早期阅读障碍神经机制的研究主要从脑区定位的思想出发，去寻找阅读障碍功能或结构表现出异常的脑区。但是，研究者逐渐意识到阅读是一个很复杂的过程，从解码视觉文字到获得语音，再到通达语义，这个过程需要多个脑区的协同工作。因此，近年来脑区定位的思想逐渐被连接主义的思想所取代，阅读障碍的脑功能连接成为研究热点。同时，多种脑功能与脑结构成像技术的运用，为研究结论之间相互印证、相互补充提供了可能，也为研究者探讨阅读障碍的脑功能异常与结构异常的关系提供了便利。下面我们将主要从这两个角度，梳理拼音文字和汉语阅读障碍的神经机制的相关研究。

拼音文字阅读障碍的神经机制

在拼音文字中，阅读障碍的认知缺陷主要表现在语音损伤（phonological deficit），即语音意识（phonology awareness）、词汇短时记忆（phonetic receding in working memory）和词汇提取能力（phonological receding in lexical access）的薄弱（Wagner & Torgesen，1987）。具体来看，个体需要将单词分解为独立的语音成分，然后把形素（grapheme）与对应的音素（phoneme）进行匹配，通过这种音—形对应规则（phoneme-grapheme mapping），形成语音和正字法之间的联结，进而学会阅读。若语音加工能力受损，无法获得音—形对应规则，因而无法获得阅读。因此，语音加工能力在阅读能力的获得过程中起到了至关重要的作用。除此之外，研究者还发现阅读障碍会表现出更为一般性的感知觉损伤，如听知觉、视觉运动整合，这一理论被称为巨细胞理论（general magnocellular theory）（Galaburda& Livingstone，1993；Stein，2001）。但是近年来的研究发现，感知运动的缺陷仅是阅读障碍的一小部分，拼音文字阅读障碍更多还是表现出语音的缺陷（Ramus，2003）。

拼音文字阅读障碍的认知缺陷有没有相应的神经基础呢？拼音文字对这个问题的研究起步较早，已经积累了较为丰富、系统的研究成果，并在此基础上形成了一些总结性的研究，如元分析等。

拼音文字阅读障碍的脑功能研究

拼音文字阅读障碍的脑成像研究开始于20世纪末。施威茨等人（Shaywitz et al.，1998）利用fMRI成像技术，对阅读障碍开展了一项较为系统的研究。实验设计了四个任务，即字母大小写判断（bbBb与bbBb在大小写模式上是否匹配）、单个字母押韵判断（T和V是否押韵）、非词押韵判断（leat和jete是否押韵）和语义范畴判断（CORN和RICE是否同类），这些任务对语音的要求逐步增强。首先，研究发现，在行为任务上，障碍组成人在非词押韵判断任务上显著差于年龄控制组，而这个任务需要语音解码能力的参与；其次，在大脑的神经活动上，障碍组成人在大脑后部，包括威尔尼克区（Wernicke’s area）、角回（angular gyrus）等脑区，没有表现出随着实验任务对语音解码要求的增加而激活增强的现象。相反，即便是在很简单的语音任务中，阅读障碍在大脑前部，包含额下回（inferior frontal gyrus）等脑区，表现出过度激活（Shaywitz et al.，1998）。

值得注意的是，成人阅读障碍中表现出的这种大脑异常模式是否同样出现在儿童阅读障碍中。施威茨等人（Shaywitz et al.，2002）利用与成人实验同样的范式，在一组阅读障碍儿童中探讨了这个问题。在行为反应上，障碍儿童在涉及语音分析的任务上都表现出显著的损伤。在大脑激活模式上，障碍儿童在包含额下（inferior frontal area）、颞下（inferior temporal area）、颞顶区（temporo-parietal cortex）、颞中（middle temporal area）、枕中回（middle occipital gyrus）的左侧半球和包含额下、颞下和扣带（cingulate）等的右侧半球的激活程度显著低于年龄控制组。这与之前成人研究中发现阅读障碍在大脑左后部的功能异常是一致的。这表明了大脑左侧后部脑区的异常同时存在于阅读障碍儿童和成人，而无法归因于阅读水平和经验的差异。而大脑前部的活动模式，儿童与成人的结果并不完全一致：成人表现出过度激活，儿童表现出激活的减弱。然而，将障碍儿童的年龄作为变量，考察年龄与大脑激活程度的关系发现：随着年龄的增加，障碍儿童的双侧额叶的激活增强，也就是说，虽然障碍儿童与控制组相比额下回的激活减弱，但是在障碍群体内，随着年龄的增加，大脑前侧的激活增强，这表明障碍儿童可能通过额下回的过度激活来补偿后部脑区的缺陷。而且在面对更困难的任务时，障碍儿童无法像正常儿童一样依赖左侧额叶加工任务，反而通过对侧脑区激活增强作为辅助，弥补左侧功能的不足（Shaywitz et al.，2002）。这样来看，这与成人实验中大脑激活的模式是基本一致的。

