)度的變化，梭狀回的激活隨著這種組合頻率的變化而呈現(xiàn)梯度增長，就意味著它也可能是對(duì)視覺詞匯的形－音聯(lián)結(jié)關(guān)系的敏感。如果是這樣，VWFA的功能可能不僅僅是視覺系統(tǒng)對(duì)書寫詞匯的分類知覺機(jī)制，有可能還對(duì)應(yīng)著視覺詞匯閱讀中更高水平的認(rèn)知加工成分，因而有研究者開始關(guān)注VWFA在視覺詞匯閱讀中的作用，下面我們具體討論這種可能性。
　　
　　2　視覺詞形加工區(qū)在閱讀中的作用
　　
　　自從視覺詞形區(qū)被提出以來，研究者不僅關(guān)注它作為視覺系統(tǒng)的功能所表現(xiàn)出的對(duì)詞形加工選擇性敏感的機(jī)制，同時(shí)也在探討它在視覺詞匯閱讀中的作用，提出了不同的功能假說：一種觀點(diǎn)認(rèn)為它對(duì)應(yīng)著閱讀過程的正字法詞典通達(dá)，研究者主要感興趣它究竟對(duì)應(yīng)于亞詞匯(通達(dá)正字法詞典前)水平還是詞典水平的加32；另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為它還對(duì)應(yīng)著從字形到語義，語音信息的整合加工；還有研究者關(guān)注它作為閱讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一部分，是如何與閱讀相關(guān)的其它腦區(qū)之間相互影響，相互作用的。
　　
　　2.1正宇法詞典的通達(dá)加工
　　大量研究發(fā)現(xiàn)，真詞與假詞在VWFA引起的激活并沒有差異，但是這兩者相對(duì)于輔音字母串、假字體或者注視點(diǎn)(+)都表現(xiàn)出顯著的激活增強(qiáng)(cohen et al.，2002；Fiez&Petersen，1998；Nobre，Allison，&McCarthN 1994；Polk et al_，2002；Rumsey etal.，1997)。真詞與假詞的相同點(diǎn)就是他們都合乎正字法規(guī)則，都有著合法的字母拼寫。因而研究者認(rèn)為VWFA可能對(duì)應(yīng)著正字法表征的認(rèn)知加工機(jī)制。
　　研究表明這種正字法加工可能只是一種亞詞匯水平的加工。因?yàn)檎嬖~(如：plane，apple)和假詞(如：plint，taple)所激活的亞詞匯形素單元(如：p1)都是相同的，二者在VWFA的激活也就沒有差異(Dehaene，Cohen，Sigman，& Vinckier，2005)。表明VWFA可能儲(chǔ)存著符合正字法規(guī)則的亞詞匯形素單元。VWFA的激活與亞詞匯單元頻率的線性相關(guān)(Binder，Medler，Westbury，Liebenthal，&Buchanan，2006)以及左側(cè)梭狀回對(duì)視覺詞匯的亞詞匯頻率呈現(xiàn)出的梯度變化(Vinckier et al.，2007)表明VWFA的功能與亞詞匯水平的正字法加工有關(guān)。
　　也有研究發(fā)現(xiàn)真詞與假詞在此區(qū)域的激活并不相同，據(jù)此研究者認(rèn)為VWFA同時(shí)還對(duì)應(yīng)著整詞或詞典水平的正字法加工。Kronbichler等人(2007)采用語音詞匯判斷任務(wù)發(fā)現(xiàn)，正字法熟悉的真詞(“taxi”)在VWFA的激活要比正字法不熟悉的同音假詞(“taksi”)激活更低，而同音假詞與一般假詞(“tazi”)的激活沒有差異。同音假詞與真詞的語音熟悉性是相同的，二者的激活差異可能是其它詞典屬性的差異。同音假詞與一般假詞的激活相同進(jìn)一步表明VWFA的激活對(duì)于語音熟悉性不敏感(Kronbichler et al.，2007)。真詞與同音假詞在VWFA上的激活差異被證明是整詞水平正字法表征的作用(Bruuo，Zumberge，Manis，Lu，& Goldman，2008)。頻率效應(yīng)是一種典型的詞典效應(yīng)，因而成為支持VWFA可能負(fù)責(zé)詞典加工的直接證據(jù)，Kronbichler等人(2004)發(fā)現(xiàn)VWFA對(duì)真詞的激活受到頻率的調(diào)節(jié)，高頻詞要比低頻詞在這一區(qū)域的激活明顯降低。這種頻率效應(yīng)的存在證明了該區(qū)域信息的存儲(chǔ)是來自于詞典水平的正字法表征，而不是亞詞匯的。
