漢語兒童腦發(fā)育與閱讀發(fā)展的探路人
——記北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授劉麗

本刊記者 李玉琨

漢語兒童腦發(fā)育與閱讀發(fā)展的探路人
——記北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授劉麗

本刊記者 李玉琨

專家簡(jiǎn)介：

2016年，以4:1擊敗圍棋世界冠軍李世石后，谷歌人工智能AlphaGo火了。之后，它的戰(zhàn)績(jī)作為人工智能有望取代人類智慧的佐證，被一些技術(shù)決定論者大肆頌揚(yáng)。北京師范大學(xué)心理學(xué)部的劉麗副教授對(duì)此卻持保留看法，她說：“別看AlphaGo贏了圍棋，讓他轉(zhuǎn)行學(xué)習(xí)千變?nèi)f化的語言，恐怕贏不了三四歲的孩子吧?！比祟悑雰簩W(xué)習(xí)掌握語言的速度之快常常令人驚嘆，“一個(gè)三歲的孩子往往還不會(huì)獨(dú)立穿衣、吃飯，卻往往能表達(dá)豐富的語言”，兒童語言發(fā)展與腦發(fā)育的關(guān)系正是劉麗的研究領(lǐng)域。

踏進(jìn)這個(gè)領(lǐng)域，與她的個(gè)人愛好有關(guān)?！?016年，一檔叫《中國(guó)詩(shī)詞大會(huì)》的節(jié)目特別火，其實(shí)我也是個(gè)詩(shī)詞愛好者，我似乎從小就對(duì)語言的美有一種天然的敏感性?！睈酆檬谷?，在結(jié)束了北京師范大學(xué)生命科學(xué)專業(yè)本科的學(xué)習(xí)后，劉麗決定朝語言研究的方向走一走。

想法萌生后，她懷著忐忑的心情，拜訪了我國(guó)著名心理語言學(xué)家彭聃齡教授，向他表明了自己對(duì)語言研究的熱情。沒想到，和藹可親的彭聃齡老先生，毫不猶豫地把她收下了。從此，劉麗對(duì)人腦語言加工的研究歷程正式開啟。

科學(xué)閱讀，啟智未來——漢語兒童閱讀發(fā)展與障礙的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究

近年來，劉麗開展的研究主要與兒童閱讀能力的發(fā)展相關(guān)。世界各國(guó)對(duì)國(guó)民閱讀尤其兒童青少年閱讀非常重視。為推動(dòng)國(guó)民閱讀素養(yǎng)的提高，多國(guó)已出臺(tái)了相關(guān)的立法。我國(guó)對(duì)閱讀的重視程度也逐年加強(qiáng)，從街頭廣告到國(guó)家電視臺(tái)，以閱讀為主題的公益廣告比比皆是。2013年我國(guó)開始著手的國(guó)民閱讀立法，更將倡導(dǎo)全民閱讀提高到了法律的層面?！耙粋€(gè)不愛讀書的民族是沒有希望的民族”，出于對(duì)全民閱讀素養(yǎng)的深切關(guān)懷，圍繞“漢語兒童閱讀發(fā)展與障礙”這一主題，劉麗主持了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，參與了“973”、北京市腦科學(xué)計(jì)劃等重大課題，發(fā)表SCI/SSCI論文20余篇，相關(guān)成果在Neuroimage、Human Brain Mapping、Journal of Cognitive Neuroscience等國(guó)際腦科學(xué)主流期刊上發(fā)表后,受到國(guó)內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。

首先，劉麗團(tuán)隊(duì)通過系列研究揭示了漢字字形、語音、語義的大腦表征區(qū)，以及參與形—音轉(zhuǎn)換和形—義轉(zhuǎn)換的腦區(qū)網(wǎng)絡(luò)。這些研究在刻畫出成熟漢語讀者閱讀神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，更為研究?jī)和喿x的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)奠定了基礎(chǔ)。

此外，團(tuán)隊(duì)通過比較漢語母語閱讀和英語母語閱讀的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)，在腹側(cè)通路上，漢語母語閱讀者更加依賴雙側(cè)的楔葉和右側(cè)的舌回；而在背側(cè)通路上，漢語母語者更加依賴頂上小葉。作為漢語特色之一的聲調(diào)，其加工則更加依賴右腦額下回。這些研究對(duì)回答文字特點(diǎn)對(duì)人腦閱讀網(wǎng)絡(luò)的塑造作用有著重要的學(xué)術(shù)價(jià)值。