以往研究往往将阅读障碍组与年龄控制组进行比较，这样比较的优势在于，与生理年龄相同的正常组比较可以发现与正常发展人群的异常，但是，这导致了另一个问题：阅读水平不匹配。由于处于相同的年龄，正常年龄控制组的阅读水平或者在扫描任务中的表现是显著优于障碍组的，那么大脑激活的异常是由于阅读障碍特异的损伤还是由于阅读水平的差异呢？为了解决这个问题，研究者新引入了阅读水平匹配但是年龄稍小的控制组。赫夫特等人（Hoeft et al.，2006）的研究中有三组儿童：阅读障碍组、年龄控制组和阅读水平控制组，来完成语音押韵判断任务。结果表明，障碍组儿童与任一控制组相比，左侧的颞顶区以及包含右侧颞顶的几个脑区表现出激活的减弱。这一研究表明，阅读障碍在颞顶脑区的激活异常并不是由于阅读水平偏低，而是由于阅读障碍特有的缺陷（Hoeft et al.，2006）。

总结上述研究，我们可以对拼音文字阅读障碍的神经机制有一个基本的了解：在拼音文字的研究中，阅读障碍者在大脑左侧背侧颞顶区（dorsal temporo-parietal cortex）和腹侧颞枕区（ventral occipito-temporal cortex）的激活减弱。背侧颞顶脑区负责形—音的对应，与语音加工有关，所以背侧通路的激活减弱被看作语音加工能力的损伤，而腹侧颞枕脑区负责对熟悉视觉词汇的快速加工，与视觉正字法的加工有关（Richlan，Kronbichler，& Wimmer，2009；Tan，Laird，Li，& Fox，2005），两条通路的激活减弱反映了阅读障碍在语音和正字法加工神经环路上出现损伤。此外，阅读障碍者在额下回和与左侧半球较低激活脑区对应的右侧脑区表现出的过度激活，实际上是对大脑后部脑区激活不足的补偿（Richlan et al.，2009；Shaywitz & Shaywitz，2005）。其中，额下回靠近嘴部活动的脑区与形—音整合以及语音加工中的默读复述有关（Tan Laird et al.，2005），帮助阅读障碍者通过嘴唇、舌部等默读复述来培养语音结构意识（Shaywitz et al.，2002）。也有研究发现额下回激活的减弱，表明阅读障碍对词汇和亚词汇语音输出表征的损伤（Richlan et al.，2009）。

值得注意的是，障碍成人与儿童的异常模式虽然有普遍性，但是也有与年龄相关的差异：大脑前部激活情况的不一致，阅读发展由早期依赖语音加工的颞顶脑区到成人期依赖视觉正字法加工的枕颞脑区的转变等。相关研究员对九项儿童（9～11岁）和九项成人（18～30岁）阅读障碍的脑功能成像研究进行元分析，的确发现了成人与儿童阅读障碍的差异：首先，枕颞脑区异常在成人障碍中表现得更为明显，如儿童仅在梭状回（fusiform gyrus）表现出异常，成人却在梭状回中后部和颞下均有明显的功能异常；其次，在颞顶脑区，成人在颞上回（superior temporal gyrus）表现出显著的激活减弱，儿童却没有发现颞顶脑区相应的激活减弱；最后，成人在一些脑区表现出过度激活，儿童研究中却鲜有发现脑区的过度激活，这一现象有可能是由于随着年龄的增加，阅读障碍更善于利用补偿机制（Richlan，Kronbichler，& Wimmer，2011）。因此，虽然阅读障碍都表现出腹侧枕颞、背侧颞顶和前部脑区的异常，但是其激活程度与模式在不同年龄群体中却不完全一致。

拼音文字阅读障碍的脑结构研究

脑解剖结构是功能的基础，那么，障碍人群脑功能的异常是否由解剖结构的异常所致？结构磁共振成像的研究，即基于体素的形态学研究（voxel based morphometry，VBM），对这个问题进行了探讨。对拼音文字阅读障碍大脑解剖结构的VBM研究较为一致地发现，在额下回、颞上和颞顶脑区以及小脑（cerebellum），灰质体积发生了改变，这些脑区在脑功能成像的研究中也表现出功能异常（Eckert，2004）。此外，研究者还发现颞顶脑区（Hoeft et al.，2007）、双侧梭状回和右侧缘上回（supramarginal gyrus）（Kronbichler et al.，2008）、小脑（Eckert et al.，2005；Kronbichler et al.，2008）、舌回（lingual gyrus）（Eckert et al.，2005）、颞中回（middle temporal gyrus）和颞下回（inferior temporal gyrus）（Silani et al.，2005）灰质体积的减少。最近对134名阅读障碍成人的9项拼音文字研究结果进行的VBM元分析显示，阅读障碍群体在右侧颞上回和左侧颞上沟（superior temporal sulcus），灰质体积出现显著的减少（Richlan，Kronbichler，& Wimmer，2013），fMRI的研究中也发现阅读障碍在颞上沟的激活程度较低（Blau et al.，2010）。颞上沟也就是我们常说的威尔尼克区，负责听觉语音理解，是加工和表征语音信息的重要脑区，也有研究发现颞上沟负责视觉和听觉刺激的整合（Blau et al.，2010；Blau，van Atteveldt，Ekkebus，Goebel，& Blomert，2009）。但是，很少有功能研究发现右侧颞上回的激活差异。

