發(fā)展性閱讀障礙視聽時間整合缺陷可能的機制：視聽時間再校準(zhǔn)能力受損*

王潤洲 畢鴻燕

發(fā)展性閱讀障礙視聽時間整合缺陷可能的機制：視聽時間再校準(zhǔn)能力受損*

王潤洲 畢鴻燕

(中國科學(xué)院行為科學(xué)重點實驗室; 中國科學(xué)院心理研究所腦科學(xué)與學(xué)習(xí)困難研究中心, 北京 100101) (中國科學(xué)院大學(xué)心理系, 北京 100049)

發(fā)展性閱讀障礙的本質(zhì)一直是研究者爭論的焦點。大量研究發(fā)現(xiàn), 閱讀障礙者具有視聽時間整合缺陷。然而, 這些研究僅考察了閱讀障礙者視聽時間整合加工的整體表現(xiàn), 也就是平均水平的表現(xiàn), 卻對整合加工的變化過程缺乏探討。視聽時間再校準(zhǔn)反映了視聽時間整合的動態(tài)加工過程, 對內(nèi)部時間表征與感覺輸入之間差異的再校準(zhǔn)困難則會導(dǎo)致多感覺整合受損, 而閱讀障礙者的再校準(zhǔn)相關(guān)能力存在缺陷。因此, 視聽時間再校準(zhǔn)能力受損可能是發(fā)展性閱讀障礙視聽時間整合缺陷的根本原因。未來的研究需要進(jìn)一步考察發(fā)展性閱讀障礙者視聽時間再校準(zhǔn)能力的具體表現(xiàn), 以及這些表現(xiàn)背后的認(rèn)知神經(jīng)機制。

發(fā)展性閱讀障礙, 視聽時間整合, 視聽時間再校準(zhǔn), 動態(tài)加工, Bayesian理論

1 引言

在學(xué)校教育中, 對閱讀能力的培養(yǎng)是教學(xué)的核心之一。良好的閱讀能力對個體自身的發(fā)展以及國民整體文化素養(yǎng)的提升具有非常重要的作用。然而, 一些個體的閱讀能力明顯低于同年齡應(yīng)有的水平, 被稱為發(fā)展性閱讀障礙(developmental dyslexia, DD)。這是一種個體在智力正常, 不缺乏學(xué)校教育和接觸社會文化的機會, 并且沒有視、聽覺功能障礙的情況下, 仍然難以習(xí)得流暢閱讀的缺陷(Casini et al., 2018)。閱讀障礙會給個體帶來廣泛的負(fù)面影響, 經(jīng)歷過閱讀失敗的兒童常伴隨行為、社會、學(xué)業(yè)和心理方面的問題(Anthony & Lonigan, 2004)。因此, 探索DD發(fā)生的本質(zhì)是關(guān)鍵且迫切的研究課題, 這對DD人群的早期篩查和后續(xù)的干預(yù)治療具有重大的理論及現(xiàn)實意義。

閱讀是整合視覺和聽覺通道輸入信息的過程(Pammer & Vidyasagar, 2005), 個體整合聽覺語音和視覺文字符號之間對應(yīng)關(guān)系的能力與閱讀能力聯(lián)系密切(Ehri, 2005)。時間因素(例如: 同步性, 持續(xù)時間, 速度和韻律結(jié)構(gòu))在整合視、聽言語信號方面具有重要作用(Fujisaki et al., 2004; van Wassenhove et al., 2007), 時間整合也是多感覺整合的基礎(chǔ)(Lewkowicz, 1992, 1994, 1996)。視聽時間整合(audiovisual temporal integration)是指個體將時間異步的視聽刺激整合為一個有意義的獨立事件的過程(Stevenson et al., 2012; Stevenson & Wallace, 2013; 李濤濤等, 2018)。時間整合窗口(temporal binding window, TBW, Arrighi et al., 2006)以及同步反應(yīng)概率(如Francisco, Groen et al., 2017)、時間知覺閾限(例如: 最小可覺差, Mossbridge et al., 2017)等能體現(xiàn)整合窗口大小的指標(biāo), 可以反映視聽時間整合能力。由于合適的視聽TBW對學(xué)習(xí)閱讀時正確綁定語音–字符非常重要, 所以視聽時間整合也是閱讀的一個關(guān)鍵組成部分(Gori et al., 2020)。研究發(fā)現(xiàn), DD個體的視聽時間整合能力受損, 常表現(xiàn)為視聽TBW異常增寬, 難以分離異步刺激, 即使跨通道視聽刺激的異步時間較長, 仍然感知二者是同時發(fā)生的(Francisco et al., 2014; Francisco, Jesse et al., 2017; Hairston et al., 2005; Virsu et al., 2003)。但是, 現(xiàn)有的研究僅從整體, 即平均水平層面考察DD個體視聽時間整合加工的表現(xiàn)(如Francisco et al., 2014; Francisco, Jesse et al., 2017; Hairston et al., 2005; Laasonen et al., 2002; Virsu et al., 2003), 并沒有探討DD個體視聽時間整合加工的變化過程。視聽時間再校準(zhǔn)(audiovisual temporal recalibration)作為大腦對視覺和聽覺通道輸入信息之間的短暫時間延遲進(jìn)行動態(tài)適應(yīng)的過程, 可以體現(xiàn)這種變化: 當(dāng)輸入的視聽刺激不同步時, 大腦將對視聽刺激的時間同步感知朝異步方向, 即朝先呈現(xiàn)刺激的通道進(jìn)行調(diào)整, 促進(jìn)其知覺為一個整體事件(Keetels & Vroomen, 2007; van der Burg et al., 2013)。多感覺整合加工過程中的時間再校準(zhǔn)也可以反映TBW的動態(tài)變化, 包括時間窗口擴大、主觀同時點(the point of subjective simultaneity, PSS)偏移以及時間窗口恢復(fù)三個階段(Navarra et al., 2005, 2007, 2009)。閱讀障礙的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn), 在行為層面, DD個體存在言語層面的語音再校準(zhǔn)缺陷(Keetels et al., 2018)。在神經(jīng)層面, DD個體的神經(jīng)適應(yīng)能力弱于正常閱讀者(Jaffe-Dax et al., 2018; Perrachione et al., 2016; Peter et al., 2019), 而時間再校準(zhǔn)正是對時間異步的適應(yīng)能力(Noel et al., 2017)。因此, 視聽時間再校準(zhǔn)缺陷可能是DD視聽時間整合缺陷背后更基礎(chǔ)的認(rèn)知神經(jīng)機制。

本文首先系統(tǒng)地回顧DD視聽時間整合缺陷的研究, 通過分析現(xiàn)有研究的局限和近似領(lǐng)域研究的結(jié)果, 推測DD視聽時間整合缺陷背后更基礎(chǔ)的認(rèn)知神經(jīng)機制可能是視聽時間再校準(zhǔn)能力受損。然后, 闡述視聽時間再校準(zhǔn)與視聽時間整合的關(guān)系, 說明視聽時間再校準(zhǔn)如何影響視聽時間整合。接著, 梳理DD再校準(zhǔn)相關(guān)能力受損的研究, 為其可能存在視聽時間再校準(zhǔn)缺陷提供證據(jù)支持。最后, 總結(jié)全文, 對未來DD視聽時間再校準(zhǔn)能力的研究方向進(jìn)行展望。

