崔 新 蘇萌萌 舒 華

(1北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點實驗室, 北京 100875)

(2首都師范大學(xué)初等教育學(xué)院, 北京 100048)

1 引言

神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展為研究者提供了豐富的大腦形態(tài)學(xué)測度。例如, 基于體素的形態(tài)分析法(Voxel-based morphometry, VBM)通過量化灰質(zhì)和白質(zhì), 尋找有助于疾病早期診斷的生物標(biāo)記(Ashburner & Friston, 2000)。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展, 研究者開始關(guān)注更加精細(xì)的大腦形態(tài)測度,越來越多的研究者將灰質(zhì)體積細(xì)分為皮層厚度和皮層表面積, 進(jìn)而探討不同維度的腦結(jié)構(gòu)指標(biāo)與認(rèn)知能力的相互關(guān)聯(lián)(Panizzon et al., 2009)。

近年來, 研究者開始關(guān)注皮層表面的形態(tài)特征, 腦溝是其中最具代表性的一種。已有的理論假設(shè)和研究結(jié)果認(rèn)為腦溝形態(tài)并非任意分布, 而是底層生理組織建構(gòu)以及發(fā)展的宏觀表征(Mangin,Jouvent, & Cachia, 2010)。具體表現(xiàn)在, 首先, 腦溝形成與遺傳因素聯(lián)系緊密。腦溝和腦回在胎兒10至16孕周顯現(xiàn), 妊娠晚期已經(jīng)出現(xiàn)與成人類似的皮層表面形態(tài)(Armstrong, Schleicher, Omran,Curtis, & Zilles, 1995), 而異常的遺傳因素會導(dǎo)致腦溝形態(tài)的變化(Fahim et al., 2012)。其次, 腦溝形態(tài)可能反映了皮層下的纖維連接方式(van Essen,1997; Hilgetag & Barbas, 2005), 有研究報告了腦回指數(shù)(gyrification index)和皮層下白質(zhì)纖維束的各向異性(fractional anisotropy, FA)存在相關(guān)(Melbourne et al., 2014)。此外, 腦溝形態(tài)并非完全由灰質(zhì)等其他形態(tài)測度決定。Trefler等人(2016)發(fā)現(xiàn), 一天的不同時間段(time-of-day, TOD), 個體的皮層表面積、皮層厚度和灰質(zhì)密度等指標(biāo)會發(fā)生改變, 而腦溝深度則不會受到TOD的影響, 并且腦溝空間分布在發(fā)展過程中也保持相對穩(wěn)定(Cachia et al.,2016)。

腦溝形態(tài)的特點契合了語言認(rèn)知研究對神經(jīng)生物表型的需要。一方面, 腦溝形態(tài)發(fā)生發(fā)展時間早, 為探究語言能力的產(chǎn)生及語言功能的偏側(cè)化提供了顯著的形態(tài)學(xué)標(biāo)志(Habas et al., 2012;Kersbergen et al., 2016); 另一方面, 語言能力與遺傳因素(Platt et al., 2013)、白質(zhì)纖維(Dubois et al., 2016; Hagoort, 2014)存在密切關(guān)系, 腦溝形態(tài)同時受到遺傳因素和白質(zhì)纖維的影響, 從而為探究語言能力的底層神經(jīng)機制提供了皮層水平的宏觀特征。目前的研究, 從認(rèn)知層面考察腦溝特征的研究還相對較少, 對語言認(rèn)知及其發(fā)展性障礙(例如閱讀障礙)的研究就更為不足。然而, 語言認(rèn)知及其發(fā)展性障礙的病因?qū)W研究是人們關(guān)注的焦點, 研究者試圖從遺傳、環(huán)境、腦機制等層面全方位探討語言認(rèn)知能力的發(fā)展。腦溝, 這一與遺傳、白質(zhì)纖維等密切相關(guān)的形態(tài)學(xué)特征, 能夠為深入理解語言能力的正常與異常發(fā)展提供新的視角。綜上所述, 本文將首先介紹腦溝形態(tài)分析的方法, 然后綜述腦溝形態(tài)與語言能力有關(guān)的重要發(fā)現(xiàn)并展望未來可能的研究方向。

2 腦溝形態(tài)分析的方法

2.1 皮層復(fù)雜程度的量化

最早嘗試量化皮層表面特征的指標(biāo)是腦回指數(shù)(gyrification index, GI) (Zilles, Armstrong, Schleicher,& Kretschmann, 1988), 即二維腦成像圖片(slices)中大腦內(nèi)部周長(腦溝內(nèi)的輪廓線長度)與外周周長的比值。隨著圖像處理技術(shù)的發(fā)展, 基于vertex計算的三維腦回指數(shù)在孤獨癥(Kates, Ikuta, &Burnette, 2009)、精神分裂(Harris et al., 2007)、雙相障礙(Mirakhur et al., 2009)等精神疾病的研究中得到了應(yīng)用。