VBM的研究仅从体积或密度的角度来研究大脑结构的变化，但是，大脑体积其实是由大脑表面积和皮层厚度共同决定的，两者具有不同的生理机制和神经元意义（Panizzon et al.，2009）。具体来说，大脑皮层的神经元会在个体发育时分化为垂直于大脑皮层的不同柱状结构，在发展过程中同一个柱状结构会发生迁移。大脑表面积受到柱状结构个数的影响，而厚度则受到每个柱状结构中细胞数目的影响。在胎儿皮层成熟过程中主要表现为表面积而非皮层厚度的增长。尤其在胎儿晚期，由于大脑卷曲和褶皱的增加，大脑体积以及表面积与体积的比例会出现飞速增长（Kapellou et al.，2006）。表面积更多地受到遗传因素的影响，而皮层厚度对发展的影响很敏感。研究发现，在童年时期皮层厚度会快速增加，到青年时期神经元开始修剪，皮层变薄，最后到成年时达到稳定。厚度的不断变化反映了皮层的发展和皮层连接的修剪（Shaw et al.，2008）。此外，皮层厚度对后天疾病的影响（Im et al.，2008）以及认知能力的发展（Sowell et al.，2004）很敏感。总的来看，大脑表面积和皮层厚度都是受到遗传因素影响的，但是表面积受到遗传的影响更大，更多地受到出生前因素的影响，而皮层厚度会受到年龄、疾病的影响，在整个生命进程中不断变化。对拼音文字阅读障碍成人大脑表面积和皮层厚度的已有研究发现，障碍组和控制组的皮层厚度和表面积的结果出现分离，且较多地表现出表面积的差异。阅读障碍组全脑表面积显著大于正常组，额下回与梭状回皮层表面积与语音能力表现出相关关系。在厚度方面，只有右侧缘上回的皮层厚度阅读障碍大于正常人，而且没有表现出与行为指标的相关（Frye et al.，2011）。阿塔瑞厉等人（Altarelli et al.，2013）通过功能定位的方式，将分别对面孔、房子、文字等激活的枕叶脑区作为感兴趣脑区（region of interest，ROI），研究障碍儿童与正常儿童在大脑皮层厚度之间的差异，结果表明阅读障碍儿童表现出性别的主效应，而且这种主效应是由障碍群体中女孩的皮层厚度太薄导致的。研究者对具有阅读困难高家族风险的父母和学龄前儿童进行研究，发现母亲的阅读困难程度与儿童左侧顶下小叶的皮层表面积表现出负相关，而厚度没有表现出显著差异（Black et al.，2012）。虽无明显的定论，但是大脑皮层厚度和表面积的确表现出分离。对这两个结构指标的分别研究，可能会为阅读障碍的生理机制提供新的解释。

拼音文字阅读障碍的脑功能连接研究

早在19世纪，对脑损伤失读症患者的研究就发现其特定脑区连接的异常，比如角回与其他脑区的连接减弱。那么发展性阅读障碍是否也会表现出脑区间连接的缺失或者异常呢？发展性阅读障碍是否可以被视为一种失连接障碍呢？

对阅读障碍功能连接的探索最早来自于一项正电子发射断层扫描的研究，霍维茨等人（Horwitz et al.，1998）选取角回作为种子点，计算其与大脑的其他脑区功能激活的相关，研究发现：与正常成人控制组相比，障碍组成人角回与大脑后部视觉区（梭状回和舌回）、威尔尼克区、额下回等脑区在单字阅读任务中表现出功能连接异常，具体表现为正常组的角回均与上述脑区有显著的正相关，但阅读障碍者没有表现出这样的相关（Horwitz，Rumsey，& Donohue，1998）。皮尤等人（Pugh et al.，2000）利用fMRI技术，以角回为感兴趣区域，在一系列对语音需求不断增加的任务中（与Shaywitz等人于1998使用的实验范式一致）进行功能连接分析，来考察角回的功能连接异常是语音特异的还是一般性的。结果发现，在所有任务中控制组大脑左侧的枕颞区和角回都存在显著的功能连接，然而障碍组枕颞脑区和角回的功能连接却缺失和减弱，尤其在需要语音加工的非词押韵任务中。此外，在需要正字法视觉加工的字母大小写判断任务中，障碍组与控制组的功能连接并无差异，这表明障碍群体并没有表现出广泛性的损伤，而是特异的语音损伤（Pugh et al.，2000）。当然，除了以角回为种子点的研究，还有选取其他脑区为种子点的研究，比如，有的研究选取颞枕脑区，发现与正常控制组相比，障碍群体缺乏与左侧额顶语言经典脑区的连接（Shaywitz et al.，2003；van der Mark et al.，2011）。

