發(fā)展性閱讀障礙視聽整合加工現(xiàn)狀研究*

武慧多 劉巧云

(1.浙江師范大學 杭州幼兒師范學院 杭州 311231；2.華東師范大學 康復科學系 上海 200062)

一、引言

發(fā)展性閱讀障礙(developmental dyslexia, 以下簡稱DD)是指個體在閱讀方面存在特定的困難，并且這種困難并非由于明顯的感覺和神經(jīng)發(fā)育缺陷、動機以及教育或生活環(huán)境所導致的[1]。閱讀是一個多感官加工過程，字形—語音自動化的整合加工對于流暢閱讀技能的掌握至關重要[2]，DD的解碼缺陷可能與個體字形—語音的視聽整合加工能力落后有關[3-4]。視聽整合是指將來自視覺和聽覺模態(tài)的信息加以統(tǒng)合，形成一個統(tǒng)一的感知經(jīng)驗的過程[5]。閱讀過程中字形—語音間有效的視聽跨模態(tài)整合增加了來自語音的冗余或補充提示信息[6]，易化了字形的語義表征。近年來，越來越多的學者開始關注視聽整合加工對閱讀能力的影響。對DD視聽整合加工研究相關成果進行梳理，有助于深入理解漢語DD兒童閱讀解碼缺陷的發(fā)生機制，對認知干預策略的制定具有重要的參考價值。

研究者對自2000年以來閱讀障礙視聽整合加工領域的相關研究進行了收集整理。通過在中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫中檢索 “閱讀障礙”與“視聽整合/視聽捆綁/形音捆綁/視聽加工”關鍵詞組合，在Springer、ScienceDirect、EBSCO、APS、Web of Science等英文數(shù)據(jù)庫中檢索“audiovisual integration/audiovisual binding/letter-speech integration/Grapheme-phoneme binding/audiovisual processing/ crossmodal processing/multisensory integration/multisensory binding”與“dyslexia/reading disability/reading difficulty”關鍵詞組合，得到文獻共156篇。剔除無關和重復文獻，另將少量不在該時間范圍內(nèi)但具有重要影響的早期經(jīng)典文獻也納入其中，最終獲得文獻55篇。

二、 閱讀障礙視聽整合研究

(一)研究范式及結果

1.行為研究

DD視聽整合的行為研究主要包括三種范式，即視聽對應聯(lián)結、視聽時間敏感性以及McGurk效應研究。

(1)視聽對應聯(lián)結

早期對DD兒童視聽整合的研究主要關注其在視聽對應聯(lián)結加工中的準確性和速度。Birch和Belmont最早通過比較DD兒童和典型發(fā)展(typically developing, 以下簡稱TD)的對照組兒童對聽覺刺激的時間間隔與點狀視覺刺激的空間間隔之間的匹配，考察其將無意義聽覺刺激的時間模式與視覺刺激的空間分布對應聯(lián)結的能力，發(fā)現(xiàn)DD兒童視聽對應聯(lián)結的準確率顯著低于TD兒童[7]。由此他們首次提出，視聽整合能力不足可能是閱讀習得困難的主要原因。盡管忽略了視覺和聽覺模態(tài)內(nèi)加工能力對跨模態(tài)視聽聯(lián)結的影響，但該研究首次從視聽跨模態(tài)整合加工的角度闡釋了DD的解碼缺陷機制。此后的一些研究顯示，在學習閱讀初期，字形—語音對應聯(lián)結的準確性是DD的強預測因子[8-9]。兒童需要借助口語詞匯的語音表征，通過學習拼讀實現(xiàn)詞匯的語義通達[10]。而字母—語音對應聯(lián)結的準確性直接影響單詞語音表征的準確性，進而影響詞匯的語義解碼。隨著年級的升高，當兒童準確掌握了字母的語音表征后，聯(lián)結速度就成為聯(lián)結自動化程度的主要標志[11]，對DD具有更好的預測作用。DD兒童尚不能與TD兒童一樣，字形—語音聯(lián)結的反應時隨年級的升高而持續(xù)下降[12]。

