兒童青少年語言功能的重塑與解碼

譚力海

兒童大腦具有可塑性，這為教育提供了終身學習的理念。中英文閱讀在腦功能和神經反應方面存在差異，特別是漢字的獨特性，能夠幫助兒童克服閱讀障礙，增強我們對漢語言教學的信心。此外，腦功能研究結果強調7歲前是語言教育的關鍵期，無論是學校、家庭還是社會，都應共同努力提升兒童的閱讀能力。

大腦結構可以通過學習發生改變

近期的研究顯示，美國的智商分數可能在近一個世紀以來首次出現了下降，而閱讀習慣的改變被認為是智商下降的一個關鍵因素。隨著閱讀能力的下降，大腦處理語言的可塑性也隨之變差。研究表明，無論是早期還是晚期學習第二語言的個體，通過磁共振功能成像技術掃描，可以觀察到大腦結構的差異。具體來說，早期學習第二語言的兒童在大腦頂葉的灰質密度上高于晚期學習者，灰質密度的增加基本上可以反映神經元數量的增加。

早期學習第二語言的個體，其大腦的髓鞘發育也更為完善。髓鞘是神經纖維的保護層，對神經信號的傳導起著至關重要的作用。這一發現表明，兒童時期接受系統的語言訓練不僅能夠促進語言能力的發展，還能促進大腦結構的成熟和功能的提升。

研究發現，成年人的大腦具有可塑性。觀察發現，哥倫比亞前游擊隊隊員在放下武器后開始學習英語。經過2～3年的訓練，他們大腦中負責閱讀的神經纖維束體積顯著增加。神經纖維是神經信號傳導的關鍵結構，這表明，即使是成年人，大腦結構也可以通過學習而發生改變。

我們實驗室曾對北京的大學生進行研究，要求他們對四種顏色方塊重新命名。經過不到2小時的訓練，觀察到這些學生大腦中負責顏色識別的腦區灰質體積有所增加。

不同語言背景對大腦加工的影響

通過對英語、法語和意大利語的研究，科學家們發現大腦中負責語言加工的中樞，尤其是負責閱讀的區域，位于所謂的“鎳點區”。這一區域主要負責將字母轉換為聲音，其重要性已得到全球眾多實驗室的驗證。

然而，當我們將研究焦點轉向中文漢字時，發現人腦對語言的表達和存儲受到語言類型的顯著影響。大腦中存在語言共用的腦區，這些區域在不同語言的加工中都會發揮作用。同時，也存在一些特定于某種語言的腦區，例如中文特有的左腦額中回區域，以及右腦中的兩個重要區域，這些區域在漢語加工中起著關鍵作用。

全球的研究人員都對漢語在大腦中的神經表達表現出濃厚的興趣，因為漢語作為一種表意文字，具有獨特的視覺方塊形狀和音節水平的發音結構。我們通常能夠意識到漢字的方塊字形，但很少意識到其發音結構是基于整個音節，而非簡單的字母音素。

我們實驗室在過去20多年中做了大量實驗，發現左腦的額中回區域對漢字的加工尤為重要。如果這個區域發育不良或活動異常，可能會導致嚴重的中文閱讀障礙。這種障礙與西方的閱讀障礙不同，后者通常與顳頂區的發育不良有關。

在兒童學習漢字的過程中，其功能主要體現在對字詞的形狀、發音和意義的加工與連接上，這是決定閱讀能力發展的關鍵。與英語等語言不同，中文的學習在很大程度上依賴于死記硬背，而這種記憶方式主要涉及左腦額中回這個區域的功能。左腦額中回在形成字形、字音、字義之間的連接中扮演著重要角色。通過對語言能力異常人群的研究，特別是那些患有嚴重閱讀障礙的中國兒童，科學家們發現左腦額中回的活動是診斷中文失讀癥的重要腦功能指標。這些研究結果得到了多個實驗室的支持，包括對第二語言學習者的研究，以及使用近紅外光譜成像技術進行的研究。

除此之外，研究還發現，中文和英文在大腦中的加工存在一定程度的分離。這種分離不僅體現在語言學習上，還可能影響其他認知能力。例如，研究發現，由于閱讀中文的經驗，左腦在控制語言加工的同時，也影響了中國人的數學計算能力。