2 發(fā)展性閱讀障礙的視聽時間整合缺陷

2.1 發(fā)展性閱讀障礙視聽時間整合缺陷的行為表現(xiàn)

Virsu等(2003)采用兩項任務(wù)探討了DD成人的視聽時間加工能力從20歲到59歲的發(fā)展?fàn)顩r。在時間順序判斷(temporal order judgment, TOJ)任務(wù)中, 以不同時間間隔(stimulus onset asynchrony, SOA)呈現(xiàn)非言語視聽刺激, 要求被試判斷哪個通道的刺激先呈現(xiàn)。在時間加工敏感性(temporal processing acuity, TPA)任務(wù)中, 被試需要判斷視聽跨通道刺激是否同時呈現(xiàn)。兩項任務(wù)均以時間知覺閾限表示視聽時間整合能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 無論年齡大小, DD個體在兩項任務(wù)中的時間知覺閾限都顯著高于正常閱讀者, 并且這種加工缺陷會隨著年齡的增長進(jìn)一步加重(Virsu et al., 2003)。隨后, Hairston等(2005)使用與時間順序判斷任務(wù)相似的時間腹語任務(wù), 并以非言語刺激為材料考察了閱讀障礙成人的視聽時間整合窗口。在時間腹語任務(wù)中, 每個試次(trial)的視覺刺激和聽覺刺激各有兩個。其中, 第一個視、聽刺激同時呈現(xiàn); 第二個視覺刺激與第一個視覺刺激的SOA由被試各自的辨別閾限決定并保持不變; 第二個聽覺刺激與第二個視覺刺激的SOA以50 ms為步長在0～350 ms的范圍內(nèi)隨機選擇。兩個視覺刺激在注視點上方和下方各呈現(xiàn)一次, 要求被試判斷第一個視覺刺激呈現(xiàn)的位置。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在對照組中, 相較于基線的單視覺刺激條件, 第二個聽覺刺激對視覺刺激順序判斷的促進(jìn)作用在SOA大于200 ms后消失。而閱讀障礙組在SOA為350 ms時仍然表現(xiàn)出促進(jìn)作用。這說明閱讀障礙者的視聽TBW比正常閱讀者更寬。研究者認(rèn)為, 擴展的時間整合窗口將導(dǎo)致個體難以快速、準(zhǔn)確地整合來自多個感覺通道的線索。具體而言, 在閱讀過程中, 神經(jīng)系統(tǒng)必須適當(dāng)?shù)乩L制單詞視覺元素(例如: 字母)與相應(yīng)聽覺元素(例如: 音素)的表征。而這種映射時間窗口的擴大會導(dǎo)致不恰當(dāng)?shù)膶?yīng)關(guān)系, 最終表現(xiàn)為字母–音素的映射錯誤, 從而造成閱讀時解碼的速度和準(zhǔn)確性下降(Hairston et al., 2005)。不同于先前研究僅使用非言語刺激作為實驗材料, Francisco等(2014)同時使用言語和非言語刺激考察閱讀障礙成人的視聽時間敏感性。在非言語刺激的同時性判斷(simultaneity judgment, SJ)任務(wù)中, 被試需要判斷拍手動作與拍手聲音是否同時發(fā)生。在言語刺激的McGurk同步判斷任務(wù)中, 被試需要判斷音節(jié)/apa/的發(fā)音和音節(jié)/aka/的口型動作是否同時發(fā)生。以被試在不同SOA條件下的同步反應(yīng)概率擬合高斯函數(shù)得到的TBW作為反映視聽時間整合能力的指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 與正常成人相比, 閱讀障礙成人整合言語視聽刺激時有更寬的TBW, 即對言語刺激的視聽時間整合存在缺陷。但是, 對于整合非言語視聽刺激, 兩組被試的TBW沒有顯著差異。研究者認(rèn)為, 閱讀障礙者的視聽時間整合缺陷是一種持續(xù)的狀態(tài), 可以延續(xù)到成人階段, 而不是與閱讀習(xí)得有關(guān)的短暫發(fā)展滯后。對于非言語條件下兩組被試的視聽TBW沒有顯著差異的原因, 研究者指出：一方面可能是因為非言語的拍手刺激比言語刺激更簡單, 使得閱讀障礙者更容易進(jìn)行同步判斷, 從而消除了組間差異。另一方面可能是因為該研究使用的任務(wù)與Hairston等(2005)使用的基于順序判斷的時間腹語任務(wù)不同。順序判斷側(cè)重于個體對視聽刺激的解離, 相比于同時性判斷, 更容易受到反應(yīng)策略的影響, 難以準(zhǔn)確反映整合加工(Francisco et al., 2014)。接著, Francisco, Jesse等(2017)在其2014年研究的基礎(chǔ)上納入了更多的閱讀障礙成人, 并增設(shè)了McGurk識別任務(wù), 即被試需要判斷音節(jié)/apa/的發(fā)音和音節(jié)/aka/的口型動作在整體感知上是/apa/、/aka/還是融合音節(jié)/ata/。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在使用言語刺激的McGurk同步判斷任務(wù)和非言語刺激的同時性判斷任務(wù)中, 閱讀障礙者的視聽TBW都顯著寬于正常閱讀者。表明他們不僅在加工言語刺激時有視聽時間整合缺陷, 對更一般的非言語刺激也存在視聽時間整合缺陷。不過, 在McGurk識別任務(wù)中, 閱讀障礙者的視聽TBW與正常閱讀者無顯著差異。研究者認(rèn)為, 閱讀障礙者視聽TBW的異常增寬不僅會導(dǎo)致學(xué)習(xí)字母–聲音映射的困難, 還反映了他們在信息采集方面存在困難, 即需要擴展TBW彌補感覺加工的缺陷。而閱讀障礙者視聽跨通道的言語同步判斷與言語知覺融合結(jié)果的分離可能與任務(wù)的性質(zhì)及其涉及的加工過程有關(guān)。具體來說, 閱讀需要有意識地映射字母–聲音的對應(yīng)關(guān)系并感知它們的同步狀態(tài)。而在McGurk識別任務(wù)中, 來自兩個通道的信息被自動整合成獨立的整體感知。所以被試在McGurk識別任務(wù)中進(jìn)行內(nèi)隱的時間同步判斷, 但在閱讀時進(jìn)行外顯的時間同步判斷。因此, 閱讀障礙者在習(xí)得字母–聲音對應(yīng)關(guān)系方面存在缺陷的一個核心問題可能是難以作出外顯的時間同步判斷, 而涉及內(nèi)隱的時間同步判斷的McGurk識別任務(wù)不能探查出這一缺陷(Francisco, Jesse et al., 2017)。之后, Francisco, Groen等(2017)再次擴大樣本, 使用相同的三項任務(wù)考察視聽時間敏感性對閱讀的影響。該研究以被試在每個SOA條件下的同步反應(yīng)或融合反應(yīng)概率的均值作為時間整合指標(biāo), 反應(yīng)概率越高代表TBW越寬。結(jié)果卻發(fā)現(xiàn), 在全部三項任務(wù)中, 閱讀障礙成人的反應(yīng)概率與正常閱讀者均沒有顯著差異。但是, 研究者并沒有給出與先前研究結(jié)果(如Francisco et al., 2014; Francisco, Jesse et al., 2017)不一致的解釋, 只是強調(diào)視聽時間敏感性獨特地解釋了閱讀表現(xiàn)的方差變異。被試作出更多同步判斷時, 錯誤閱讀的數(shù)量也更多(Francisco, Groen et al., 2017)。近期, 武慧多(2020)招募漢語DD兒童進(jìn)行了一系列的視聽時間敏感性研究, 發(fā)現(xiàn)DD兒童在同時性判斷任務(wù)中的視聽同時性窗口比正常兒童更寬, 表明漢語DD兒童的視聽時間整合能力存在缺陷。這一結(jié)果也與拼音文字的研究結(jié)果一致。