但現(xiàn)有研究結果多以拼音語言母語兒童為研究對象。漢語屬于字形加工復雜且正字法透明度低的文字，字形和語音之間的聯(lián)結規(guī)則具有一定的強制性。字形—語音聯(lián)結速度同樣是漢語閱讀準確性和流暢性的強預測因子[13]，而兩者間聯(lián)結的準確性對漢語兒童閱讀能力的影響可能也會比對拼音語言兒童的影響更加持久和深遠。但目前尚未見到跨語言的對比研究驗證這一假設。

(2)視聽時間敏感性

視覺和聽覺刺激必須在一個限定的時間窗內(nèi)發(fā)生，才能在知覺層面將其整合為一個統(tǒng)一的信號。視聽時間敏感性是指個體在視聽任務中對視覺和聽覺刺激呈現(xiàn)時間的感知能力[14-15]，視聽時間敏感性落后會使個體的視聽整合時間窗增大，導致字形與語音之間對應關系模糊[16]。視聽同時性判斷(synchrony judgment,以下簡稱SJ)、視聽時間順序判斷(temporal order judgment,以下簡稱TOJ)，以及時間腹語效應(temporal ventriloquism effect)是考察視聽時間敏感性的常用范式。采用SJ任務對DD視聽時間敏感性的研究并未得到十分一致的結論。Laasonen等人的研究顯示，DD兒童在該任務中的表現(xiàn)顯著落后于TD對照組兒童[17]，但成人被試的組間差異并不顯著[18-20]。而Francisco 等人的研究顯示，無論使用語言還是非語言材料，DD成人均比對照組有更多的同時性反應，在聽覺刺激先于視覺刺激呈現(xiàn)和視覺刺激先于聽覺刺激呈現(xiàn)兩種條件下表現(xiàn)出同樣的組間差異；此外，DD成人的視聽整合時間窗也比對照組更寬，而時間窗的大小對閱讀錯誤的變異具有獨特的貢獻[21-22]。分析上述研究結果的差異，可能與SJ任務中的刺激材料不同有關。在Laasonen等人的系列研究中，視聽刺激材料由一個視覺刺激串和一個聽覺刺激串構成，每個刺激串中包含了三個連續(xù)呈現(xiàn)的刺激。刺激串中刺激的重復出現(xiàn)降低了被試的認知負荷。由于成人的視聽時間敏感性相較于兒童更為成熟[23]，因此對于認知負荷較小的SJ任務，DD成人可能并未明顯落后。而Francisco 等人的SJ任務以單個視覺和聽覺刺激為材料，任務難度更高，對于視聽時間敏感性缺陷個體也具有更高的辯識度。

Hairston等人利用時間腹語效應同樣證明了DD成人的視聽時間敏感性缺陷[24]。他們在視覺TOJ任務中引入無關的聲音刺激后，DD者在更長的刺激起始異步時間(stimulus onset asynchronous, 簡稱SOA)中獲得了增益，表明他們在異常寬的時間窗內(nèi)“綁定”了視覺和聽覺刺激。上述研究表明，DD的視聽時間敏感性缺陷并非僅限于語言層面，而是發(fā)生在更為基礎的、一般性的非語言層面。但以拼音語言為母語的研究多以成人作為研究對象，以DD兒童為對象的研究相對較少。

