閱讀障礙與視空工作記憶

高超

〔摘要〕閱讀障礙作為一種常見的學習障礙，正在得到越來越多研究者的關注。主流觀點認為，閱讀障礙的核心缺陷是工作記憶中語音環的受損。但近年來，也有一些學者從視空工作記憶的角度對閱讀障礙進行了研究，提出了閱讀障礙存在著視空工作記憶方面的缺陷，但對于這方面的研究目前還沒有一個比較統一的觀點，有待進一步研究繼續探索新的解釋思路。

〔關鍵詞〕閱讀障礙；視空工作記憶；綜述

〔中圖分類號〕G44 〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1671-2684（2016）07-0004-03

根據國際閱讀障礙協會的定義，閱讀障礙是一種特殊的學習障礙，閱讀障礙者擁有正常的智力、學習動機、教育和生活條件，同時也不存在明顯的視覺、聽覺和感知系統障礙，但在準確而又流暢地對詞語進行識別、理解和拼寫上存在困難，閱讀能力明顯低于其年齡應該具備的水平[1]。按照DSM-IV的診斷標準，當個體在標準化的閱讀準確性和閱讀理解測試中得分顯著性低于其實際年齡水平時，被認定患有閱讀障礙。一般認為閱讀障礙是一種遺傳的神經性疾病，并且是兒童發展性神經病變中最常見的一種。

一、早期研究

國內外學者對閱讀障礙開展了大量的實驗研究，主流觀點認為，閱讀障礙者的核心缺陷是工作記憶中的語音環受損，閱讀困難的個體對于言語的發音和其與字母之間的關系存在著學習障礙，同時在語音表征上也存在困難。近年來，也有一些學者從視空工作記憶的角度對閱讀障礙進行了研究，提出了閱讀障礙者存在著視空工作記憶方面的缺陷，但這一假設還存在著很大的爭議。筆者對近二十年來關于閱讀障礙的工作記憶研究進行了梳理，并試圖發現未來可行的研究方向。

二、當前研究中的爭議

視覺工作記憶影響閱讀障礙的觀點，最早可以追溯到1983年Klicpera[2]的研究，他的實驗結果表明，閱讀障礙兒童在復雜圖形測試中，畫出的細節比正常兒童少，而通常認為在復雜圖形測試中，視覺工作記憶起著非常重要的作用。基于這種觀點，Reiter，Tucha和Lauge[3]進行了大量的研究，他們對閱讀障礙患者和正常被試的言語短時記憶、言語和視覺工作記憶進行了測量，其中用回溯數字廣度來衡量言語工作記憶，用前進數字來衡量言語短時記憶。測量視覺工作記憶時，給被試在屏幕上依次呈現15個6到12度的角，每個角只呈現200毫秒，呈現完畢要求被試立即報告這15個角度的和，用這個任務來對被試的視覺工作記憶進行衡量。他們的研究結果表明，閱讀障礙的兒童在言語和視覺工作記憶上都存在缺陷。Reiter等人對實驗結果進行了解釋，提出閱讀障礙的個體在圖象視覺工作記憶上受到了損傷。

盡管關于閱讀障礙兒童的視空板工作記憶容量受損的證據越來越多，但Swanson，Ashbaker和Lee[4]認為，工作記憶中的語音環存在缺陷，但視空板中是否存在相似的制約，現在還不是很明確。另外一些研究試圖揭示閱讀障礙者的視空板資源限制，但沒有獲得支持這一假設的證據。因此大部分關于閱讀障礙的研究都沒有得出視空板資源限制的結論，而那些報告存在視空板資源限制的研究[5]，實驗中要求被試進行的記憶并不是只有視覺過程，其中還有言語信息的參與。

一些實驗證明了閱讀困難兒童的視空板工作記憶是正常的，并且在后續實驗中排除言語加工的影響后仍然如此[6]。Jeffries和Everatt[7]將患有閱讀障礙和運動障礙的成人的視空板和語音環的功能與正常人進行了對比，結果發現閱讀障礙的個體在回憶任務中，在語音環中出現了資源限制，但視空板是正常的；而運動障礙的個體卻是在視空板中出現資源限制，但語音環是正常的。