上述的研究利用脑区间相关的方式，探讨了脑区间功能连接的问题，但是大脑的信息传递其实是有方向的，可以通过建立模型的方式推断脑区之间功能连接的方向。有研究者发现，在押韵任务中阅读障碍儿童与年龄控制组相比，在左侧梭状回→左侧顶下小叶（inferior parietal lobule）的功能连接表现出显著的减弱，说明障碍儿童正字法和语音加工通路的损伤（Cao，Bitan，& Booth，2008）。夸利诺等人（Quaglino et al.，2008）选取了缘上回、梭状回和额下回三个脑区，在阅读障碍组、年龄匹配控制组和阅读水平匹配组儿童中进行了结构方程模型路径分析。研究主要关注以下两个自下而上路径的连接情况：梭状回到额下回，缘上回到额下回。结果发现三组群体表现出不同的连接模式：障碍组儿童与其他两个正常组相比，没有在缘上回到额下回这个通路表现出因果连接；相反，在障碍组儿童与阅读水平匹配组发现梭状回到额下回显著的功能连接，连接强度大于年龄控制组。鉴于背侧缘上回语音加工的作用，缘上回到额下回通路的组间差异表明了障碍儿童受损的语音能力导致了此通路连接的缺失。腹侧梭状回到额下回的通路反映了词汇语义的加工过程，其在三组儿童中表现出的不同的连接模式说明，随着阅读水平的增加，对该通路的依赖减弱。简单来说，障碍儿童无法使用语音加工通路，反而更加依赖词汇语义的加工通路（Quaglino et al.，2008）。但是上述研究都只考察了在语音任务中的功能连接，那么阅读障碍在语义任务中是否会表现出脑区功能连接的损伤呢？我们利用视觉与听觉通道的语义相关判断任务，探讨阅读障碍在语义加工中的功能连接情况。研究选取语义加工脑区颞中回、额叶调控脑区额下回、视觉输入脑区梭状回和听觉输入脑区颞上回作为感兴趣区域。结果发现：与障碍组儿童相比，控制组仅在视觉语义相关条件下，由梭状回到颞中回自下而上的连接中表现出更强的连接。这表明阅读障碍的确存在视觉通道语义加工的缺陷，且表现为自下而上的脑区间功能连接的损伤（Liu et al.，2010）。

总结以上功能连接的研究，我们会发现这些研究往往通过选取感兴趣脑区，再考察该脑区与其余脑区的活动耦合。这些对脑区间功能连接的研究往往局限于有限的脑区，经常是局限于经典的阅读脑区所形成的网络，即便在研究中选取多个感兴趣区，我们仍旧无法获得全脑的连接情况。然而随着图论（graph theory）在大脑网络连接中的广泛应用，从全脑角度探讨脑区之间的复杂连接情况得以实现。简单来讲，图论的方法通过将大脑每个脑区当作网络中的点（node），将脑区间的相关当作网络中的边（edge）来考察网络的属性，包含全局性属性以及局域性属性。就全局性属性来看，通过分析我们可以知道网络连接的结构，如小世界属性（small-world network）。小世界网络广泛地存在于复杂网络当中，具有全局分离性和局域群集性属性。通过局域性属性，我们可以知道在网络连接中起着重要作用的脑区（hub）等。 费恩等人（Finn et al.，2013）利用图论的方法，分别对成人和儿童阅读障碍组与正常年龄控制组的数据进行网络分析，结果发现正常成人组视觉词形区（visual word form area，VWFA）与双侧纹状体外皮层（extrastriate cortices）等视觉通路之间的连接要显著强于障碍组；此外，正常组的视觉皮层与左侧额下回和内侧前额皮层（medial prefrontal cortex）表现出较强的功能连接，表明他们能更好地控制视觉通路的活动从而使其集中注意在视觉文字上。障碍组还表现出默认网络连接的异常：正常组的后扣带皮层（posterior cingulate cortex）与视觉脑区表现出较好的同步性；而障碍组却发现后扣带皮层与默认网络（default mode network）中其他脑区连接的同步性，而非视觉脑区。后扣带作为脑网络中的重要节点，在控制组，它与视觉脑区稳定的功能连接表明了在阅读时能够对视觉信息进行整合和认知控制，而障碍组缺乏这样的整合活动。本研究还发现障碍组右侧化连接以及左侧前部额下回脑区连接的增强，分别表现为右侧视觉皮层与右侧额下回、右侧角回、右侧梭状回连接的增强以及左侧额下回与其他脑区连接的增强，右侧和前部连接的增强均反映了阅读障碍的补偿机制。另外，不同年龄组的表现也有不同。一方面，在上述提到的侧化方面，障碍组儿童与控制组儿童相比，表现出右侧脑区与其他脑区功能连接的增强，然而随着年龄的增长，这种侧化差异在成人组中变小，即障碍组在成长的过程中左侧连接不断增多。另一方面，与VWFA的功能连接也表现出随着年龄和水平的共变现象：在正常组中，与VWFA的功能连接随着年龄的增长而增强；儿童障碍组与正常组相比，VWFA的连接并没有明显的差异，而成人障碍组与正常组相比却表现出很大的差异（Finn et al.，2013）。