近年來，漢語DD兒童視聽時間敏感性的研究也引起了學界關注。Chen等人通過時間腹語效應發(fā)現(xiàn)，DD兒童在更長的視聽SOA中獲得增益，視聽時間增益與閱讀能力相關[25]。Liu等人的研究顯示，漢語DD兒童在視聽TOJ任務上的表現(xiàn)落后于TD兒童，并且對兒童漢字識別具有顯著預測作用[26]。但該研究所采用的視聽TOJ任務不僅要求兒童報告視覺和聽覺刺激的呈現(xiàn)順序，還要求報告圖形形狀和聲音高低等刺激特征，這無疑會增大兒童的認知加工負荷，混淆兒童的視聽時間知覺和其他高級認知功能(如注意和工作記憶等)所產(chǎn)生的效應。此外，該研究并未考察在不同模態(tài)刺激呈現(xiàn)順序下DD兒童視聽時間敏感的發(fā)展特征和軌跡，以及視聽整合時間窗對兒童閱讀能力的影響。

(3)McGurk效應

McGurk效應(McGurk effect)是研究視聽言語整合最常用的范式，是指一個音節(jié)的視覺言語信息與另一個音節(jié)的聽覺言語信息配對呈現(xiàn)時，可以使個體對輔音的聽感知分類發(fā)生改變的現(xiàn)象[27]。例如，在呈現(xiàn)一個聽覺刺激/p/的同時呈現(xiàn)/k/的視覺刺激，會從聽覺上將其感知為/t/。研究者認為，McGurk效應的強度能夠反映個體視聽整合的強度[28]。如果DD的發(fā)生與視聽整合能力缺陷有關，DD個體則會在McGurk效應中表現(xiàn)出更少的整合反應[29]。Hayes等人發(fā)現(xiàn)，在信噪比較低的條件下，伴有閱讀和書寫障礙的學困兒童報告了更少的整合反應；當視聽刺激不一致時，他們比TD兒童更多地依賴于視覺線索作出判斷[30]。但其他一些研究顯示，DD成人和兒童在McGurk刺激中的整合反應并未顯著減少，甚至表現(xiàn)出比年齡匹配的對照組更多的整合反應[31-32]。McGurk效應研究結果的分歧可能有以下原因：首先，與閱讀習得不同，個體的視聽言語整合知覺自嬰幼兒開始，至兒童及至成年經(jīng)歷了一個較長的發(fā)展時期，且語音與口形之間暗含著對應關系，被試對于視聽言語刺激較為熟悉；其次，研究所使用的視聽言語刺激材料多為單個輔音，任務難度較低，因此即使DD兒童存在一定程度的視聽整合缺陷，對于熟悉且具有視聽對應特征的刺激，這種差異的表現(xiàn)也并不明顯。此外，DD個體往往存在聽處理缺陷[33]。在Hayes等人的研究中，當信噪比較低時，DD更多依賴于視覺信息做出反應而非整合反應。這一現(xiàn)象并不能確定是由于視聽言語整合缺陷所致，也可能是其聽處理缺陷的結果。總之，為數(shù)不多的McGurk效應研究并未發(fā)現(xiàn)DD兒童的視聽言語整合存在明顯缺陷。

2.認知神經(jīng)機制研究

(1)閱讀障礙視聽整合的腦電研究

Froyen等人使用Oddball范式研究了不同年級荷蘭語兒童在字母—語音加工過程中的腦電反應[34-35]。當字母—語音間SOA為200ms時，在高年級TD兒童中，探測到了較大的失匹配負波(mismatch negative，以下簡稱MMN)，反映出字母—語音之間的自動化整合。在高年級DD兒童中，這一早期MMN并未出現(xiàn)，只表現(xiàn)出與低年級TD兒童相似的晚期區(qū)辨負波(late discriminatory negativity，以下簡稱LDN)，表明高年級DD兒童和初學閱讀的低年級兒童一樣，只在字母和語音之間形成了簡單的聯(lián)結，字母—語音間的自動化整合并未形成。Karipidis等人采用人工字符—語音材料對具有不同DD風險的前閱讀期兒童進行短期訓練，發(fā)現(xiàn)訓練前后個體左側頂枕顳區(qū)域在400ms時的事件相關電位差異與訓練成績和DD家族風險相關[36]。Mossbridge等人以音樂和動態(tài)視頻為材料，采用SJ任務對大學生同時實施行為及腦電實驗研究，被試的行為表現(xiàn)和左額葉聽覺穩(wěn)態(tài)腦電反應對閱讀理解均有顯著的預測作用，SJ任務表現(xiàn)越好的被試，閱讀能力也越好[37]。