針對(duì)漢語兒童閱讀能力的發(fā)展，劉麗團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn)，從兒童的不熟練閱讀到成人的熟練閱讀，腦功能網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)重要變化：一是兒童更加依賴皮層下腦區(qū)與皮層腦區(qū)之間的聯(lián)結(jié)，而成人更加依賴皮層上腦區(qū)之間的聯(lián)結(jié)；二是，兒童更加依賴語音加工區(qū)（如顳葉區(qū)域）與其它腦區(qū)之間的聯(lián)結(jié)，成人更加依賴字形加工區(qū)域（如枕葉區(qū)域）與其它腦區(qū)之間的聯(lián)結(jié)。這項(xiàng)研究揭示了兒童閱讀發(fā)展的腦網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。

針對(duì)一直以來都存在爭(zhēng)議的漢語兒童母語閱讀障礙的主要認(rèn)知缺陷問題，劉麗通過進(jìn)行單字和詞兩個(gè)層面多個(gè)腦功能成像（fMRI）的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在單字層面，漢語兒童母語閱讀障礙的主要認(rèn)知缺陷是字形加工缺陷，其在腦機(jī)制上主要表現(xiàn)為雙側(cè)的顳枕區(qū)域的激活不足；而在詞的層面，漢語兒童母語閱讀障礙的主要認(rèn)知缺陷則是語素加工缺陷，在腦機(jī)制上表現(xiàn)為左腦額下回的激活不足。這些發(fā)現(xiàn)在一定程度上彌合了以往研究中存在的“字形加工缺陷vs語素加工缺陷作為漢語閱讀障礙兒童的主要認(rèn)知缺陷”的爭(zhēng)議。

劉麗課題組還進(jìn)一步從局部和大尺度腦網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)層面比較了正常兒童與閱讀障礙兒童腦結(jié)構(gòu)的差異。在局部腦區(qū)層面，通過比較漢語閱讀障礙兒童與正常兒童的腦灰質(zhì)密度，發(fā)現(xiàn)障礙兒童除在經(jīng)典的語言加工區(qū)（如左腦顳上回、額下回）灰質(zhì)密度降低外，在一些低級(jí)的視知覺加工區(qū)域（如右腦枕下回）和執(zhí)行控制腦區(qū)（如腹內(nèi)側(cè)前額葉）也表現(xiàn)出灰質(zhì)密度的下降趨勢(shì)。這一發(fā)現(xiàn)支持了“漢語閱讀障礙的非語言范疇缺陷”理論,表明漢語閱讀障礙的缺陷不僅僅局限在語言范疇，可能也與早期較為初級(jí)的視覺皮層的發(fā)育異常有關(guān)。在大尺度腦網(wǎng)絡(luò)的層面，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，閱讀障礙兒童腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)較多分布于前部額葉，而正常兒童多分布于大腦后部頂葉，表明閱讀障礙兒童跟正常兒童的腦有著不同拓?fù)浣M織結(jié)構(gòu)；同時(shí)，閱讀障礙兒童左右半腦的連接強(qiáng)度大于正常兒童，表明閱讀障礙兒童語言功能的大腦偏側(cè)化進(jìn)程可能晚于正常兒童，而語言功能的大腦左側(cè)化是良好語言和閱讀功能的一個(gè)重要標(biāo)志。

綜合一系列研究所獲的研究成果，劉麗團(tuán)隊(duì)不僅在理論上揭示了腦發(fā)育與閱讀發(fā)展及障礙的關(guān)系，更在實(shí)踐上為我國(guó)數(shù)億兒童的閱讀教學(xué)以及閱讀障礙兒童的診斷和干預(yù)提供了基于腦科學(xué)的新理念、新思路及新方法。“語言文字的差異導(dǎo)致我們不能照搬國(guó)外的閱讀研究結(jié)果，漢語兒童閱讀能力的提升必須依據(jù)我們自己開展的漢語閱讀研究”，劉麗說道。