　　還有研究認(rèn)為，真詞與假詞在VWFA的激活結(jié)果不一致是受到研究方法的限制。因?yàn)槟X成像所記錄到的最小數(shù)據(jù)單元――體素(Voxel)的激活值，可以是由真詞所激活的少數(shù)特定神經(jīng)細(xì)胞的 活動(dòng)，也可以是與假詞形相似的真詞所激活的眾多神經(jīng)細(xì)胞活動(dòng)，后者的強(qiáng)度雖然低于前者，但數(shù)目眾多可能導(dǎo)致在體索上的激活與前者相當(dāng)，甚至可能超過前者。Glezer等人(2009)采用快速適應(yīng)技術(shù)(Rapid Adaptation Technique)的腦成像方法，這種啟動(dòng)詞對(duì)目標(biāo)詞的神經(jīng)適應(yīng)性反應(yīng)能真實(shí)地反映出激活變化所對(duì)應(yīng)的認(rèn)知成分，從而再次表明VWFA的功能可能是詞典水平的正字法加工。
　　究竟VWFA對(duì)應(yīng)著詞典還是亞詞典水平的正字法表征，目前仍然沒有得到一致的結(jié)論，但這兩種觀點(diǎn)的共同點(diǎn)是顯而易見的，即他們都認(rèn)為VWFA對(duì)應(yīng)著視覺詞匯閱讀中詞形表征通達(dá)的加工過程。
　　
　　2.2詞形與語音、語義信息的整合加工
　　近年來，研究者越來越認(rèn)識(shí)到VWFA在閱讀中的功能并不僅僅是對(duì)視覺詞匯正字法表征的通達(dá)過程。一方面，在閱讀中微小的視覺差異往往意味著語義上的很大差別。在視覺上一個(gè)字母的差異，而在語義卻是兩種差別非常遠(yuǎn)的概念。這種現(xiàn)象不僅在拼音文字中，幾乎在所有書寫形式的文字閱讀中都存在。因此，閱讀需要連接非常精細(xì)的視覺加工與高水平的刺激屬性(如語音、語義信息)來唯一的識(shí)別出這個(gè)詞匯(Devlin，Jamison，Gonnerman，& Matthews，2006)。另一方面，視覺詞匯識(shí)別并不能獨(dú)立于閱讀其它的認(rèn)知過程而單獨(dú)存在，它必然會(huì)受到詞形所承載的語音、語義信息自上而下加工的影響。因而研究者認(rèn)為左側(cè)梭狀回中后部并不能簡單定義為視覺詞形加工腦區(qū)(后文仍使用VWFA來指這一腦區(qū))，它可能對(duì)應(yīng)著詞形加工向語音、語義加工整合的功能。
　　拼音文字系統(tǒng)中的正字法規(guī)則與形－音轉(zhuǎn)換的規(guī)則是分不開的，認(rèn)為VWFA的功能是一種正字法加工的同時(shí)就意味著它可能是一種由字形向語音加工轉(zhuǎn)換的機(jī)制。例如，整個(gè)梭狀回對(duì)字母組合頻率的敏感可能就意味著是對(duì)不同單元的形－音轉(zhuǎn)換加工的敏感(Binder，Medler，Westbury，Liebenthal，&Buchanan，2006；Vinckieret al.，2007)。在英語中，形音轉(zhuǎn)換的加工技能直接影響著閱讀及其獲得過程，這種技能被稱為形一音解碼能力。Shaywitz等人(2002)對(duì)144名兒童進(jìn)行腦成像研究發(fā)現(xiàn)，VWFA的激活強(qiáng)度與兒童的形，音解碼能力具有高度的相關(guān)。從而表明VWFA的功能不僅僅停留在正字法水平的表征和加工，還表現(xiàn)為視覺詞形與更高層次語音信息的整合與分析。來自閱讀障礙矯治的研究(Temple et al.，2003)發(fā)現(xiàn)，在對(duì)閱讀障礙兒童進(jìn)行形，音匹配訓(xùn)練之后，梭狀回中部表現(xiàn)出訓(xùn)練前沒有的正激活，進(jìn)一步表明此區(qū)域可能是一種詞形與更高信息(語音)整合的加工機(jī)制。