(2)閱讀障礙視聽整合的磁共振成像研究

對于字形—語音視聽整合皮質(zhì)的功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,簡稱fMRI)研究主要通過視聽刺激的一致性效應和多模態(tài)增強效應進行考察。一致性效應是比較字形—語音一致的刺激和不一致刺激在相應腦區(qū)激活水平的差異[38]。多模態(tài)增強效應則是將視聽多模態(tài)刺激的激活與視覺和聽覺單模態(tài)刺激的反應性激活程度進行比較。研究顯示，除了視覺和聽覺皮層外，字形—語音視聽整合主要涉及包括顳上溝、顳上回在內(nèi)的顳上皮質(zhì)，枕顳皮質(zhì)、角回以及下額葉等腦區(qū)[39-40]。

Blau等人對DD成人和兒童的研究均顯示，DD者顳上皮質(zhì)激活不足，沒有表現(xiàn)出與TD對照組同樣的一致性效應和對不一致的字形—語音的抑制性調(diào)節(jié)作用[41-42]。Yang等人對漢語DD兒童詞匯判斷任務的研究發(fā)現(xiàn)，DD兒童在左角回、左顳上回和左中額上回的視聽一致性效應都存在區(qū)域性減弱[43]。Ye等人在正常成人的顳葉發(fā)現(xiàn)了視聽多模態(tài)增強效應和聽覺網(wǎng)絡的動態(tài)調(diào)節(jié)，但在DD者的相應腦區(qū)中并未發(fā)現(xiàn)該效應[44]。

皮質(zhì)結構磁共振研究顯示，在DD者中發(fā)現(xiàn)其左側顳上溝和右側顳上回等區(qū)域灰質(zhì)體積的減少[45]，左側顳上溝灰質(zhì)體積減少與閱讀相關的激活不足是一致的。在有閱讀障礙家族風險的前閱讀兒童中也發(fā)現(xiàn)雙側前額葉和頂顳葉灰質(zhì)體積減小[46]。

DD者字形—語音之間整合缺陷還與負責熟練閱讀的神經(jīng)網(wǎng)絡和腦區(qū)之間結構和功能上的聯(lián)結缺陷有關。對DD跨語言的元分析結果顯示，與年齡匹配的對照組相比，DD者左腹側枕顳皮質(zhì)激活不足[47]。有研究者認為，左腹側枕顳區(qū)域是視覺正字法信息與語音信息之間的接口區(qū)域[48]，是字形—語音自動化整合的關鍵區(qū)域[49]。閱讀的習得能夠改善早期視覺加工，并重組腹側枕顳通路，使左側枕顳溝對書面文字的反應增強[50]。DD左腹側枕顳皮質(zhì)激活不足可能與該區(qū)域視覺正字法和聽覺語音之間功能耦合受損有關。此外，對連接腦區(qū)之間白質(zhì)束的神經(jīng)生物學研究發(fā)現(xiàn)，左側顳頂葉和額葉的通過分數(shù)各向異性值較低，指示閱讀能力差或閱讀障礙，這些區(qū)域與左弓狀束和左放射冠相吻合[51]。而左弓狀束連接著顳葉、頂葉、枕葉和額葉的語言區(qū)，在閱讀發(fā)展的早期扮演著支持字形—語音轉換和整合的關鍵作用[52]。

認知神經(jīng)機制的研究表明，DD視聽整合加工缺陷有其神經(jīng)生物學基礎，與相關腦區(qū)或神經(jīng)網(wǎng)絡的結構和功能異常有關。