拼音文字阅读障碍的脑结构连接研究

大脑结构连接是功能连接的基础，它能够塑造并约束功能连接。因此，拼音文字阅读障碍功能连接的异常是否是由大脑结构连接异常所致的呢？考虑到白质纤维束在大脑中协调与连接不同的脑区，所以利用弥散张量成像（DTI）手段，可以研究阅读障碍脑区之间的结构连接是否出现改变。以往研究发现，表现出差异的白质纤维束主要包括上纵束（superior longitudinal fasciculus）和下纵束（inferior longitudinal fasciculus）。上纵束将颞枕、颞顶和前额脑区联系起来，它由两部分组成，一个是将颞顶脑区（威尔尼克区）和前额叶脑区（布洛卡区）连接起来的弓状束（arcuate fasciculus），是语言网络的核心结构（Hoeft et al.，2011；Yeatman，Dougherty，Ben-Shachar，& Wandell，2012），另一部分是额顶脑区的上纵束（Frye et al.，2011；Saygin et al.，2013）。下纵束将枕叶（视觉词形区）和颞叶连接起来，参与视觉词形的加工过程。这些白质纤维束与语言相关的行为指标也表现出相关关系（Steinbrink et al.，2008；Yeatman et al.，2012）。

图论方法也应用到大脑结构网络的研究中。有研究者利用大脑皮层厚度和表面积分别构建网络，来探讨高阅读障碍家族风险的学龄前儿童与年龄控制组儿童的结构网络差异（Hosseini et.al.，2013）。结果发现：从全局性指标来看，高风险障碍儿童与控制组相比并没有表现出网络全局性的损伤；从局域性指标来看，高风险障碍儿童的大脑网络中经典阅读脑区的作用显著减弱。有趣的是，局域性变异仅存在于大脑的表面积网络而非皮层厚度网络（Hosseini et al.，2013）。由此看来，虽然高风险儿童没有表现出全局性的损伤，但是表现出显著的局域性的缺陷，尤其是在表面积网络。我们在之前提到，皮层厚度和表面积在大脑发育过程中是分离的，具体表现为皮层厚度更多地与后天发展有关，而表面积则更多地受到了先天因素的影响。因此，表面积维度表现出的变异很有可能表明阅读障碍是一种神经遗传性障碍。上述来自大脑连接的研究都表明阅读障碍群体不仅脑区的功能连接发生改变，白质纤维束的结构连接也发生了改变，阅读障碍群体表现为一种失连接障碍（Catani & Ffytche，2005）。

小结：功能与结构的关系

通过对以上拼音文字阅读障碍脑功能和结构研究的总结，我们会发现研究结果在很大程度上的一致性：功能异常的脑区往往也表现出解剖结构的异常。赫夫特等人（Hoeft et al.，2007）对阅读障碍组（7～16岁）、年龄控制组以及阅读水平匹配的控制组同时进行了视觉词语押韵判断任务和结构VBM的研究，直接表明了阅读障碍脑功能和结构之间的紧密关系。研究发现，障碍儿童与任一控制组相比，在左侧颞顶表现出激活的显著减弱，这一脑活动的异常并不是由于阅读水平较低，而是特异于阅读障碍的损伤。而障碍儿童表现出在前额的过度激活是后天补偿所致的，与阅读水平相关而非阅读障碍特有的缺陷。因此，基于功能的发现，结构的变异应当存在于左侧的颞顶区，而非过度激活的额叶脑区。研究利用VBM考察了功能激活差异的脑区（顶下小叶、梭状回、舌回、额下回等）的体积，结果表明障碍儿童与任一控制组相比，均在左侧顶下小叶表现出灰质体积的显著减少，而额叶没有发现解剖结构的改变（Hoeft et al.，2007）。这项研究表明，结构异常的脑区往往会表现出功能异常，而功能异常不一定会表现为结构的异常。结构成像和功能成像的研究相结合有助于揭示哪些脑区的异常是阅读障碍的本质缺陷，哪些异常是阅读障碍的补偿机制。