同時，一些實驗證明了閱讀障礙的視覺工作記憶資源限制，De Jong[8]對閱讀障礙兒童和正常兒童進行了對比研究，比較了他們的言語工作記憶、言語短時記憶和加工速度。研究表明，閱讀障礙組兒童的言語工作記憶資源限制不能由存儲問題進行解釋，而是由中央執行過程的缺陷所造成。Wang和Cathercole[9]認為應該關注中央執行的一般過程，閱讀障礙兒童中央執行系統受損的一個關鍵性前提假設是他們在復雜的空間任務中使用非言語材料和使用言語材料的結果是一致的。與中央存儲相關的一些子系統整合了存儲功能和分配注意資源進行實時加工，中央執行功能一旦出現問題，言語任務和視空板任務都會受到影響。

對于閱讀障礙的視空板工作記憶過程的研究結論是有爭議的。一些早期研究認為閱讀障礙是中央執行系統的功能障礙。Swanson[10]研究了兒童和成人的中央執行功能與讀寫能力的相關。實驗中首先測量了被試的言語和視空的短時記憶容量以及中央執行功能，Swanson發現存儲和加工對閱讀能力有重要的影響，這項研究表明了閱讀障礙者的記憶缺陷不僅僅是短時記憶（只進行儲存）的問題。之后Swanson[11]在2000年時對語速在執行過程和閱讀中的作用進行了研究，結果發現，跟同齡的匹配被試相比較，閱讀障礙患者的短時記憶能力和中央執行能力的表現都比較差，甚至在統計分析時排除語速的影響后還是如此。這些研究表明閱讀障礙患者的缺陷在工作記憶的中央執行部分，而不在語音環。兒童的閱讀障礙是由于一般缺陷造成的工作記憶受損。

Swanson認為，在大部分的研究中，對于個體記憶的差異到底反映的是工作記憶特定區域的受損還是一般執行受損，目前還沒有較統一的結論。造成這些差異的一個可能的原因是，不同實驗的任務范式對視空工作記憶采取的不同的評估方式，越是復雜的任務，閱讀障礙的缺陷表現得越明顯。基于這種觀點，Smith[12]提出了反對意見，他針對言語和視空信息，分別使用簡單和復雜模式，對閱讀障礙和對照組兒童的視覺加工和短時記憶任務進行了對比研究，在簡單言語任務中，記錄被試的言語數字廣度；在復雜言語任務中，要求被試讀出一個算術問題或句子，要求被試記住算術問題中最后一個數字或者句子中的最后一個單詞，然后回答這個算術問題或者閱讀理解問題。

在測量簡單的視空板工作記憶廣度的時候，使用的是Corsi-block范式。當測量復雜的視空板工作記憶時，給被試呈現一系列的單元，其中五個單元用Cs標記，一個單元用Os標記。被試的任務是指出在屏幕中央分界線的上方或下方是否有標記單元，此外被試還要求記住Os的位置。這項研究的結果揭示了成人閱讀障礙者工作記憶的缺陷不僅僅存在于語音環，在視空板上也是存在的。在簡單任務和復雜任務中都發現了這一點，并且使用新的測量方式也得到了同樣的結果。效應量分析發現，閱讀障礙的工作記憶缺陷在復雜任務中更大。另外，該研究的結果也表明了閱讀障礙的工作記憶缺陷不僅僅是對信息的保持，還有中央執行系統的損傷。