與來自各地的學(xué)者一起參加中美青年科技人員交流計(jì)劃

拓展新方向，迎接新挑戰(zhàn)——漢語兒童二語閱讀及障礙的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究

在全球化的大背景下，掌握二語甚至三語已經(jīng)成為非常普遍的現(xiàn)象，很多孩子從小便學(xué)習(xí)第二語言。因此，對(duì)二語閱讀的腦機(jī)制研究成為閱讀研究中一個(gè)非常重要也非常有趣的問題。

通過研究，劉麗團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)漢語母語者在閱讀英語時(shí)使用的腦區(qū)跟其閱讀母語時(shí)使用的腦區(qū)高度重合，但跟英語母語者閱讀英語時(shí)使用的腦區(qū)有較大不同。并且英語熟練度越高，漢語母語者越多使用閱讀母語時(shí)的腦區(qū)，而更少使用英語母語者閱讀英語時(shí)使用的腦區(qū)。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，英語母語者閱讀漢語時(shí)與漢語母語者閱讀英語時(shí)的情況正好相反。英語母語者在閱讀漢語時(shí)使用的腦區(qū)跟其閱讀母語時(shí)使用的腦區(qū)差異較大，但卻跟漢語母語者閱讀漢語時(shí)使用的腦區(qū)高度重合，并且漢語熟練度越高，英語母語者會(huì)越多使用漢語母語者加工漢語的腦區(qū)，而更少使用英語母語者加工英語的腦區(qū)。這項(xiàng)研究揭示了母語和二語的關(guān)系對(duì)二語閱讀腦機(jī)制的調(diào)節(jié)作用，顯示了漢字加工的腦網(wǎng)絡(luò)的包容性特征。

劉麗團(tuán)隊(duì)正與北京大學(xué)孟祥芝教授的團(tuán)隊(duì)合作開展母語閱讀困難與二語閱讀困難的關(guān)系研究。在前期對(duì)2000多名北京市郊區(qū)和市區(qū)的小學(xué)兒童的調(diào)研中，他們發(fā)現(xiàn)母語閱讀困難有30.84%的可能性會(huì)同時(shí)引發(fā)二語閱讀困難，并且該概率顯著大于母語正常群體表現(xiàn)出二語閱讀困難的概率。這說明，母語閱讀困難更有可能引發(fā)二語閱讀困難，也就是說母語閱讀中的認(rèn)知加工缺陷可能會(huì)負(fù)向遷移至二語閱讀加工中。

“長(zhǎng)期以來我國(guó)兒童的二語學(xué)習(xí)存在學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng)、學(xué)習(xí)效率低、啞巴英語等問題，我們的研究結(jié)果將為開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效的二語學(xué)習(xí)方法提供腦科學(xué)的證據(jù)?！眲Ⅺ愓f，“二語學(xué)習(xí)往往發(fā)生在母語學(xué)習(xí)之后，因此其腦的加工機(jī)制既受到二語本身特點(diǎn)的影響，也受到已有的母語加工系統(tǒng)的影響，比較復(fù)雜，這給我們的研究帶來了很多挑戰(zhàn)。不過這也正是研究的樂趣之一?！?/p>

課題組與美國(guó)神經(jīng)語言學(xué)家James Booth教授合影

合作共贏 和悅共處

“開放性是我們課題組的特征，宏大的事業(yè)，不是單打獨(dú)斗能完成的，必須與別的團(tuán)隊(duì)合作，合作使我們更強(qiáng)大。”北京大學(xué)孟祥芝老師的課題組、中科院心理所畢鴻雁老師的課題組、北京科技大學(xué)官群老師的課題組，都是劉麗團(tuán)隊(duì)合作的對(duì)象，在一起辦的小沙龍及開展的合作項(xiàng)目，令他們每個(gè)課題組都獲益匪淺。劉麗課題組還與美國(guó)麻省理工學(xué)院、德克薩斯大學(xué)、密歇根州立大學(xué)以及加拿大西安大略大學(xué)的多位學(xué)者建立了實(shí)質(zhì)的合作關(guān)系。2016年10月，劉麗團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京大學(xué)和中科院心理所的語言研究團(tuán)隊(duì)合作舉辦了“語言發(fā)展與障礙工作坊”。參加工作坊的10余位教師以及30余位研究生濟(jì)濟(jì)一堂，從語言能力的正常發(fā)展、雙語閱讀發(fā)展與障礙、音樂能力與語言能力的關(guān)系、漢語的聽覺語音加工等多個(gè)方面，共同梳理了漢語兒童語言發(fā)展和障礙方面的認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究進(jìn)展。