　　VWFA不僅對(duì)詞形到語音的整合加工敏感，也有證據(jù)表明它可能還對(duì)詞形到語義的加工敏感。例如，梭狀回的內(nèi)側(cè)區(qū)域具有對(duì)物體的分類知覺能力，體現(xiàn)為人造物會(huì)比動(dòng)物對(duì)此區(qū)域的激活更強(qiáng)，但這種分類激活會(huì)受到語義相關(guān)性的影響，表明語義信息會(huì)參與并調(diào)節(jié)梭狀回的激活(Mechelli，Saaori，Orlandi，&Price，2006)。Devlin等人(2006)采用重復(fù)啟動(dòng)的實(shí)驗(yàn)范式對(duì)比真詞和假詞的啟動(dòng)效應(yīng)，如果說VWFA僅僅對(duì)正字法加工敏感，那么視覺信息完全相同的真詞和假詞應(yīng)該具有相同的啟動(dòng)效應(yīng)，事實(shí)上發(fā)現(xiàn)假詞重復(fù)在VWFA沒有任何啟動(dòng)效應(yīng)，而真詞重復(fù)使該區(qū)域的激活顯著下降，說明VWFA的真詞啟動(dòng)效應(yīng)不是來自正字法信息重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)果，而是真詞的其它屬性(比如詞典信息)的作用。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)語義相關(guān)的啟動(dòng)詞與目標(biāo)詞在VWFA的激活要比語義不相關(guān)的兩個(gè)真詞表現(xiàn)出明顯的激活減弱，確認(rèn)了語義信息參與并影響了VWFA對(duì)真詞啟動(dòng)的反應(yīng)模式。
　　VWFA在視覺詞匯閱讀中的作用目前仍然沒有得到一致的結(jié)論。更有研究認(rèn)為VWFA的功能并不能說成是對(duì)單一的視覺詞形加工敏感的腦區(qū)，因?yàn)檫@個(gè)腦區(qū)對(duì)非視覺刺激同樣表現(xiàn)出強(qiáng)有力的激活(Price & Devlin，2003)，而且VWFA還表現(xiàn)出對(duì)更高級(jí)更精細(xì)的形狀分析整合的反應(yīng)(Starrfelt & Gerlach，2007)。因而研究者認(rèn)為與基本感覺系統(tǒng)相比，詞形加工不可能在人類進(jìn)化過程中形成特異的神經(jīng)機(jī)制，比如Price等人(2003)就認(rèn)為人類大腦在神經(jīng)生理上還不可能形成一個(gè)任務(wù)特異的閱讀機(jī)制，梭狀回可能只是作為一般的視覺加工系統(tǒng)與閱讀網(wǎng)絡(luò)中其它腦區(qū)相互作用的結(jié)果，反映在特定任務(wù)或特定加工網(wǎng)絡(luò)中，就表現(xiàn)出對(duì)各種詞形(真字，假字，非字等)、形－音聯(lián)結(jié)等具體刺激材料敏感的特征。
　　從這一點(diǎn)來說，腦功能成像的研究挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的認(rèn)知功能模塊化的思想�；�于行為實(shí)驗(yàn)以及腦損傷病人的研究傳統(tǒng)往往把某種認(rèn)知功能成分從認(rèn)知技能中獨(dú)立出來，并進(jìn)而尋找其神經(jīng)功能定位。但腦成像研究發(fā)現(xiàn)，在沒有共同加工成分的不同認(rèn)知任務(wù)下，大腦神經(jīng)系統(tǒng)的激活具有高度的重合，表明一種神經(jīng)結(jié)構(gòu)可能同時(shí)執(zhí)行著多種不同的認(rèn)知功能，具體的認(rèn)知功能會(huì)依賴于與之交互的其它腦區(qū)的活動(dòng)(Price & Friston，2005)。因而，我們不能簡單地界定梭狀回中部為某種單一的正字法加工或是形－音／形，義轉(zhuǎn)換的加工機(jī)制，視覺詞匯識(shí)別的最終目的是通達(dá)文字系統(tǒng)所承載的語音，語義信息，負(fù)責(zé)視覺詞匯識(shí)別的腦區(qū)必然會(huì)受到這些更高級(jí)信息的調(diào)節(jié)作用。因此，要更清楚地揭示出梭狀回在閱讀中的作用，就有必要在整個(gè)閱讀神經(jīng)回路中來具體探討它與其它閱讀腦區(qū)之間的相互作用機(jī)制。
　　
　　2.3　VWFA與其它閱讀腦區(qū)的交互作用