在腦回指數(shù)的基礎(chǔ)上, Cachia等人(2008)提出了腦溝指數(shù)(sulcal index, SI)的概念。腦溝指數(shù)包括總體腦溝指數(shù)(global sulcal index, g-SI)和局部腦溝指數(shù)(local sulcal index, l-SI)?？傮w腦溝指數(shù)指每個半球所有腦溝表面積和外部皮層表面積的比值; 局部腦溝指數(shù)指感興趣區(qū)域(region of interest,ROI)內(nèi)所有腦溝表面積和外部皮層表面積的比值。腦溝指數(shù)沒有考慮灰質(zhì)信號, 因此可以減少一些無關(guān)因素如藥物(Penttil? et al., 2008)對結(jié)果的影響。研究者發(fā)現(xiàn)異常的腦溝指數(shù)與幻聽型精神分裂(Cachia et al., 2008), 早發(fā)型精神分裂(Penttil? et al., 2008)有關(guān)。此外, 腦溝指數(shù)與老年人的注意、加工速度、記憶及語言等認(rèn)知能力相關(guān)(Liu et al., 2011, 2013)。

盡管腦溝指數(shù)(SI)和腦回指數(shù)(GI)在計算方法上存在差異, 實際上均是對皮層復(fù)雜程度的量化, 并已經(jīng)在神經(jīng)疾病、認(rèn)知能力的研究中積累了大量研究成果。但是, 復(fù)雜程度的分析仍不能確定腦溝形態(tài)的哪些方面發(fā)生了變化, 因此需要進(jìn)一步量化目標(biāo)腦溝的特征。

2.2 目標(biāo)腦溝分析

Mangin等人(2004)提出新的算法：等位侵蝕技術(shù)(homotopic erosion technique)和裂隙探測器(crevasse detector), 自動識別T1加權(quán)像中的腦溝。兩種算法基于T1加權(quán)像, 將圖像分割為包含屬性鄰接圖(attributed relational graph, ARG)的簡單曲面(simple surfaces, SSs), 屬性鄰接圖中綜合了識別腦溝需要的所有信息。目標(biāo)腦溝分析的主要步驟包括：預(yù)處理MR圖像; 分割大腦組織(包括腦脊液、灰質(zhì)和白質(zhì)); 在灰質(zhì)與腦脊液界面分割腦溝并轉(zhuǎn)換為腦溝曲面; 最后識別并命名腦溝(Sun,Rivière, Poupon, Régis, & Mangin, 2007)。目前已有軟件包BrainVISA (http://brainvisa.info/) (Geffroy et al., 2011)能夠?qū)崿F(xiàn)上述一系列處理過程(圖 1),處理之后可以得到定量的腦溝形態(tài)信息(表面積、長度、深度), 還可以定性分析腦溝的空間組織特征(相對位置和相對方向)。

圖1 個體左半球的三條主要腦溝, 分別為中央溝(上)、外側(cè)裂(中)、顳上溝(下)。

目標(biāo)腦溝形態(tài)的定量特征。腦溝曲面由外部邊界頂脊(top ridge), 內(nèi)部邊界底脊(bottom ridge)和面(surface)組成, 其中“面”由相對的腦回“河床”(gyral banks)之間確定。頂脊和底脊的交叉點為面的終結(jié)點, 以頂脊和底脊包圍的面重構(gòu)腦溝曲面。腦溝的表面積為腦溝曲面中“面”的面積。進(jìn)一步地, 腦溝曲面的線性測度：長度和深度, 分別由溫度擴(kuò)散模型(heat diffusion model)量化(Kochunov et al., 2010)。腦溝長度定義為沿著腦溝曲面排列的 100段等溫曲線長度的均值, 方向與腦溝底脊和頂脊共線; 腦溝深度的定義為沿腦溝曲面排列的 100段曲線的均值, 方向垂直于底脊和頂脊的連線。