总而言之，在拼音文字阅读障碍中，左脑背侧颞顶脑区表现出功能活动、功能连接和解剖结构的异常，被认为是阅读障碍本质的损伤。左脑腹侧枕颞脑区也表现出功能激活和连接的减弱以及解剖结构的变异，但这一变异经常受到年龄变化的影响。左侧额下回以及与左侧异常脑区对应的右侧脑区的功能活动和功能连接的异常，经常被认为是阅读障碍的补偿机制。

汉语阅读障碍的神经机制

汉字是一种表意图形文字。汉字中并没有固定的音—形对应规则，字形对应的是音节，通过字形特征更容易获得汉字的语义信息而非语音信息。因此，语音加工能力的高低对汉语阅读障碍的影响或许是有限的。所以，仅通过拼音文字主要依赖的正字法—语音的通路不足以完成对汉字的加工，在汉字加工中还应涉及正字法—语义的通路（Perfetti，Liu，& Tan，2005）。由于汉字具有以上特点，相关研究发现汉语阅读障碍并不仅仅表现出与拼音文字类似的语音加工的异常，还表现出语素意识（morphological awareness）、正字法—语义通路等多种认知加工能力的缺陷（Ho，Chan，Tsang，& Lee，2002；Shu，C.，Wu，& Liu，2006），因此，研究者认为汉语阅读障碍可能存在多种认知缺陷，这与拼音文字中阅读障碍主要表现为语音缺陷是不同的。近年来，不断有研究证实汉语阅读障碍的多重认知损伤（Liu，Tao et al.，2013；Siok，Spinks，Jin，& Tan，2009；Tan，Spinks，Eden，Perfetti，& Siok，2005）。这些差异在某种程度上导致拼音文字的发现无法直接推广到汉语认知加工和汉语阅读障碍，这也表明了我们进行汉语研究的特殊性和必要性。前一部分，我们已经介绍了拼音文字阅读障碍的神经机制的相关发现，那汉语阅读障碍的神经机制是什么？与拼音文字的阅读障碍相比会表现出与文化无关的普遍性损伤，还是特异于汉语阅读加工的损伤？

汉语阅读障碍的脑功能异常

上面我们提到汉语的加工可能需要正字法、语音和语义三者的相互通达，不同于拼音文字对正字法与语音通路的倚重。那么阅读障碍在加工语音任务和语义任务时，与拼音文字（如英语）障碍群体的大脑活动模式有何区别呢？为了解决这一问题，萧等人（Siok et al.，2004）在《自然》（Nature）杂志发表的研究中发现，中文障碍组儿童与控制组相比，左侧额中回在同音字判断任务中激活显著减弱，这个结果不同于拼音文字在左侧颞顶区的激活异常。此外，障碍组还在额下回激活显著增强，这与拼音文字的发现是一致的。在不同的文字阅读中，语音加工的神经机制表现出文化的差异性。那么，汉语阅读加工中语义通达的神经机制是否也会表现出文化的差异性呢？因此，研究者引入了通过真假字判断来探讨正字法—语义加工的任务。结果表明，障碍组与正常组相比，在双侧额中回、双侧额下回和左侧梭状回表现出激活的减弱，而在右侧枕下表现出激活的增强。汉语阅读中语音和语义任务均发现左侧额中回的异常，这表明左侧额中回可能参与视觉正字法和语音（语义）加工的整合与调控。左侧梭状回在中英的语义任务中均表现出激活的异常，该脑区可能作为视觉词形区负责正字法—语义的整合而不受文字的影响。额下回可能与正字法—语义过程有关，且通过控制语义的提取来调控词汇判断。这个研究暗示拼音文字与中文的阅读障碍的神经机制不仅存在普遍性的缺陷，如左侧梭状回，还存在特异性的缺陷：对中文阅读障碍而言，相较于左侧颞顶皮层，左侧额中回的缺陷似乎是更为关键的（Siok，Perfetti，Jin，& Tan，2004）。

上述汉语研究支持了汉语阅读障碍同时表现出正字法—语音和正字法—语义通路的缺陷。我们采用视觉文字的语音押韵和语义相关判断任务，进一步比较了中文阅读障碍在这两条通路上的缺陷有无差异，结果表明：在两个任务中，阅读障碍儿童与年龄控制组儿童相比，在左侧枕颞皮层和右侧视觉皮层都表现出激活的显著减弱；在左侧额下回，不仅表现出激活的显著减弱，还与双侧视觉正字法加工的脑区表现出激活的同步性减弱；但是，在两个任务间并没有发现显著的任务间差异（Liu et al.，2012）。由此看来，汉语阅读障碍表现为正字法—语义通路与正字法—语音通路相似的损伤。