　　長期以來，基于大腦功能模塊化的思想，研究者試圖揭示閱讀加工不同認(rèn)知過程所對(duì)應(yīng)的神經(jīng)生理機(jī)制，并取得了一定的成果。但是，大腦的神經(jīng)機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，既使是簡單的認(rèn)知成分也可能同時(shí)涉及多個(gè)腦區(qū)的參與，另一方面，同一腦區(qū)也可能參與到多個(gè)不同的認(rèn)知加工任務(wù)(Vigneau et al.，2006)。因而研究者越來越重視從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的角度來研究閱讀的神經(jīng)機(jī)制。
　　跨語言的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)梭狀回中部是視覺詞匯閱讀網(wǎng)絡(luò)中的一部分。Bolger等人(2005)綜合了英語及西方歐洲語言，漢語，日語的Kanji和Kana文字等研究進(jìn)行了元分析，認(rèn)為跨語言普遍的閱讀網(wǎng)絡(luò)包括三個(gè)大的腦區(qū)：一是大腦左側(cè)顳上回的后部(涉及到顳葉中前部BA22)；二是大腦左側(cè)額下回(涉及到額葉上部和后部區(qū)域BA6)；三是大腦左側(cè)的枕顳區(qū)域(BA19)和梭狀回的中部(BA37)。梭狀回與其它兩個(gè)腦區(qū)一起形成了一個(gè)閱讀的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，任何一種語言的詞匯閱讀都需要這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的參與加工，只是根據(jù)文字屬性的不同會(huì)表現(xiàn)出不同的激活模式。例如，左側(cè)顳上回(STG)被認(rèn)為是負(fù)責(zé)語音加工的腦區(qū)，它在不同正字法深度的詞匯閱讀中都表現(xiàn) 出很強(qiáng)的激活，但在透明文字中，如意大利語，要比英語的詞匯閱讀具有更強(qiáng)的激活(Paulesu et al.，2000)，而英語又相對(duì)比漢語表現(xiàn)出更強(qiáng)的激活(Liu，Dunlap，F(xiàn)iez，& Perfetti，2007；Tan，Laird，Li，& Fox，2005)。
　　基于閱讀網(wǎng)絡(luò)的思想，研究者認(rèn)為在完成詞匯閱讀的加工任務(wù)時(shí)，不可能存在著具體任務(wù)特異(如形音轉(zhuǎn)換)的加工通道，閱讀是視覺詞形、語音和語義三種主要系統(tǒng)之間相互作用的結(jié)果(Plaut，McClelland，Seidenberg，& Patterson，1996；Seidenberg & McClelland，1989)。在有任務(wù)要求的情況下，比如命名任務(wù)，語音與語義信息會(huì)同時(shí)參與來完成閱讀任務(wù)，從而表現(xiàn)出兩種信息之間的交互作用(詳見綜述：王小娟，楊劍峰，舒華，2008)。腦成像的研究發(fā)現(xiàn)(Frost et al.，2005)，當(dāng)語音信息足夠完成閱讀任務(wù)時(shí)，語音區(qū)的激活表現(xiàn)更強(qiáng)，對(duì)語義信息的依賴就較弱，語義區(qū)的激活也就較弱；與之相反，當(dāng)語義信息參與更多時(shí)，語義區(qū)的激活就強(qiáng)，語音區(qū)的參與就減弱，從而表現(xiàn)出一種在完成閱讀時(shí)語義與語音的Trade-off效應(yīng)。梭狀回同樣表現(xiàn)出與閱讀其它腦區(qū)的協(xié)同作用機(jī)制。例如，認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)發(fā)現(xiàn)語音閱讀障礙與表層障礙的雙分離現(xiàn)象，語音障礙患者能成功閱讀例外詞，但卻不能閱讀形－音對(duì)應(yīng)規(guī)則的可發(fā)音假詞；表層障礙患者則能成功閱讀可發(fā)音假詞，卻表現(xiàn)出例外詞的閱讀困難。Mechelli等人(2005)對(duì)正常人的腦成像研究發(fā)現(xiàn)了對(duì)這兩類詞閱讀神經(jīng)機(jī)制上的雙分離：例外詞激活更多的額下三角部，而可發(fā)音的假詞要更多的激活左側(cè)運(yùn)動(dòng)前區(qū)，動(dòng)態(tài)因果模型分析表明額下三角區(qū)與左側(cè)梭狀回前部的聯(lián)結(jié)更強(qiáng)，而假詞所激活的運(yùn)動(dòng)前區(qū)則與左側(cè)梭狀回后部聯(lián)系更強(qiáng)。