綜合行為研究的結(jié)果可以看出, 閱讀障礙者的視聽時間整合能力弱于正常發(fā)展閱讀者, 并且這種現(xiàn)象存在跨越語言、年齡和刺激類型的一致性。研究者試圖以實驗材料和任務(wù)性質(zhì)的不同來解釋部分不一致的實驗結(jié)果(如Francisco et al., 2014; Francisco, Groen et al., 2017; Francisco, Jesse et al., 2017; Laasonen et al., 2002), 例如：非言語刺激比言語刺激更簡單更容易判斷, 從而消除了組間差異(如Francisco et al., 2014)、時間同步的內(nèi)隱判斷任務(wù)(McGurk識別任務(wù))無法探查出視聽時間整合缺陷(如Francisco, Jesse et al., 2017)等。然而, 現(xiàn)有研究的結(jié)果并不完全支持這些解釋。具體來說, 盡管上述研究發(fā)現(xiàn)閱讀障礙者在McGurk識別任務(wù)中的TBW與正常閱讀者無顯著差異(如Francisco, Groen et al., 2017; Francisco, Jesse et al., 2017), 但是Woynaroski等(2013)使用McGurk識別任務(wù)探查出了視聽時間整合能力的損傷。因此, McGurk識別任務(wù)可以用于視聽時間整合缺陷的考察, 說明任務(wù)性質(zhì)的不同并不是造成研究結(jié)果間存在差異的本質(zhì)原因。此外, 這些解釋也無法合理地說明為什么采用相同的實驗材料和實驗任務(wù)會產(chǎn)生不同的結(jié)果[例如: Francisco, Groen等(2017)和Francisco, Jesse等(2017)、Hairston等(2005)和Laasonen等(2002)]。上述爭論表明DD個體的視聽時間整合缺陷可能存在沒有被揭示的關(guān)鍵作用機制。已有研究發(fā)現(xiàn), 平均水平上正常的多感覺整合行為表現(xiàn)背后仍然可能存在整合加工過程的缺陷(如Noel et al., 2017; Zaidel et al., 2015)。并且, 體現(xiàn)整合加工過程的時間再校準(zhǔn)指標(biāo)比TBW等整體指標(biāo)更能敏感地反映出視聽時間整合能力的差異(如Noel et al., 2017)。這些研究結(jié)果提示, 無論DD個體在平均水平上的視聽時間整合能力是否表現(xiàn)出缺陷, 反映整合加工過程的視聽時間再校準(zhǔn)能力都可能存在缺陷。本文將在2.3節(jié)進(jìn)一步討論這一問題。

2.2 發(fā)展性閱讀障礙視聽時間整合缺陷的神經(jīng)表現(xiàn)

Froyen等(2011)運用EEG技術(shù), 以失匹配負(fù)波(mismatch negativity, MMN)為指標(biāo)考察閱讀障礙兒童對字母–語音聯(lián)結(jié)的跨通道加工能力。視覺刺激為字母“a”, 聽覺標(biāo)準(zhǔn)刺激為音素“/a/” (85%), 聽覺新異刺激為音素“/o/” (15%)。在聽覺單通道條件下, 只向被試呈現(xiàn)聽覺標(biāo)準(zhǔn)刺激和新異刺激。在視聽跨通道條件下, 視聽刺激有兩種呈現(xiàn)方式。一種是同時呈現(xiàn), 另一種是視覺刺激先于聽覺刺激200 ms呈現(xiàn)。實驗采用被動任務(wù), 要求被試對屏幕中央隨機呈現(xiàn)的探測刺激進(jìn)行按鍵反應(yīng)以保持注意。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 正常兒童在視聽異步條件下誘發(fā)的MMN平均波幅顯著大于聽覺單通道條件, 但同年齡閱讀障礙兒童在這兩種條件下誘發(fā)的MMN平均波幅沒有顯著差異, 表明閱讀障礙兒童難以自動整合字母和語音(Froyen et al., 2011)。Mittag等(2013)使用相似的研究范式, 發(fā)現(xiàn)正常成人在視聽同步條件下誘發(fā)的MMN顯著大于視聽異步條件, 但閱讀障礙成人在這兩種條件下誘發(fā)的MMN沒有顯著差異, 表明DD個體的視聽時間整合缺陷在成年階段仍然存在。fMRI研究發(fā)現(xiàn), 個體視聽時間整合的相關(guān)腦區(qū)位于雙側(cè)額頂葉網(wǎng)絡(luò)、顳上皮層(superior temporal cortex, STC)和視覺、聽覺皮層(如Adhikari et al., 2013; Binder, 2015; Dhamala et al., 2007; Noesselt et al., 2007)。并且經(jīng)過視聽跨通道時間同步感覺訓(xùn)練后, 后顳上溝(posterior superior temporal sulcus, pSTS)和視覺、聽覺皮層之間的靜息態(tài)功能連接顯著增強(Powers et al., 2012)。但是, 現(xiàn)有針對閱讀障礙的fMRI研究側(cè)重于考察對同時出現(xiàn)的形–音刺激的整合能力(如Blau et al., 2009, 2010; Rüsseler et al., 2018), 而沒有考察時間整合能力。不過, 一項綜述研究(Stevenson et al., 2016)指出, 同樣普遍具有視聽時間整合缺陷的群體(例如: 自閉癥, ASD), 其多感覺時間整合缺陷的神經(jīng)基礎(chǔ)也位于后顳上溝。因此, 視聽時間整合缺陷可能與視覺、聽覺皮層和顳葉皮層等區(qū)域的激活異常有關(guān)。