在现代汉语中，常用词汇通常会由两三个语素组成，而语素作为最小的语法单位，具有语音和语义特点。语素意识指的就是反映并操作语素和构词规则的能力（Kuo & Anderson，2006）。有研究表明，汉语词组在心理词典中会从语素和整词水平进行表征（Zhou & Marslen-Wilson，1994，1995）。此外，行为研究（Shu et al.，2006）发现汉语阅读障碍表现出语素加工的缺陷，但是这一认知缺陷对应的神经机制却仍未知晓。因此，我们通过控制语素和整词语义的一致性引入语素加工过程，考察了这一问题。具体来说，我们的研究要求中文阅读障碍儿童与控制组完成双字词的语义相关判断任务。在实验材料中，有一半材料是语素与整词语义不一致的，包含整词语义相关但是没有共享同一个语素（“森林”与“野兽”）或整词语义不相关但是共享同一个语素结构（“礼物”与“生物”）；另一半是语素与整词语义一致的，包含语义相关且共享语素（“唱歌”与“民歌”）或整词语义不相关且语素也不一致（“珍珠”与“护士”）。我们假设阅读障碍组的语素意识受到损伤，因此对语素与整词意义的冲突不够敏感，所以不一致效应（不一致条件—一致条件）会弱于控制组。另外，为确保研究所发现的不一致效应特异于语素与整词意义的冲突，研究加入了语音控制任务，即操纵声旁语音与整字语音的一致性，要求障碍组儿童与其控制组完成押韵判断任务。结果如预期，在语义相关判断任务中，语素与语义的不一致效应表现出显著的组间差异，即正常控制组的不一致效应显著高于障碍组，差异脑区为额下回。为了确保额下回的激活异常是特异于语素意识，将额下回作为感兴趣区域来探究其在押韵任务中是否也会表现出声旁语音和整字语音的不一致效应，然而在该脑区并没有发现这种不一致效应。由此我们可以认为，在语义加工中，汉语阅读障碍在额下回表现出特异于语素加工的缺陷。此外，脑与行为任务的相关结果还表现出显著的组间差异：阅读障碍组的阅读流畅性与额下回的语素—整词不一致效应表现出负相关，而正常组表现出相反的模式。这可能是由于区别于正常组依赖语素分解，阅读能力越高的阅读障碍反而会采用整词加工的策略来补偿阅读能力的不足而忽略语素信息（Liu，Tao et al.，2013）。

从汉语的物理特性来讲，汉字是一种将视觉上复杂的图形，而且正字法规则也是不同文字最大的差异所在。汉字似乎需要更多的视觉空间的加工，那汉语阅读障碍是否表现出相应的缺陷呢？萧等人（Siok et al.，2009）要求一组汉语阅读障碍儿童完成一项需要视觉空间加工能力的字体物理大小判断的任务。结果证实之前的假设：汉语阅读障碍在左侧顶内沟（intraparietal sulcus）表现出激活的减弱，相反，在对侧的顶内沟表现出激活的增强。而根据以往的研究，左侧顶内沟负责对视觉刺激物理特征的目标导向的探测，参与调节视觉空间加工过程，而右侧顶内沟与非目标导向的视觉空间加工过程有关（Siok et al.，2009）。

总体来看，不同文字系统的阅读障碍表现出一定程度的普遍性损伤，也有特异于文化的认知和神经损伤。然而我们仅有间接证据来支持我们的结论，并没有直接的证据表明中英阅读障碍的相似与差异。有研究者通过采用完全相同的实验任务（语义相关判断和发声阅读任务），开展了一项对中文阅读障碍者、英语阅读障碍者和其各自的年龄控制组（14岁左右）直接比较的研究（Hu et al.，2010）。结果表明，中英阅读障碍者与其各自的控制组相比，均在左侧额中回、左后颞中回、左侧颞顶皮层和左侧角回表现出激活的减弱，即便中英控制组在任务中的激活模式是不同的。此外，英语阅读障碍者与其控制组相比，在左侧额下沟（inferior frontal sulcus）（正常中文组激活显著高于英语组的脑区）表现出过度激活，而中文阅读障碍者在左后颞上沟（正常英语组激活显著高于中文组的脑区）表现出过度激活。对中英障碍儿童进行比较时并没有发现激活的差异。我们可以认为在阅读水平较差时，障碍者都采用了不受文化所限制的策略（Hu et al.，2010）。在这个对中英阅读障碍直接比较的研究中，我们会发现障碍群体的脑功能异常独立于文化的影响，更多的是表现出跨文化一致的异常模式，这与拼音文字内的阅读障碍的跨文化比较研究的结果也是类似的（Paulesu et al.，2001）。