進(jìn)一步的有效聯(lián)結(jié)分析表明梭狀回中后部的功能與閱讀網(wǎng)絡(luò)中的其它腦區(qū)具有協(xié)調(diào)活動(dòng)機(jī)制。跨語言的研究也表明，VWFA在不同書寫系統(tǒng)下都會(huì)參與并成為普遍閱讀網(wǎng)絡(luò)的一部分，只是它的活動(dòng)會(huì)因書寫系統(tǒng)的特點(diǎn)不同而變化(Perfetd et al.，2007)，并與其它語言特異的腦區(qū)協(xié)同活動(dòng)成為不同文字系統(tǒng)下的動(dòng)態(tài)閱讀網(wǎng)絡(luò)。
　　因此，VWFA在閱讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中�？赡軐�(duì)應(yīng)著正字法詞典通達(dá)、字形與語音／語義信息的整合加工等不同的認(rèn)知成分，這些加工不能簡單地定位為VWFA的神經(jīng)功能，因?yàn)樗�可能是梭狀回作為視覺加工與閱讀網(wǎng)絡(luò)中其它腦區(qū)之間相互影響，相互作用的結(jié)果。
　　
　　3　語言經(jīng)驗(yàn)對(duì)視覺詞形加工的塑造作用
　　
　　雖然對(duì)于VWFA的認(rèn)知功能仍然是研究者所關(guān)注和爭(zhēng)論的問題，但有研究者開始思考另一個(gè)問題，就是VWFA的功能是如何形成的。VWFA的激活會(huì)受刺激屬性的影響，與字母組合頻率具有高相關(guān)(Binder et al.，2006.)，說明它的功能受正字法熟悉性的影響，這種熟悉性反映了一個(gè)重大的理論問題，即VWFA的選擇性功能是如何受語言經(jīng)驗(yàn)的作用而形成的。
　　語言經(jīng)驗(yàn)的影響體現(xiàn)在不同語言環(huán)境下母語者身上，就表現(xiàn)出他們?cè)诩庸ひ曈X詞匯時(shí)梭狀回中后部的激活模式不同。Baker等人(2007)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于母語同樣是拼音文字系統(tǒng)的希伯來語被試來說，甚至這些被試也是英語熟練讀者，他們?cè)诩庸は２畞碓~時(shí)也要比加工英語詞匯表現(xiàn)出梭狀回中后部更強(qiáng)的激活。另一方面，Polk和Farah(1998)結(jié)合行為研究、模擬以及腦成像的結(jié)果，研究發(fā)現(xiàn)大腦對(duì)詞形或是抽象的物體識(shí)別的選擇性敏感來自于輸入刺激與環(huán)境共現(xiàn)的作用。進(jìn)一步表明VWFA的選擇性功能與被試的語言經(jīng)驗(yàn)密不可分。
　　跨書寫系統(tǒng)語言的研究為語言經(jīng)驗(yàn)對(duì)VWFA的塑造作用提供了有力的證據(jù)。與英語等拼音文字不同，漢字具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)分布，因而在閱讀漢字時(shí)，被試往往表現(xiàn)出梭狀回激活雙側(cè)化的趨勢(shì)(Peng et al.，2004；Tan et al.，2001；Tan etal.，2000)，被試在內(nèi)隱地完成閱讀任務(wù)時(shí)這種雙側(cè)化趨勢(shì)更為明顯(C.Liu et al.，2008)。韓語文字也具有類似漢字的空間分布特點(diǎn)，母語為韓語的被試在閱讀時(shí)同樣表現(xiàn)出雙側(cè)梭狀回的激活，但韓文同時(shí)也是一種基于音素閱讀的文字，因而雙側(cè)激活都沒有漢字強(qiáng)(Yoon，Cho，Chung，& Park，2005)。這種漢字閱讀中的雙側(cè)化趨勢(shì)一方面是因?yàn)橥瓿蓾h字閱讀需要更多的視空間分析，另一方面可能是因?yàn)闈h字是一種表義文字系統(tǒng)，因而在學(xué)習(xí)閱讀漢字時(shí)，語義加工就影響了右側(cè)梭狀回的激活，從而表現(xiàn)出雙側(cè)化的特點(diǎn)(xue，Chen，Jin，& Dong，2006)。來自腦電(ERP)研究的證據(jù)同樣發(fā)現(xiàn)，對(duì)于日語中的漢字(Kana文字)，只有日語母語者才表現(xiàn)出左側(cè)枕葉下部的N170腦電成分，而對(duì)完全不認(rèn)識(shí)漢字的英語被試來說，它們卻表現(xiàn)出雙側(cè)的N170成分(Maurer，Zevin，& McCandfiss，2008)。表明語言經(jīng)驗(yàn)越多，在完成視覺詞匯閱讀時(shí)就需要更多抽象的語言加工和更少的視覺詞形分析，梭狀回中后部的激活就越表現(xiàn)出左側(cè)化的趨勢(shì)。