2.3 當(dāng)前發(fā)展性閱讀障礙視聽時間整合研究的局限

研究表明, 視聽TBW在整合加工過程中不是固定不變的, 而是動態(tài)變化的, 包括時間窗口擴大、主觀同時點偏移以及時間窗口恢復(fù)三個階段, 即時間再校準(zhǔn)(Navarra et al., 2005, 2007, 2009)。這種時間窗口的擴大和縮小取決于先前感覺體驗的影響(Powers et al., 2009), 并且時間再校準(zhǔn)能夠在很短的時間內(nèi)(例如: 一個試次)發(fā)生, 即快速時間再校準(zhǔn)(rapid temporal recalibration, van der Burg et al., 2013)。然而, 當(dāng)前針對DD視聽時間整合的行為研究均以被試在不同實驗條件下全部測驗結(jié)果的均值來計算視聽TBW及其相關(guān)指標(biāo)(如Francisco et al., 2014; Francisco, Jesse et al., 2017; Hairston et al., 2005; Laasonen et al., 2002; Virsu et al., 2003), 神經(jīng)研究也均以被試在不同實驗條件下大腦激活強度的整體疊加平均值進(jìn)行比較(如Froyen et al., 2011; Mittag et al., 2013), 只能考察DD個體視聽時間整合加工的整體表現(xiàn), 也就是平均水平的表現(xiàn), 并不能探查DD個體視聽時間整合加工的動態(tài)變化過程。De Niear等(2017)對正常個體的研究發(fā)現(xiàn), TBW會隨實驗的進(jìn)行顯著縮小。并且這種在視聽時間整合加工中TBW不斷縮小的變化過程已被許多訓(xùn)練研究所證實。在經(jīng)過一次有反饋的視聽同時性判斷訓(xùn)練后, 個體的TBW就會顯著縮小, 體現(xiàn)了TBW在視聽時間整合過程中的可塑性(如Powers et al., 2009, 2012; Theves et al., 2020)。此外, Noel等(2016)指出, 快速時間再校準(zhǔn)和視聽時間整合有內(nèi)在聯(lián)系, 可以影響時間整合表征(整合時間窗)的形成。因此, 以往研究中DD個體的視聽時間整合窗口在整體上, 或者說在平均水平上異常增寬的本質(zhì), 就可能是在整合過程中難以通過快速的時間再校準(zhǔn)重塑TBW的大小, 即存在快速視聽時間再校準(zhǔn)缺陷。

此外, 也有研究發(fā)現(xiàn), 即使個體在平均水平上具有完好的多感覺整合表現(xiàn), 整合加工的過程也會存在異常。Zaidel等(2015)考察了ASD患者對視覺與前庭覺(vestibular)線索的多感覺整合過程。在黑暗的環(huán)境中, 被試站在以不同角度向左前方或右前方移動的平臺上, 視覺刺激是完全隨機運動的光點(純噪音), 被試需要判斷自己是朝左前方還是右前方運動。實驗總共包含4個相似的組塊(block), 用來考察被試在不同階段的多感覺整合能力。研究者將4個組塊的整合成績作為整體, 比較平均水平的表現(xiàn)時發(fā)現(xiàn), ASD患者的整合閾限與正常個體不存在顯著差異, 即具有完好的多感覺整合能力。但是將4個組塊的整合成績分開比較時則發(fā)現(xiàn), ASD患者在初始階段的整合表現(xiàn)優(yōu)于正常個體。而正常個體則是隨著實驗的進(jìn)行表現(xiàn)出顯著的學(xué)習(xí)效應(yīng), 并在第四個組塊獲得了最優(yōu)的整合。相比之下, ASD患者的整合表現(xiàn)并沒有隨實驗的進(jìn)行發(fā)生顯著變化。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn), 隨著實驗的進(jìn)行, 正常個體會不斷降低視覺通道信息的權(quán)重值, 而ASD患者沒有這種表現(xiàn)。因此, 研究者認(rèn)為ASD患者的多感覺整合缺陷是因為他們的先驗知識(prior knowledge)衰減, 多感覺整合更多依靠當(dāng)前傳入的感覺信息所造成的。由于視覺刺激是純噪音, 在實驗的初始階段, ASD患者更好地感知了當(dāng)前的刺激并進(jìn)行整合, 而先前的感覺經(jīng)驗干擾了正常個體的整合加工。隨著實驗的進(jìn)行, 正常個體的多感覺整合會隨著經(jīng)驗的積累靈活校準(zhǔn), 而ASD患者的加工策略是靜態(tài)的, 難以根據(jù)先前的感覺體驗靈活地調(diào)整多感覺整合(Zaidel et al., 2015)。類似的, Noel等(2017)使用同時性判斷任務(wù)考察了ASD患者的快速視聽時間再校準(zhǔn)能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 雖然ASD患者在整合非言語刺激時的TBW與正常個體無顯著差異, 但是反映快速視聽時間再校準(zhǔn)能力的主觀同時點偏移(ΔPSS)卻顯著小于正常個體, 表明ASD患者存在快速視聽時間再校準(zhǔn)缺陷(Noel et al., 2017)。上述兩項研究結(jié)果表明, 平均水平上正常的多感覺整合表現(xiàn)背后可能存在加工過程中的再校準(zhǔn)缺陷。盡管這些研究證據(jù)和解釋都來自于ASD個體, 但ASD和DD同屬于神經(jīng)發(fā)育性障礙, ASD個體也被發(fā)現(xiàn)具有閱讀能力損傷(如O’Connor & Klein, 2004; Patti & Lupinetti, 1993)。在Noel等(2017)的研究中, ASD患者與閱讀有關(guān)的詞匯測試成績也顯著低于正常個體。同時, ASD個體視聽時間整合缺陷的行為表現(xiàn)和神經(jīng)基礎(chǔ)與DD個體有許多相似之處(for review, see Zhou, Cheung, & Chan, 2020)。因此, ASD的研究結(jié)果可以為DD的研究提供啟示。此外, 近期一項針對正常人群的研究發(fā)現(xiàn), 盡管青少年和成人在反映視聽時間整合平均水平的TBW大小上沒有差異, 但是青少年的快速視聽時間再校準(zhǔn)能力卻弱于成人(Zhou, Shi et al., 2020)。綜上所述, 這些研究結(jié)果表明：一方面, 正常的多感覺整合整體表現(xiàn), 或者說平均水平上正常的多感覺整合表現(xiàn)背后仍然可能存在整合加工過程的缺陷; 另一方面, 體現(xiàn)整合加工過程的時間再校準(zhǔn)指標(biāo)比TBW等整體指標(biāo)更能反映出視聽時間整合能力的差異。這也為此前在平均水平上沒有發(fā)現(xiàn)DD個體TBW異常增寬的研究結(jié)果(如Francisco et al., 2014; Francisco, Groen et al., 2017; Francisco, Jesse et al., 2017; Laasonen et al., 2002)提供了一個合理的解釋方向, 即DD個體正常的TBW指標(biāo)背后可能存在反映加工過程受損的快速視聽時間再校準(zhǔn)缺陷。