(二)模態(tài)內(nèi)加工對視聽整合的影響

視聽整合行為和電生理研究結果大多認為DD存在視聽整合加工缺陷，而視聽整合涉及視覺和聽覺模態(tài)內(nèi)的感知加工能力，因此在解釋視聽整合效應時，應充分考慮視覺和聽覺刺激成分的感知特性[53]。閱讀障礙視聽整合加工缺陷是否由于其視覺和聽覺模態(tài)內(nèi)加工能力缺陷所致，抑或是具有跨模態(tài)特異性，尚未得到一致的結論。

Fox的研究顯示，DD兒童僅在跨模態(tài)的字形-語音加工的反應時上落后于TD兒童，但模態(tài)內(nèi)加工的反應時無顯著的組間差異[54]。時間敏感性訓練研究發(fā)現(xiàn)，視聽TOJ任務的訓練效應可以遷移到視覺TOJ任務的表現(xiàn)上，但視覺TOJ任務的訓練效應只可在模態(tài)內(nèi)遷移，無法遷移到視聽TOJ任務中去[55]，提示閱讀障礙的視聽整合能力缺陷可能具有跨模態(tài)特異性，而并非是由于模態(tài)內(nèi)加工缺陷所致。

另外一些研究則認為，視聽時間敏感性缺陷受視覺和聽覺單模態(tài)加工能力的影響。Gori等人要求兒童判斷在連續(xù)呈現(xiàn)的三個刺激中，中間的刺激從時間上更接近第一個刺激還是最后一個刺激，以此考察DD兒童的單模態(tài)時間加工能力以及對視聽整合的影響。結果顯示，DD兒童的視聽整合缺陷是由于視覺和聽覺時間加工能力受損所導致的，而非視聽整合能力本身的缺陷[56]。Blau等人對跨年齡組DD的fMRI研究發(fā)現(xiàn)，DD被試對語音的反應與其雙側顳上回的視聽一致性效應呈正相關，梭狀回對視覺字母的反應能夠預測個體的閱讀差異。研究者認為，DD的字形—語音整合缺陷與加工視覺和聽覺語言輸入的特定神經(jīng)系統(tǒng)的異常交互有關[57-58]。對漢語兒童的研究顯示，DD兒童的視覺、聽覺單模態(tài)[59-61]以及視聽跨模態(tài)時間敏感性均落后于TD兒童[62]，但尚未有研究就視、聽單模態(tài)對跨模態(tài)時間敏感性的作用作深入討論。

雖然多數(shù)研究提示，視聽整合加工受模態(tài)內(nèi)加工能力影響，但在控制了模態(tài)內(nèi)加工效應后，DD是否仍具有跨模態(tài)視聽整合加工缺陷，并且對閱讀能力有獨立的預測作用，仍有待進一步研究。

(三)視聽整合能力的干預及可塑性

近年來，研究者們嘗試采用知覺訓練，提高DD者的視聽整合能力，以期達到改善閱讀的目的。Magnan和Veuillet等人采用字母—語音對應聯(lián)結訓練對DD高風險幼兒和學齡低段DD兒童實施干預，訓練組高風險幼兒的語音意識顯著改善，而訓練者學齡DD兒童的語音分類知覺曲線向TD兒童的分類知覺曲線模式轉變，同時還表現(xiàn)出與TD兒童相類似的聽處理右耳偏側化的傾向，右耳偏側化變化最大的兒童，其訓練相關的閱讀分數(shù)提高最大[63-64]。字母—語音對應聯(lián)結訓練后神經(jīng)生理水平上的變化表現(xiàn)為跨模態(tài)LDN潛伏期提前和增強的振幅，并且LDN潛伏期的提前程度與字母—語音聯(lián)結準確率顯著相關[65]。Brem等人對6歲兒童進行字母—語音對應聯(lián)結訓練后，發(fā)現(xiàn)左腹側枕顳皮質(zhì)對書面詞匯的敏感性增強，該區(qū)域在TD兒童中隨著閱讀能力的發(fā)展其敏感性會不斷提高[66]。