目標(biāo)腦溝的定性特征。腦溝空間組織(相對位置和相對方向等)分析通常包括中斷情況、腦溝之間是否相互連接, 腦溝末端的走向等。研究者要求多個評估者分別利用相同的編碼表評估每個被試的腦溝形態(tài), 以評估的一致性程度確定腦溝的空間組織特征。以中斷為例, Borst等人(2016)讓3位研究者分別使用二分變量編碼(dichotomous variable code)評估兒童的顳枕溝(occipitotemporal sulcus,OTS)類型, 評估者之間的一致性達(dá)到 100%即可確定個體的顳枕溝類型為中斷或連續(xù)。目標(biāo)腦溝的定性分析還應(yīng)用于威廉姆斯綜合癥(Williams Syndrome, WS)患者的研究, 威廉姆斯綜合征患者右側(cè)顳平面顯著大于控制組, 其原因是患者右半球外側(cè)裂水平延伸而不是上升到頂葉(Eckert et al., 2006); 還有研究發(fā)現(xiàn)顳上溝(superior temporal sulcus, STS)的中斷數(shù)量存在左右半球的差異, 這種結(jié)構(gòu)不對稱可能和語言偏側(cè)化相關(guān)(Ochiai et al., 2004)。

2.3 腦溝模式分析

腦回指數(shù)和腦溝指數(shù)能夠宏觀量化腦溝復(fù)雜程度, 目標(biāo)腦溝分析旨在對特定腦溝形態(tài)進(jìn)行描繪, 這兩種方法都無法量化多個腦溝的空間位置和排列關(guān)系。因此研究者提出了腦溝模式(sulcal pattern)的概念, 即腦溝的拓?fù)涮卣鳌?/p>

Lohmann, von Cramon 和 Colchester (2008)分析了腦溝深部的特點, 發(fā)現(xiàn)腦溝深部比淺層表現(xiàn)出較少的個體差異。每條腦溝沿其底部通常都能夠發(fā)現(xiàn)界限清楚的最大深度區(qū)域腦溝凹陷(sulcal pit)。Im等人(2010)發(fā)展出了基于腦溝凹陷建構(gòu)腦溝模式的方法, 使用流域算法(watershed algorithm),將皮層分割為多個盆地(basin), 修剪較淺和較小的盆地之后, 每個盆地的最深處被標(biāo)記為腦溝凹陷,每個腦溝凹陷在圖形表征中作為一個節(jié)點(node),如果腦溝盆地相鄰則使用無方向的邊(edge)相連,從而在選定的區(qū)域內(nèi)得到腦溝圖形(sulcal graph)。腦溝圖形中主要包含節(jié)點的幾何特征(三維空間位置和腦溝盆地面積), 節(jié)點之間的幾何關(guān)系(反映腦溝之間的關(guān)系)以及節(jié)點的數(shù)量和節(jié)點間的路徑(圖形間的拓?fù)涮卣?。

研究者發(fā)現(xiàn)同卵雙生子的腦溝模式相似程度顯著高于樣本內(nèi)隨機兩個個體間的腦溝模式(Im et al., 2011), 表明腦溝模式與遺傳因素之間存在密切聯(lián)系; 此外, 在多小腦回(Polymicrogyria,PMG)患者中, 完整語言能力患者和語言能力損傷患者相比, 頂葉腦溝模式與正?？刂平M更相似(Im, Pienaar et al., 2013); 還有研究報告了發(fā)展性閱讀障礙兒童和家族風(fēng)險兒童與其控制組相比, 枕顳區(qū)域(parieto-temporal region)及頂顳區(qū)域(occipitotemporal region)腦溝模式出現(xiàn)異常(Im, Raschle,Smith, Ellen Grant, & Gaab, 2016)。

3 腦溝形態(tài)分析在語言認(rèn)知領(lǐng)域的研究進(jìn)展

3.1 腦溝形態(tài)的早期發(fā)展軌跡

兒童語言的早期發(fā)展為后期閱讀乃至社會認(rèn)知的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)(Catts, Fey, Ellis Weismer, &Bridges, 2014)。揭示語言相關(guān)腦結(jié)構(gòu)的早期發(fā)展軌跡能夠幫助我們深入理解人類語言發(fā)展的底層神經(jīng)機制。作為衡量大腦早期發(fā)育的重要指標(biāo),腦溝形態(tài)分析在早期語言發(fā)展中的應(yīng)用受到研究者關(guān)注(Kersbergen et al., 2016)。

腦溝和腦回的形成能夠在有限空間內(nèi)盡可能擴(kuò)展皮層表面積(Striedter, Srinivasan, & Monuki,2015)。妊娠的3個月末期, 神經(jīng)元開始最后的遷移并形成連接, 與此同時, 平滑的皮層表面開始形成復(fù)雜的腦溝和腦回。初級腦溝(primary sulci)很快延長和分支并形成二級(secondary sulci)和三級腦溝(tertiary sulci), 最終出生時皮層表面形成類似成人的復(fù)雜形態(tài)(Tallinen et al., 2016)。