3 視聽時間再校準(zhǔn)與視聽時間整合的關(guān)系

多感覺整合的必要條件是跨通道成對刺激保持時間上的同步性(Meredith et al., 1987; 袁祥勇, 黃希庭, 2011)。表面上看, 似乎只有同時呈現(xiàn)的跨通道信息才會引起多感覺整合。但是, 視、聽覺刺激的物理傳導(dǎo)速度存在差異(例如: 空氣中光的速度遠(yuǎn)快于聲音), 無法同時到達(dá)相應(yīng)的感覺器官; 并且聽覺刺激的神經(jīng)傳導(dǎo)速度又快于視覺刺激(Vroomen & Keetels, 2010)。因此, 即使跨通道的視聽刺激同時呈現(xiàn), 在感覺上也會有時間延遲。為了解決這一問題, 多感覺時間功能具備了高度動態(tài)的特征, 可以根據(jù)不同的感覺輸入進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整(for a review, see Vroomen & Keetels, 2010)。具體來說, 視聽時間加工會根據(jù)先前的感覺體驗靈活變化。當(dāng)個體處在一個視聽異步的環(huán)境時, 主觀同時點就會向先呈現(xiàn)刺激的感覺通道偏移, 從而減少感知上的不同步(Fujisaki et al., 2004)。這一過程被稱為視聽時間再校準(zhǔn)(如van der Burg et al., 2015), 常以視覺領(lǐng)先條件與聽覺領(lǐng)先條件主觀同時點的偏移量(如Harvey et al., 2014; Noel et al., 2017)和TBW的變化量(如De Niear et al., 2017; Noel et al., 2016; Zhou, Shi et al., 2020)為指標(biāo)反映。其作用是通過時間再校準(zhǔn)降低刺激間延遲對多感覺整合的影響, 這體現(xiàn)了多感覺整合在時間維度上的可塑性(Yu et al., 2009)。最終效果是使時間異步的跨通道刺激重新被知覺為是同時發(fā)生的, 即重塑同時性知覺(袁祥勇, 黃希庭, 2011)。并且快速視聽時間再校準(zhǔn)這種短期的可塑性, 即迅速適應(yīng)環(huán)境變化的能力, 在視聽時間整合中也具有重要作用(Noel et al., 2017)。研究發(fā)現(xiàn), 個體的快速視聽時間再校準(zhǔn)能力與視聽時間整合能力之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系(Harvey et al., 2014; van der Burg et al., 2013)。一項橫斷研究(Noel et al., 2016)顯示, 個體對言語和非言語視聽刺激的時間整合能力都與相應(yīng)的快速時間再校準(zhǔn)能力顯著相關(guān), 且快速視聽時間再校準(zhǔn)能力的成熟早于視聽時間整合能力。研究者認(rèn)為, 因為視聽時間再校準(zhǔn)能力和視聽時間整合能力具有內(nèi)在聯(lián)系, 快速視聽時間再校準(zhǔn)能力代表一種動態(tài)的加工過程, 可以影響更穩(wěn)定的時間整合表征的形成(Noel et al., 2016)。

多感覺再校準(zhǔn)對多感覺整合的影響還可以用Bayesian理論來解釋。一項發(fā)表在上的研究(Ernst & Banks, 2002)發(fā)現(xiàn), 將被試在視覺或觸覺單通道條件下對物體高度的估計帶入Bayesian模型進(jìn)行預(yù)測的結(jié)果與被試在視覺–觸覺整合實驗中的表現(xiàn)非常相似, 表明人類跨通道的信息整合遵循最優(yōu)的Bayesian統(tǒng)計原則(Ernst & Banks, 2002)。在Bayesian理論的框架下, 大腦通過感知不同通道信息之間的關(guān)系形成對各通道信息可靠性的估計, 然后利用這些先驗知識與當(dāng)前感覺通道輸入的刺激進(jìn)行比較, 并調(diào)節(jié)多感覺整合過程中各通道信息的權(quán)重, 進(jìn)而優(yōu)化決策(圖1, Ernst & Bülthoff, 2004)。時間再校準(zhǔn)可以看作是適應(yīng)跨通道刺激之間時間異步的動態(tài)加工過程, 個體在動態(tài)的背景下重新建立關(guān)于時間關(guān)系的穩(wěn)定先驗知識, 這種先驗知識又會影響隨后不同時間關(guān)系下的多感覺整合(Noel et al., 2016; Sato & Aihara, 2011; 袁祥勇等, 2012)。具體來說, 已經(jīng)建立的先驗知識可以產(chǎn)生自上而下的預(yù)測, 這種由內(nèi)部感覺表征引起的預(yù)測和當(dāng)前感覺輸入之間的差異可以通過再校準(zhǔn)實現(xiàn)最小化, 從而優(yōu)化整合(Noel et al., 2017)。對于異常的再校準(zhǔn)加工如何損害多感覺整合, Pellicano和Burr (2012)的綜述提出, 衰減的先驗知識會導(dǎo)致一種主要基于當(dāng)前傳入的感覺信息, 而不是在過去感覺經(jīng)驗的背景下感知外界的傾向。這可能是特殊人群(例如: ASD)在多感覺整合加工過程中具有異常表現(xiàn)的原因。具體而言, 多感覺再校準(zhǔn)能力的損傷會削弱先驗知識的表征, 這種先驗知識的衰減會賦予當(dāng)前傳入的感覺線索更大的權(quán)重, 進(jìn)而使個體更依賴當(dāng)前的感覺線索進(jìn)行判斷。與此同時, 由于沒有足夠的感覺參照來對比輸入的信息, 個體將更加難以對內(nèi)部表征與感覺輸入之間的差異進(jìn)行再校準(zhǔn), 進(jìn)一步導(dǎo)致多感覺整合加工受損(Noel et al., 2017)。綜上所述, 視聽時間再校準(zhǔn)能力受損的個體可能在視聽時間整合的動態(tài)加工過程中難以校準(zhǔn)已有的內(nèi)部表征與當(dāng)前感覺輸入之間跨通道時間關(guān)系的差異, 從而影響穩(wěn)定的TBW的形成。由于異常的視聽TBW會導(dǎo)致大腦整合視、聽刺激的能力受損, 使字母–語音的配對關(guān)系變得模糊, 進(jìn)而影響閱讀。因此, 快速視聽時間再校準(zhǔn)缺陷可能是DD視聽時間整合缺陷背后更基礎(chǔ)的認(rèn)知神經(jīng)機制。