不僅采用語言材料的視聽對應聯(lián)結訓練能夠改善DD兒童的語音或閱讀技能，Kujala等人采用非語言材料對DD兒童實施視聽訓練也得到了類似的結果：訓練組兒童腦電MMN早期成分得到了增強，訓練前后閱讀測驗的差異與MMN反應差異顯著相關[67]。這些干預研究從行為和神經(jīng)生理層面為DD兒童的視聽整合干預訓練的有效性提供了證據(jù)支持。

根據(jù)以往研究結果，視聽對應聯(lián)結困難對于初學閱讀的低齡段DD兒童的影響更為突出。而對于中高年級乃至成人DD視聽時間敏感性缺陷的影響則更為深遠。但即便是對于成人，視聽時間敏感性同樣具有較強的可塑性。Power等人采用有反饋的SJ任務對大學生被試進行視聽時間敏感性訓練，除了從行為水平上觀察到被試視聽整合時間窗顯著縮小外，對比訓練前后的fMRI數(shù)據(jù)，訓練后后顳上溝以及聽覺和視覺皮質(zhì)區(qū)域血氧水平依賴信號明顯下降，而這些皮質(zhì)間的耦合顯著增加[68-69]。近年來，國內(nèi)研究者也嘗試采用知覺訓練的方式，對漢語DD兒童的時間加工能力進行干預，但多為單模態(tài)時間加工的訓練[70-71]，以視聽整合能力提高為目標的訓練則較為少見。

視聽整合干預研究結果提示，視聽整合能力具有較強的可塑性，對閱讀障礙者進行視聽對應聯(lián)結、視聽時間敏感性訓練可能會成為改善其字形—語音整合，提高語音加工和閱讀解碼能力的有效途徑。

三、未來研究展望

(一)探索影響閱讀障礙視聽整合加工的核心機制

研究者們采用多種范式研究了DD的視聽整合及其與閱讀的關系。但這些研究范式背后的加工機制是否存在差異或具有怎樣的關聯(lián)尚不清晰。例如，有研究顯示，相比于SJ任務，TOJ任務執(zhí)行了更多的認知加工過程[72]。Francisco等人采用同樣的視覺和聽覺言語材料，對同一被試群體施測SJ和McGurk效應任務，結果迥異[73],表明兩種視聽整合研究范式的內(nèi)部機制可能有所差異。有研究者指出，多模態(tài)增強效應探測的是多感官冗余的增效，而視聽時間敏感性探測的是整合過程中的視聽時間加工精度，兩者的內(nèi)部機制不同[74]。由此可見，不同視聽整合研究范式背后影響閱讀解碼的核心機制仍不明確，對于影響DD視聽整合的各種亞機制，也有必要作分類研究和探討。

(二)厘清閱讀障礙模態(tài)內(nèi)加工缺陷與視聽整合加工缺陷間的關聯(lián)

目前，DD的視聽整合缺陷是否具有跨模態(tài)特異性，抑或是由于視覺和聽覺模態(tài)內(nèi)加工缺陷所致尚無一致結論。對這一問題作進一步的探索，不僅是DD理論發(fā)展的需要，對于DD兒童認知干預策略的制訂也同樣具有重要意義。

(三)豐富漢語閱讀障礙兒童視聽整合加工及干預研究

漢語DD兒童的視聽整合加工雖然已引起研究者們的關注，但相關研究的數(shù)量仍十分有限，研究范式也有待豐富和完善。關于漢語DD兒童的視聽整合加工特征，特別是視聽整合時間窗的發(fā)展特征和發(fā)展軌跡，以及對閱讀解碼的影響仍缺乏詳盡描述。此外，視聽整合訓練在漢語DD兒童干預實踐中的運用及效果評價也是未來值得探索的方向。