大致来看，中文阅读障碍与拼音文字的研究均发现颞枕脑区表现出激活的减弱（Siok et al.，2004），而且额下回也表现出激活的异常：一些研究发现其过度激活（Siok et al.，2004），而另一些发现激活的减弱（Liu et al.，2012；Siok，Niu，Jin，Perfetti，& Tan，2008）。此外，研究者还发现左侧额中回（Siok et al.，2008；Siok et al.，2004）和左侧顶内沟（Siok et al.，2009）表现出功能异常。额中回的异常可能表明汉语阅读障碍存在汉字语音表征的长时存储与提取的困难，而顶内沟的异常可能表明汉语阅读障碍存在视觉空间加工的困难（Siok et al.，2009），这两个脑区是汉语阅读障碍比较特异的脑区。不同于拼音文字研究发现颞顶脑区的异常在英文阅读障碍中的重要作用，汉语研究中极少发现颞顶脑区的功能异常（Siok et al.，2008；Siok et al.，2004）。

汉语阅读障碍的脑结构异常

既然中文阅读障碍表现出大脑激活的异常，那大脑解剖结构是否也表现出相应的结构变异呢？我们利用VBM对汉语阅读障碍儿童灰质和白质体积的研究发现，阅读障碍者在右侧枕下回和左侧额下回的灰质体积显著低于正常组，这表明障碍儿童在正字法加工和语音加工方面存在缺陷，这与功能成像研究结果是一致的；此外，障碍儿童左侧中央前回白质体积也显著低于年龄匹配的正常儿童，中央前回与语音产生有关，所以这一发现进一步表明了障碍儿童在语音方面的缺陷。研究者还发现阅读障碍者的腹内侧前额叶（ventral medial prefrontal cortex）灰质体积、腹内侧前额叶白质体积、右侧海马旁回（parahippocampal gyrus）灰质体积显著低于正常儿童，并且腹内侧前额叶的灰质体积与腹内侧前额叶的白质体积、右侧海马旁回的灰质体积在障碍儿童中显著相关，表明障碍儿童可能存在记忆编码和提取的缺陷。由此看来，汉语阅读障碍者的脑解剖结构也存在异常，而且脑区间灰白质体积的异常存在一定的相关（Liu，You et al.，2013）。

萧等人（Siok et al.，2008）考察了同一批汉语阅读障碍儿童功能异常与结构异常的关系。在拼音文字研究中，左侧颞顶和颞枕激活异常的脑区也发现有解剖结构的改变，而该研究发现中文阅读障碍儿童在额中回激活的显著减弱以及灰质体积的显著减少，而且其灰质体积与任务态下的激活强度有较高的正相关。但是，汉语阅读障碍的研究中并没有像拼音文字的研究一样，在大脑后部颞顶和颞枕区域发现灰质体积的改变（Siok et al.，2008）。

我们的一项正在开展的研究利用图论的方法，从大脑皮层厚度和表面积两个层面构建脑结构网络，从全脑网络的角度考察汉语阅读障碍儿童与正常儿童相比是否存在脑结构连接的异常。在障碍儿童与年龄控制组儿童的比较中发现，汉语阅读障碍表现出全局性的损伤，即集群性的损伤，也就是障碍儿童的大脑网络无法有效地处理局域信息。此外，在局域性维度上，首先在皮层厚度网络上，障碍儿童的左侧经典语言脑区节点中心度显著低于控制组，同时在左侧脑区对应的右侧脑区却表现出较高的节点中心度；在表面积网络上，障碍儿童大脑后部脑区的节点中心度要显著低于控制组儿童，反而在大脑前部的一些脑区表现出较高的节点中心度。总结起来，我们不难发现，障碍儿童在网络的局域性上表现出双侧化和前部化的趋势，这与以往研究发现阅读障碍利用右侧和前部脑区来补偿左侧和后部脑区的效应是一致的。另外，我们从全脑网络的角度发现汉语阅读障碍的全局性异常，这与前人认为汉语阅读障碍存在多重认知缺陷的假设也是一致的。

与拼音文字较为系统、丰富的研究相比，中文阅读障碍的研究还比较少，特别是从脑区连接的取向开展的中文阅读障碍的研究还比较少。虽然在研究者的努力下，中文阅读障碍脑机制的研究不断前行，但是中文阅读障碍的研究仍旧任重而道远。毫无疑问，中文阅读障碍的研究对于回答“阅读障碍是否有着跨文化的普遍机制”，对于建立一个统一的阅读理论具有不可替代的价值。