圖1 Bayesian框架下的感覺–行動循環(huán)(改編自Ernst & Bülthoff, 2004)。

4 發(fā)展性閱讀障礙再校準(zhǔn)相關(guān)能力的研究

目前尚未有研究直接考察DD個體的視聽時間再校準(zhǔn)能力, 但是先前與再校準(zhǔn)能力相關(guān)的研究可以為DD個體存在視聽時間再校準(zhǔn)缺陷提供證據(jù)。行為層面的研究發(fā)現(xiàn), DD個體存在語音再校準(zhǔn)缺陷。Keetels等(2018)招募閱讀障礙成人, 考察了他們的語音再校準(zhǔn)能力。研究者通過調(diào)整輔音音節(jié)/aba/和/ada/的第二共振峰, 將其制作成一組9個音節(jié)的連續(xù)體(A1-A9)。視覺刺激是三個字母：“aba” (Vb)或“ada” (Vd)。實驗首先連續(xù)呈現(xiàn)8次字母和音節(jié)的組合(例如: VbA1), 隨后三種聲音(A4, A5, A6)分別隨機呈現(xiàn)兩次, 要求被試判斷每個聲音更接近于音節(jié)/aba/還是/ada/。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 當(dāng)呈現(xiàn)模糊的字母–聲音組合(例如: VbA5或VdA5)后, 閱讀障礙組的再校準(zhǔn)能力顯著弱于控制組。隨后, 研究者將輔音音節(jié)替換為元音音節(jié), 同樣發(fā)現(xiàn)閱讀障礙組的再校準(zhǔn)能力顯著弱于控制組。該研究結(jié)果表明, 閱讀障礙者存在言語層面的語音再校準(zhǔn)缺陷, 可能會導(dǎo)致其在學(xué)習(xí)和應(yīng)用字母–聲音聯(lián)結(jié)方面的困難(Keetels et al., 2018)。近期, Ozernov-Palchik等(2021)使用相似的范式發(fā)現(xiàn), 這種語音適應(yīng)能力在DD兒童和成人中都顯著弱于年齡匹配的正常發(fā)展個體。由于時間加工是語音加工的感知覺基礎(chǔ)(Kotz & Schwartze, 2010), 并且異常的視聽跨通道時間加工會干擾構(gòu)建字母–語音的配對關(guān)系(Francisco et al., 2014; Froyen et al., 2008; Wallace & Stevenson, 2014; Zhou, Cheung, & Chan, 2020), DD個體語音再校準(zhǔn)能力的研究結(jié)果可以從側(cè)面為DD人群存在視聽時間再校準(zhǔn)缺陷提供支持。此外, Gori等(2020)使用時間二分任務(wù)考察了DD兒童對多感覺刺激的時間表征。實驗中每個試次包含以不同SOA連續(xù)呈現(xiàn)的三對視聽刺激, 要求被試判斷第二對刺激在時間上更接近第一對刺激還是第三對刺激。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 閱讀障礙兒童在第二對刺激是視覺材料先呈現(xiàn)時的實際任務(wù)表現(xiàn)與Bayesian模型的預(yù)測結(jié)果存在顯著差異, 并且閱讀障礙兒童的差異大于正常兒童(Gori et al., 2020)。該研究結(jié)果反映了閱讀障礙者不能按照最優(yōu)的Bayesian統(tǒng)計原則整合跨通道的視聽時間信息。那么, 基于Bayesian的先驗衰減理論(如Noel et al., 2017; Pellicano & Burr, 2012)可以推測, 這可能是因為閱讀障礙者難以對時間關(guān)系的內(nèi)部表征和感覺輸入之間的差異進(jìn)行再校準(zhǔn), 導(dǎo)致的視聽時間整合能力受損。

神經(jīng)層面的研究(Perrachione et al., 2016)發(fā)現(xiàn), 即使相同的視聽刺激不斷重復(fù), 閱讀障礙者大腦的激活水平仍然較高, 且這一現(xiàn)象在其對言語和非言語視聽刺激的加工中都存在。研究者將這一現(xiàn)象解釋為閱讀障礙者對跨通道視聽刺激的快速神經(jīng)適應(yīng)能力降低(Perrachione et al., 2016)。后續(xù)Jaffe-Dax等(2018)的研究則發(fā)現(xiàn), 與DD快速適應(yīng)能力衰減有關(guān)的腦區(qū)位于左側(cè)顳上皮層, 包括聽覺皮層。這與視聽時間整合加工對應(yīng)的腦區(qū)相同(如Dhamala et al., 2007; Noesselt et al., 2007)。由于DD個體的快速神經(jīng)適應(yīng)能力弱于正常閱讀者, 而快速時間再校準(zhǔn)是對時間異步的快速適應(yīng)能力, 這也提示DD人群的快速視聽時間再校準(zhǔn)能力可能存在損傷。

5 總結(jié)與展望

綜上所述, 先前的研究從行為和神經(jīng)層面發(fā)現(xiàn)閱讀障礙者的視聽時間整合能力弱于正常發(fā)展閱讀者, 并且這種現(xiàn)象存在跨越語言、年齡和刺激類型的一致性, 是一種普遍的損傷。這為DD人群存在視聽時間整合缺陷提供了支持。然而, 當(dāng)前針對DD視聽時間整合缺陷的行為研究均以被試在不同實驗條件下全部測驗結(jié)果的均值來計算視聽TBW及其相關(guān)指標(biāo), 神經(jīng)研究也均以被試在不同實驗條件下大腦激活強度的整體疊加平均值進(jìn)行比較, 僅能考察DD個體視聽時間整合加工的整體表現(xiàn), 也就是平均水平的表現(xiàn), 并不能考察DD個體視聽時間整合加工的變化過程, 因此難以反映DD視聽時間整合缺陷的本質(zhì)。對視聽時間再校準(zhǔn)這種反映視聽時間整合加工過程的研究則可以彌補這種不足。時間再校準(zhǔn)反映了個體適應(yīng)不同異步時間的動態(tài)加工過程, 即通過重新建立時間關(guān)系的穩(wěn)定先驗知識影響隨后的多感覺整合。多感覺再校準(zhǔn)能力的損傷則會削弱先驗知識的表征, 并且基于Bayesian的先驗衰減理論認(rèn)為, 衰減的先驗知識會使個體沒有足夠的感覺參照來對比當(dāng)前輸入的信息, 進(jìn)而難以對內(nèi)部表征與感覺輸入之間的差異進(jìn)行再校準(zhǔn), 造成多感覺整合加工受損。此外, 其他領(lǐng)域的研究發(fā)現(xiàn), 平均水平上正常的視聽時間整合表現(xiàn)背后也會存在反映整合加工過程異常的快速視聽時間再校準(zhǔn)缺陷。因此, DD視聽時間整合缺陷背后可能存在更基礎(chǔ)的視聽時間再校準(zhǔn)能力受損。目前, 尚未有研究直接對DD人群的視聽時間再校準(zhǔn)能力進(jìn)行探索, 未來可以從以下幾個方面展開研究。