過度使用拼音輸入法會影響兒童的閱讀能力發展

為什么左腦的額中回主管中文閱讀，而顳頂區主管英文閱讀？原因在于中文和英文的閱讀機制不同。中文的閱讀區額中回臨近大腦的運動區，這與漢字的學習過程密切相關，因為學習漢字需要反復書寫。而英文的閱讀區顳頂區臨近大腦的聽覺區，學習英文更多依賴于聽力和語音意識。

大量研究發現，學習英文依賴于對聲音的敏感度。如果兒童對聲音不夠敏感，他們很可能成為英文閱讀障礙患者。例如，通過讓兩歲兒童聽一串語音并記錄他們的腦電活動，可以觀察到對異常音的強烈復播反應。如果兒童在兩歲時對特定聲音有強烈的復播反應，他們未來成為閱讀障礙者的可能性就很小。相反，如果對某些聲音沒有復播活動，那么這些兒童有85%的可能性是嚴重的英文閱讀障礙患者。這為西方拼音文字的閱讀障礙提供了早期預警指標。

中文閱讀區為什么靠近運動區？因為漢字書寫是非常重要的一環。研究發現，中文的閱讀能力、漢字的識別能力和語音意識與書寫的時間和技術有更大的關系。我們在山東濟寧、北京、廣州調查了5851名孩子，發現28%的小學生閱讀成績低于實際年齡2歲。進一步分析發現，閱讀成績與書寫正相關，與拼音輸入法的使用負相關。智能拼音輸入法使用時間越長，閱讀能力就越差。

首都師范大學教授使用磁共振功能成像技術掃描小學四年級孩子的大腦活動，發現過度使用拼音輸入法的兒童在關鍵語言區的活動非常弱。表明過度使用拼音輸入法可能會影響大腦閱讀中樞的發育，影響兒童中文閱讀能力的發展。因此，我們呼吁要有限制地使用拼音輸入法。

關于中文和英文在大腦中的分離，有一項研究，讓不會閱讀英文的美國兒童學習漢字，他們只接受了2.5～5.5小時的漢字訓練，便全部學會了閱讀。這引發了人們對漢字魔力的思考，為什么能在短時間內幫助閱讀障礙者學會閱讀？可見，漢字學習在認知加工和大腦神經表達方面具有獨特性，這可能與人腦的可塑性及漢字具有獨特的方塊字體結構的特點有關。

閱讀障礙的早期預警

研究表明，3～7歲移民到美國的韓國兒童，其第二語言（英語）的成績與母語為英語的兒童無顯著差異；8～10歲之后移民的兒童，第二語言成績開始下降；15歲之后移民的兒童成績進一步降低；成年后移民的個體第二語言成績最低。這表明大腦灰質的發育與年齡有關。

在拼音文字如英語中，通過聽力測試可以預測孩子是否會發展成閱讀障礙者。但對于中文，學術界尚未發現導致中文閱讀障礙的主要原因，也沒有找到有效的早期預警指標和干預方法。

研究發現，導致西方語言閱讀障礙的幾個主要基因與中文閱讀障礙沒有關系。2020年，我們與北京師范大學合作，在國家腦計劃中增加了特殊樣本隊列研究，目的是找到中國兒童語言和閱讀困難的早期干預技術指標。這項研究包括對3000名3歲兒童進行5年追蹤，以及對5000名閱讀困難兒童和5000名對照兒童進行磁共振、遺傳基因和認知相關的研究。

3歲兒童的追蹤研究從2022年5月開始，我們在成都和福州的多家幼兒園進行了研究。通過大量的認知測試和環境指標測試，希望在孩子3～4歲時診斷出他們未來是否會成為嚴重的中文閱讀障礙患者，并及時進行干預。我們還希望通過對1萬名孩子的基因研究和腦成像研究，找出中文閱讀困難發生的神經和基因以及環境機制。

總之，人的語言功能的定位和環路具有特異性和共同性，語言中樞的發育、保護和開發必須考慮語言類型的特點。