Menghini[13]等人認為，Smith的研究只關注語音環，其結果值得商榷。閱讀障礙的工作記憶缺陷存在于言語、視覺對象、視空板。他們在言語廣度任務中，實驗材料由8個單詞組成，每個單詞都是低頻的雙音節詞匯。實驗的第一部分，主試以每秒一個的速度，大聲讀出兩個單詞，要求被試重復這兩個單詞。然后這個過程再呈現四次，如果在這五次的實驗過程中，被試成功完成了三次以上，接下來會呈現多一個單詞的序列，否則實驗就停止。在視空板任務中，材料由非單詞的高對比色幾何圖形構成，幾何圖形在屏幕上呈現兩秒，經過一秒的間隔后，這個圖形會在屏幕上的第二個位置呈現兩秒，如此反復呈現七個不同的位置。然后在這七個位置上隨機選兩個位置，呈現空方框，要求被試說出之前刺激出現的先后順序。如果被試在五次實驗中完成三次以上，接下來還會再呈現多一個方框的序列。最后，采用相似的程序對視覺對象廣度進行評估。實驗由七個復雜的高對比色幾何圖形組成，在任務的開始階段在電腦屏幕中央會呈現兩個圖形，第一個圖形呈現1秒后再呈現第二個，經過500毫秒第二圖形也消失后，兩個刺激同時在屏幕上的一個隨機位置呈現，要求被試指出圖形出現的先后順序。如果被試能夠在五次實驗中完成三次以上，則進行再多一個圖形的序列。

在這些測試之后，進行注意和視覺感知任務，結果發現在言語信息、抽象圖表和空間位置的短時信息保存上，閱讀障礙兒童的得分比正常兒童低。這些結果都支持了閱讀障礙的兒童不僅僅存在言語工作記憶的損壞，在工作記憶的語音環和視空板上都有損傷，從而影響到中央執行功能。并且閱讀障礙的兒童只有在對記憶載入要求較大的任務中，才出現視空板廣度缺陷。

Wang和Gathercole[9]研究了造成閱讀困難兒童的工作記憶方面的原因，他對比了單字閱讀困難兒童和正常兒童在言語和視空板上的簡單和復雜廣度任務，在要求聯合使用兩種不同認知能力的任務中，閱讀障礙的兒童表現得更差，這種雙任務的難度被認為是中央執行能力有限造成的。此外，他們還在言語和視空的短時信息回顧任務中表現得較差，Wang認為閱讀障礙兒童的工作記憶困難并不是出現在加工言語材料的過程，而是由于中央執行系統的功能障礙，以至于閱讀障礙兒童在言語和視空材料的記憶任務中，表現得比普通兒童較差。

復雜廣度任務的缺陷在中央執行加工過程，這種影響在短時記憶的簡單廣度測試中也有所表現。Wang認為這些結果可以用空間注意困難進行解釋，而不像Menghini提出的排除空間注意的影響后仍然有視空工作記憶的差異。

三、小結與展望

通過對近年來這些關于閱讀障礙的工作記憶研究的梳理，對于視覺工作記憶在閱讀障礙中的作用，現在還沒有一個比較統一的觀點，Swanson[14]運用元分析發現了閱讀障礙中視空缺陷的調節效應量，然而分層線性模型卻表明視空信息并沒有影響，記憶的問題主要是由獲取基于言語的信息缺陷，或者是監控言語材料的注意過程所調節的。不過這項元分析是基于1963至2006年的文獻，最近幾年關于視覺工作記憶缺陷的研究并沒有包含其中。但是工作記憶中的語音環缺陷，或者是中央執行功能中的一些附屬缺陷，仍然是當前研究的主要問題。

工作記憶的提出迄今已有30多年的歷史了，隨著實驗方法和技術的發展對工作記憶的研究取得了 很大的突破，但在很多問題上仍存在爭議，特別是在工作記憶與長時記憶、語音回路與視空間模板的聯結上的解釋還有許多不足。研究者們還在不斷探索新的解釋思路。同時，認知神經科學腦成像技術的不斷進步也為工作記憶的相關研究提供了新的思路和方向，相信不久的將來，對閱讀障礙的工作記憶機制的研究會越來越清晰。

參考文獻

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[14]Swanson H L，Zheng X，Jerman O. Working memory，short-term memory，and reading disabilities： A selective meta-analysis of the literature[J]. Journal of Learning Disabilities，2009.

（作者單位：遼寧師范大學心理學院，大連，116029）

編輯/王抒文