5.1 發(fā)展性閱讀障礙者視聽時間再校準(zhǔn)能力在不同時間尺度上的表現(xiàn)

van der Burg等(2015)的研究考察了由長期適應(yīng)引起的視聽時間再校準(zhǔn)和快速視聽時間再校準(zhǔn)是共同的還是獨立的過程。在實驗中, 首先向被試呈現(xiàn)具有固定異步時間的視聽刺激, 持續(xù)3分鐘(適應(yīng)階段), 然后被試需要完成視聽同時性判斷任務(wù)(測試階段)。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在測試階段, 前一個試次視聽刺激不同的呈現(xiàn)通道順序, 會使當(dāng)前試次的主觀同時點發(fā)生顯著的偏移, 即存在快速視聽時間再校準(zhǔn)。然而, 這種偏移在時間進(jìn)程中沒有顯著的變化, 表明快速視聽時間再校準(zhǔn)效應(yīng)在測試階段保持不變。對于由長期適應(yīng)引起的時間再校準(zhǔn), 主觀同時點的偏移在時間進(jìn)程中發(fā)生了顯著的變化, 視聽時間再校準(zhǔn)效應(yīng)隨著時間的推移逐漸衰減。這些結(jié)果說明視聽時間再校準(zhǔn)不僅受測試階段前一個試次視聽刺激呈現(xiàn)通道順序的影響, 也受適應(yīng)階段視聽刺激呈現(xiàn)通道順序的影響, 并且由長期適應(yīng)引起的視聽時間再校準(zhǔn)和快速視聽時間再校準(zhǔn)是相互獨立的過程(van der Burg et al., 2015)。目前僅有考察ASD個體快速視聽時間再校準(zhǔn)能力的研究。Turi等(2016)和Noel等(2017)的研究發(fā)現(xiàn), ASD患者不能對簡單的和非言語的視聽異步刺激進(jìn)行快速時間再校準(zhǔn)。未來可以考察DD人群的視聽時間再校準(zhǔn)能力在不同時間尺度上的表現(xiàn)。由上述研究結(jié)果可以提出假設(shè)：DD個體在兩個時間尺度上都存在視聽時間再校準(zhǔn)缺陷, 表現(xiàn)為視聽時間整合很難受到長期適應(yīng)情境和前一個試次中視聽刺激呈現(xiàn)通道順序的影響, 主觀同時點的偏移量和(或)TBW變化量顯著小于正常閱讀者。

5.2 發(fā)展性閱讀障礙者視聽時間整合窗口和視聽時間再校準(zhǔn)效應(yīng)的變化過程

視聽時間整合窗口在整合加工過程中是動態(tài)變化的(Navarra et al., 2005, 2007, 2009)。對同樣具有視聽時間整合缺陷的ASD患者的研究發(fā)現(xiàn), 他們在多感覺整合任務(wù)的初始階段表現(xiàn)良好。但隨著時間的推移, ASD患者難以根據(jù)先前的感覺體驗調(diào)整多感覺整合加工, 造成后續(xù)階段的整合表現(xiàn)差于正常人群(Zaidel et al., 2015)。先前有研究發(fā)現(xiàn)閱讀障礙者在平均水平上的視聽時間整合窗口大小與正常閱讀者沒有差異, 可能就是因為初始階段良好的整合表現(xiàn)掩蓋了后續(xù)加工過程的缺陷。未來的研究可以參考van der Burg等(2015)和De Niear等(2017)使用的滑動窗口法, 逐個試次擬合高斯曲線得到隨著實驗進(jìn)行而不斷變化的TBW和主觀同時點的偏移量, 從而考察DD個體視聽時間整合窗口和視聽時間再校準(zhǔn)效應(yīng)隨時間的變化過程。參考已有的研究結(jié)果可以假設(shè)：(1)在實驗的初始階段, DD個體TBW的寬度與正常閱讀者沒有顯著差異, 甚至更窄。隨著實驗的進(jìn)行, DD個體TBW的寬度將逐漸超過正常閱讀者。(2)對于由長期適應(yīng)引起的視聽時間再校準(zhǔn)效應(yīng), DD個體的再校準(zhǔn)效應(yīng)相較于正常閱讀者隨時間的推移衰減得更快。(3)對于快速視聽時間再校準(zhǔn)效應(yīng), DD個體和正常閱讀者的再校準(zhǔn)效應(yīng)都不會隨時間的推移發(fā)生顯著變化, 但DD個體的快速視聽時間再校準(zhǔn)效應(yīng)會保持在更低的水平上。

5.3 發(fā)展性閱讀障礙視聽時間再校準(zhǔn)缺陷的神經(jīng)基礎(chǔ)

Simon等(2017, 2018)考察了快速視聽時間再校準(zhǔn)在時間進(jìn)程上的神經(jīng)基礎(chǔ), 研究者使用同時性判斷任務(wù)并以言語或非言語刺激為材料, 發(fā)現(xiàn)當(dāng)前試次的事件相關(guān)電位(event-related potentials, ERPs)會受到前一個試次視聽刺激呈現(xiàn)通道順序的調(diào)節(jié)。具體表現(xiàn)為：(1)當(dāng)視、聽覺刺激間的SOA較小時(如: 300 ms), 在中央?yún)^(qū)和頂葉區(qū), 當(dāng)前試次第二個刺激呈現(xiàn)后約125 ms的ERPs波幅受前一個試次視聽刺激呈現(xiàn)通道順序的影響, 順序一致條件誘發(fā)的波幅顯著低于順序不一致條件。該結(jié)果表明, 對異步時間較短的視聽刺激的再校準(zhǔn)可以發(fā)生在與刺激評估和決策相關(guān)的高階認(rèn)知過程中(Simon et al., 2017)。(2)當(dāng)視、聽覺刺激間的SOA較大時(如: 450 ms), 當(dāng)前試次第一個刺激呈現(xiàn)后約300 ms的ERPs波幅同樣受前一個試次視聽刺激呈現(xiàn)通道順序的影響, 順序一致條件誘發(fā)的波幅顯著低于順序不一致條件。這表明當(dāng)視聽刺激間的SOA足夠大時, 神經(jīng)適應(yīng)也可以發(fā)生在第二個刺激呈現(xiàn)前的早期感覺加工中(Simon et al., 2018)。不過, 由于DD個體不具備快速的神經(jīng)適應(yīng)能力(如Jaffe-Dax et al., 2018; Perrachione et al., 2016; Peter et al., 2019), 傳統(tǒng)的同時性判斷任務(wù)所使用的實驗材料無法直接應(yīng)用于閱讀障礙的研究。這是因為同一種刺激反復(fù)呈現(xiàn)的實驗操作無法證明最終的結(jié)果是快速視聽時間再校準(zhǔn)缺陷導(dǎo)致的, 還是單純的對重復(fù)刺激的適應(yīng)缺陷導(dǎo)致的。有研究發(fā)現(xiàn), 快速視聽時間再校準(zhǔn)主要是由基礎(chǔ)的時間因素所驅(qū)動的, 即使前后兩個視聽刺激不同或者同一個視聽刺激來源不匹配(例如: 女性面孔的說話動作配對男性的聲音), 快速視聽時間再校準(zhǔn)仍然會發(fā)生(van der Burg & Goodbourn, 2015)。因此, 未來針對DD的研究可以在任務(wù)中使用不同的視聽刺激組合, 從而控制個體在適應(yīng)重復(fù)刺激方面存在缺陷的干擾?？梢约僭O(shè), DD個體由當(dāng)前試次誘發(fā)的ERPs波幅很難受到前一個試次視聽刺激呈現(xiàn)通道順序的影響, 表現(xiàn)出快速視聽時間再校準(zhǔn)缺陷。此外, 大腦結(jié)構(gòu)和功能層面的研究發(fā)現(xiàn), 內(nèi)側(cè)頂葉皮層作為神經(jīng)中樞保持著各通道的感覺表征, 并靈活地將過去與當(dāng)前的信息聯(lián)系起來, 從而引導(dǎo)視聽再校準(zhǔn)這種適應(yīng)行為(Park & Kayser, 2019)。并且, 視聽跨通道音素再校準(zhǔn)伴隨著顳葉皮層、頂葉、腦島和運動區(qū)的顯著激活(Ullas et al., 2020)。因此, DD視聽時間再校準(zhǔn)缺陷的神經(jīng)基礎(chǔ)可能表現(xiàn)為上述腦區(qū)的結(jié)構(gòu)和功能受損。