　　第二語言學(xué)習(xí)的研究為語言經(jīng)驗(yàn)對(duì)VWFA的塑造作用提供了直接的證據(jù)。Perfetti等人(2007)綜述了漢英雙語者以及漢語作為第二語言的學(xué)習(xí)者的研究提出了適應(yīng)性假說(accommodation hypothesis)，認(rèn)為一個(gè)書寫系統(tǒng)下獲得的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能根據(jù)另一個(gè)書寫系統(tǒng)的要求而做出相應(yīng)的適應(yīng)性調(diào)節(jié)。當(dāng)英語母語者在學(xué)習(xí)漢字閱讀時(shí)，他們也會(huì)使用漢字閱讀特異的腦區(qū)：如雙側(cè)的額葉中部(BA9區(qū))，右側(cè)枕葉(BAl8／19)以及梭狀回(BA37)區(qū)域，這些腦區(qū)在英語閱讀中的參與作用比較弱(Y.Liu，Dunlap，F(xiàn)iez，& Perfetti，2007)。表明漢字特異的腦區(qū)同樣會(huì)被英語母語者在需要時(shí)使用，不同文字系統(tǒng)的視覺詞匯識(shí)別并不存在先天固定的語言特異機(jī)制，而是后天語言經(jīng)驗(yàn)的影響塑造了不同的閱讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
　　因此，來自跨語言、第二語言學(xué)習(xí)等多個(gè)領(lǐng)域的研究都表明VWFA的功能更多地受到語言經(jīng)驗(yàn)的影響作用，從而表現(xiàn)出對(duì)正字法加工的選擇性敏感，同時(shí)又體現(xiàn)出它在特定閱讀網(wǎng)絡(luò)中的作用。
　　
　　4　小結(jié)
　　
　　對(duì)于語言加工神經(jīng)機(jī)制的探討，研究者不再孤立地探討某個(gè)腦區(qū)的認(rèn)知功能，而是從神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的角度，認(rèn)為任何一種認(rèn)知活動(dòng)都是各腦區(qū)動(dòng)態(tài)協(xié)作的結(jié)果，不同的刺激屬性或任務(wù)差異不是反映在特定腦區(qū)是否參與激活，而是各腦區(qū)反應(yīng)模式的差別。這種從動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的角度揭示人類大腦功能逐漸成為今后認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的主要取向。
　　在動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的思想下，雖然對(duì)于梭狀回中部的功能認(rèn)識(shí)還存在著不一致的結(jié)果，但可以得到以下結(jié)論：1)作為視覺系統(tǒng)的功能，梭狀回中部對(duì)應(yīng)著視覺分類知覺的神經(jīng)機(jī)制，會(huì)對(duì)不同層面的正字法加工敏感：2)作為整個(gè)閱讀網(wǎng)絡(luò)的一部分，梭狀回中部與閱讀的語音、語義等高水平信息加工表現(xiàn)出一種交互作用的機(jī)制，形成一個(gè)動(dòng)態(tài)協(xié)作的閱讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；3)梭狀回中后部的功能與語言經(jīng)驗(yàn)的影響密切相關(guān)。

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