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【科研】杨秀杰老师和宋艳课题组在《NeuroImage》发表论文揭示初级视觉皮层和大脑左侧额中回对中国儿童阅读流畅性的作用
发布时间:2021-03-29      作者:      浏览量:5299      【关闭

20213月,北京师范大学心理学部教育心理研究所杨秀杰老师和认知神经科学与学习国家重点实验室宋艳教授课题组合作,在国际知名神经影像杂志NeuroImage在线发表了题为Failure of resting-state frontal-occipital connectivity in linking visual perception with reading fluency in Chinese children with developmental dyslexia的研究论文。该论文基于静息态功能磁共振影像,通过对比阅读障碍儿童和典型发展儿童组的视知觉能力和脑功能连接的差异,揭示了初级视觉皮层(V1)和大脑左侧额中回(MFG)之间的静息态功能连接对中国儿童阅读流畅性起到的重要作用。

研究概述:

很有已有研究证实了视空间加工对汉语阅读的重要性(Yang & Meng, 2020)。虽然我们以往的行为学研究发现,视知觉学习TDTtexture discrimination task)任务训练可以使得阅读流畅性有显著提升(Meng et al., 2014),我们还发现TDT任务涉及初级视觉皮层(V1)和高级额区的脑电信号协同改变 (Wang et al., 2016),然而目前仍不清楚的是,视知觉加工和阅读流畅性之间的相关潜在的神经机制是怎样的。本研究使用静息态功能连接的方法来考察典型发展组和阅读障碍组的视知觉加工和阅读流畅性之间的内在关联。课题组分别采用经典的TDT任务和阅读流畅性(reading fluency) 任务,测量了阅读障碍组和典型发展组的视知觉加工和阅读流畅性,并对两组儿童进行了静息态的扫描。

该研究计算了初级视觉皮层(V1)和全脑之间的静息态功能连接,并且在典型发展组和阅读障碍组中分别考察了该静息态功能连接与视知觉加工和阅读流畅性之间的相关。结果发现,在典型发展组中V1和大脑左侧额中回(MFG)之间的静息态功能连接与视知觉加工和阅读流畅性之间都存在显著相关,且 V1和大脑左侧MFG之间的静息态功能连接在视知觉加工和阅读流畅性之间的相关上起到显著的中介作用。但是这一现象并没有在阅读障碍组中出现。我们推测,阅读障碍儿童虽然在V1和大脑左侧MFG之间的功能连接强度上与典型发展组没有差异,但是他们并不能很好的利用该联结,帮助视知觉加工与阅读建立充分的联 系,从而进一步发展阅读能力。

 

1. 典型发展组和阅读障碍组初级视皮层(V1)的各自激活,V1的共同激活以及激活差异。(A)典型发展组的V1激活。(B)阅读障碍组的V1激活。(C)典型发展组和阅读障碍组的V1共同激活。红色代表阅读障碍组的激活,蓝色代表典型发展组的激活,粉色代表典型发展组和阅读障碍组的共同激活区域。(D)阅读障碍组和典型发展组之间V1激活的差异。

本文揭示了视知觉加工和阅读流畅性之间的相关背后潜在的神经机制,为理解汉语阅读障碍儿童在视知觉加工的缺陷以及阅读流畅性困难上提供了新的见解,并阐明了初级视觉皮层相关的静息态连接对视知觉加工和中文阅读流畅性关系影响的重要作用。


2. V1-SFG/MFG的静息态功能连接和TDT行为表现的相关在阅读障碍组和典型发展组的差异。 *代表仅在典型发展组发现了V1-SFG/MFG的静息态功能连接和TDT行为表现存在负相关。

该研究由北京师范大学宋艳教授、北京大学孟祥芝副教授,北京师范大学丁国盛教授三个课题组共同合作完成。论文第一作者是北京师范大学心理学部杨秀杰老师,北京师范大学国家重点实验室博士生张佳为共同第一作者,宋艳教授和孟祥芝教授为论文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委(31971039, 81371206, 31871099, 32000757)、北京市科学技术委员会北京脑计划项目(Z181100001518003)的经费支持。

 

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1053811921001889

 

 

论文信息:

 

参考文献:

Wang, F., Huang, J., Lv, Y., Ma, X., Yang, B., Wang, E., Du., B., Li., W., Song, Y. (2016). Predicting perceptual learning from higher-order cortical processing. Neuroimage 124, 682-692. http://dx.doi.org/10.1016/j.neuroimage.2015.09.024

Meng, X., Lin, O., Wang, F., Jiang, Y., & Song, Y. (2014). Reading performance is enhanced by visual texture discrimination training in Chinese-speaking children with developmental dyslexia. PLoS One, 9(9), 108-274. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0108274

Yang, X. J., Zhang, X., Huo, S, T. (2021). Visual-spatial skills Contribute to Chinese Reading and Arithmetic for Different Reasons: A Three-wave Longitudinal Study. Journal of Experimental Child Psychology.

 


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