5.4 發(fā)展性閱讀障礙者視聽時間再校準(zhǔn)能力與閱讀的關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn), 視聽時間再校準(zhǔn)能力與視聽時間整合能力存在顯著的相關(guān)關(guān)系(Harvey et al., 2014; Noel et al., 2016; van der Burg et al., 2013), 并且正常閱讀者的視聽時間整合能力可以通過快速命名和正字法技能影響閱讀(Liu et al., 2019), 提示視聽時間再校準(zhǔn)能力也可能通過這些閱讀相關(guān)認(rèn)知技能間接影響閱讀。閱讀障礙的一個重要致病因素是排列字母及其聲音順序的能力差, 導(dǎo)致字母識別速度變慢(Vidyasagar & Pammer, 2010), 并且這種快速時間加工缺陷也會造成字母位置和整體字形感知的受損, 導(dǎo)致習(xí)得字形–音素對應(yīng)關(guān)系的能力出現(xiàn)問題(Hood & Conlon, 2004)。時間再校準(zhǔn)可以通過接收新的時間關(guān)系(例如: 視聽刺激間的時間延遲)不斷形成新的先驗知識, 而這些先驗知識會影響隨后的時序知覺(Sato & Aihara, 2011)。并且, 時間再校準(zhǔn)初始階段TBW的增大也反映了大腦可以通過降低時序判斷的分辨率, 來減小相繼出現(xiàn)的感覺刺激所帶來的不適, 從而有助于形成整合的知覺與記憶(袁祥勇, 黃希庭, 2011)。因此, 如果DD個體的視聽時間再校準(zhǔn)能力存在缺陷, 就會影響其快速時間加工能力和視聽整合能力, 導(dǎo)致語音加工、快速命名以及正字法加工等一系列困難, 最終造成閱讀能力受損。綜上所述, 探討DD視聽時間再校準(zhǔn)能力與閱讀的關(guān)系, 將有助于我們更深入地了解DD發(fā)生的本質(zhì)。

5.5 發(fā)展性閱讀障礙與視聽時間再校準(zhǔn)缺陷的因果關(guān)系

如果DD個體的視聽時間再校準(zhǔn)能力存在缺陷, 那么這種缺陷是造成DD的原因？還是未能習(xí)得閱讀、閱讀水平低下的結(jié)果？Liu等(2019)的研究發(fā)現(xiàn), 閱讀障礙者和正常閱讀者的視聽跨通道時間整合能力對閱讀的影響路徑不同, 即正常閱讀者的視聽跨通道時間整合可以通過快速命名和正字法技能影響閱讀, 閱讀障礙者則不存在這樣的影響路徑(Liu et al., 2019)。但是, 僅以數(shù)據(jù)驅(qū)動的路徑分析結(jié)果并不能證明因果關(guān)系。證明視聽時間再校準(zhǔn)缺陷會導(dǎo)致閱讀障礙的最有說服力的方法是證明改善快速視聽時間再校準(zhǔn)能力的干預(yù)措施也能提高閱讀能力。值得注意的是, De Niear等(2017)使用同時性判斷任務(wù)探索了反饋信號對快速視聽時間再校準(zhǔn)的作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 與沒有反饋的條件相比, 被試在接收反饋后表現(xiàn)出更強的快速視聽時間再校準(zhǔn)。這一結(jié)果表明, 反饋信號在快速的試次間(trial-to-trial)學(xué)習(xí)過程中維持和促進(jìn)了快速視聽時間再校準(zhǔn)能力(De Niear et al., 2017)。那么, 將提供反饋信號的視聽同時性判斷任務(wù)作為訓(xùn)練項目就可能是提高個體視聽時間再校準(zhǔn)能力的有效手段?？梢酝茰y, 具有視聽時間再校準(zhǔn)缺陷的群體能從有反饋的視聽時間再校準(zhǔn)訓(xùn)練中獲益, 并有希望進(jìn)一步改善其更高級的認(rèn)知功能(例如: 閱讀)。因此, 如果能將視聽時間再校準(zhǔn)訓(xùn)練應(yīng)用于DD群體, 一方面有助于闡明視聽時間再校準(zhǔn)缺陷與DD的因果關(guān)系, 另一方面有助于開發(fā)出一種針對DD的干預(yù)措施。

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A possible mechanism for the audiovisual temporal integration deficits in developmental dyslexia: Impaired ability in audiovisual temporal recalibration

WANG Runzhou, BI Hongyan

(CAS Key Laboratory of Behavioral Science; Center for Brain Science and Learning Difficulties, Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)(Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)

The nature of deficits of dyslexia has been under debate for a long time. A large number of studies have revealed that the dyslexics suffer from impaired audiovisual temporal integration. However, these studies only examined the overall performance of audiovisual temporal integration, and neglected to explore its dynamic process over time.Audiovisual temporal recalibration is an indicator describing the dynamic process of audiovisual temporal integration.Difficulty in recalibrating the differences between internal temporal representations and sensory inputs leads to impaired multisensory integration. Given that developmental dyslexics have deficits in recalibration-related abilities, the essence of the deficit in audiovisual temporal integration in developmental dyslexia may be impaired audiovisual temporal recalibration. Future studies could examine the specific performances of audiovisual temporal recalibration in developmental dyslexia, as well as its cognitive and neural mechanisms.

developmental dyslexia, audiovisual temporal integration, audiovisual temporal recalibration, dynamic processing, Bayesian theory

2022-01-26

* 國家自然科學(xué)基金面上項目(31671155), 中國科學(xué)院行為科學(xué)重點實驗室經(jīng)費資助(Y5CX052003)。

畢鴻燕, E-mail: bihy@psych.ac.cn

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