劉麗課題組雖學(xué)生不多，但卻是一個(gè)很有凝聚力的小團(tuán)隊(duì)?！氨娙耸安窕鹧娓摺闭沁@樣的團(tuán)隊(duì)氣氛保障了課題組高效率的科研產(chǎn)出。談到招收學(xué)生的要求，劉麗大笑：“我招學(xué)生真的沒有特別的要求，‘熱愛生活、追求夢(mèng)想、喜歡探索、不畏挑戰(zhàn)’是我招生的要求，同事們老拿這個(gè)要求跟我開玩笑，他們覺得我的要求‘太浪漫’，但我會(huì)真的把這個(gè)要求落實(shí)到實(shí)處?！?/p>

她認(rèn)為學(xué)生的基礎(chǔ)不是考量招收與否的重要因素，熱愛生活、敢于追求夢(mèng)想，渾身充滿正能量才是最重要的。遇到困難，不退縮的品質(zhì)，對(duì)于探索未知世界的科研工作特別重要?！拔蚁矚g有正能量的孩子，遇到打擊的話，睡一覺第二天起來接著干，還是一身勁，這就是我需要的學(xué)生。因?yàn)樵诳蒲泄ぷ髦形覀兘?jīng)常會(huì)遇到各種各樣的困難，只有正能量的孩子才能堅(jiān)持到底。再聰明的孩子，如果沒有一顆積極向上和堅(jiān)強(qiáng)的心，我覺得不適合做科研。一個(gè)正能量的人，能帶給整個(gè)課題組積極向上的氛圍，這也是很難得的。”

劉麗很珍惜與學(xué)生的互動(dòng)，學(xué)生特別信任她，跟她特別親近。遇到問題或?qū)嶒?yàn)結(jié)果不理想的時(shí)候,她的學(xué)生經(jīng)常第一時(shí)間找到她，她總是耐心地與他們一起討論，幫他們找問題的癥結(jié)。即使看到不理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，自己也很迷茫的時(shí)候，她也總是正能量十足地鼓勵(lì)學(xué)生，不把負(fù)能量帶給學(xué)生，這是她對(duì)自己的要求。“不可能所有的事情都是理想的，科學(xué)研究更是這樣，科學(xué)研究的不確定性，正是它的魅力所在。”劉麗說。

眼下，劉麗的兒子已經(jīng)3歲了。專業(yè)使然，她經(jīng)常觀察孩子的語言發(fā)展，并有意地根據(jù)自己的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)培養(yǎng)孩子的語言能力。“對(duì)一個(gè)女性，特別是媽媽而言，研究?jī)和l(fā)展應(yīng)該是最適宜、最快樂的事情之一了。而我剛好能進(jìn)入到兒童語言發(fā)展與腦發(fā)育這個(gè)研究領(lǐng)域，覺得特別幸運(yùn)?！眲Ⅺ愌劢呛Φ馗嬖V記者。

劉麗，北京師范大學(xué)心理學(xué)部、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授。2001年和2004年，分別獲得北京師范大學(xué)生物科學(xué)專業(yè)學(xué)士學(xué)位，基礎(chǔ)心理學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位。2006年至2009年，在北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)研究所和美國(guó)西北大學(xué)語言交流與障礙系進(jìn)行博士聯(lián)合培養(yǎng)，并獲得基礎(chǔ)心理學(xué)專業(yè)博士學(xué)位。作為第一完成人的“漢語兒童閱讀障礙的腦功能研究”獲教育學(xué)會(huì)首屆基礎(chǔ)教育成果網(wǎng)絡(luò)博覽會(huì)二等獎(jiǎng)，《漢語兒童閱讀困難的神經(jīng)基礎(chǔ)研究》獲2011年全國(guó)優(yōu)秀博士論文提名獎(jiǎng)，2013年劉麗入選北京市高校青年英才計(jì)劃。