研究者采用不同的方法描繪了18孕周到2歲時期腦溝形態(tài)的發(fā)展過程, 并在外側(cè)裂周區(qū)發(fā)現(xiàn)了顯著的皮層變化。Kasprian等人(2011)采集了197名宮內(nèi)胎兒(18~37孕周)的MR圖像, 基于二維 MR圖像的冠狀面, 描繪每個胎兒大腦的輪廓線, 以輪廓線變異代表腦溝的復(fù)雜程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)超過2/3的胎兒表現(xiàn)出更大的左側(cè)顳葉, 94%的胎兒右側(cè)顳上溝(23孕周出現(xiàn))比左側(cè)顳上溝(25孕周出現(xiàn))出現(xiàn)的更早, 并且右側(cè)深于左側(cè)。Dubois,Benders和Borradori-Tolsa等人(2008)從35名早產(chǎn)兒(26~36孕周)MR圖像中重構(gòu)了皮層(surface),并定義腦溝指數(shù)用于量化分析個體腦溝形態(tài)的復(fù)雜程度, 研究者發(fā)現(xiàn)額葉、顳葉等不同區(qū)域的腦溝指數(shù)存在差異, 而右半球比左半球更早的表現(xiàn)出復(fù)雜的腦溝形態(tài)。Habas等人(2012)基于皮層局部曲率, 描繪了宮內(nèi)胎兒的腦溝形態(tài)發(fā)展。結(jié)果表明主要腦溝的出現(xiàn)時間存在差異, 外側(cè)裂(Sylvian fissure)最早出現(xiàn)曲率變化; 顳上溝在24周左右顯現(xiàn), 而右側(cè)顳上溝比左側(cè)提早1周出現(xiàn)。出生后2年, 大腦經(jīng)歷了發(fā)展最快的階段, 體積和表面積迅速增加(Gilmore et al., 2007)。Li等人(2014)追蹤了出生到 2歲嬰兒的腦溝形態(tài)變化, 發(fā)現(xiàn)從出生到 2歲顳上溝和頂枕溝右側(cè)深度大于左側(cè), 而顳平面的大小和深度左側(cè)大于右側(cè)的現(xiàn)象。此外,研究者還發(fā)現(xiàn)顳上溝和顳平面在成人和新生兒群體間表現(xiàn)出類似的偏側(cè)化模式(Hill et al., 2010)。

嬰兒大腦是目前唯一能夠精通語言的“機器”(Dehaene-Lambertz & Spelke, 2015), 早期腦溝形態(tài)的發(fā)展軌跡與語言能力的關(guān)系主要表現(xiàn)在外側(cè)裂周區(qū)(peri-sylvian region)的形態(tài)改變。事實上,30孕周左右的早產(chǎn)兒已經(jīng)具有區(qū)分音節(jié)的能力(Mahmoudzadeh, Wallois, Kongolo, Goudjil, &Dehaene-Lambertz, 2017), 有研究發(fā)現(xiàn)早產(chǎn)兒等價足月出生時期(term-equivalent age, TEA)的外側(cè)裂形態(tài)與其 2歲時的接受性語言有關(guān)(Kersbergen et al., 2016), 這些證據(jù)表明胎兒時期外側(cè)裂周區(qū)的腦溝形態(tài)變化可能與嬰兒的語言獲得和發(fā)展存在密切聯(lián)系。此外, 外側(cè)裂周區(qū)中, 顳葉腦溝形態(tài)變異較大(Leroy et al., 2011), 并且顳上溝在不同研究中報告了一致的發(fā)展進(jìn)程, 這種結(jié)構(gòu)變化可能支持了認(rèn)知功能的發(fā)展。從出生后的語言功能來說, 嬰兒和成人的顳葉皮層對于語音刺激表現(xiàn)出相似的功能激活(Dehaene-Lambertz, 2017; Shultz,Vouloumanos, Bennett, & Pelphrey, 2014), 因此顳葉尤其是顳上溝的早期形態(tài)變化可能對于語言能力有重要作用。

3.2 腦溝形態(tài)與語言偏側(cè)化

人類最明顯的大腦功能偏側(cè)化為語言功能的偏側(cè)化(Sun & Walsh, 2006), 一直以來, 研究者試圖找到人類大腦獨特的結(jié)構(gòu)特征, 以解釋人類的認(rèn)知成就。顳平面(planum temporale, PT)和言語功能密切相關(guān), 有研究報告了顳平面表面積的偏側(cè)化現(xiàn)象(Lyttelton et al., 2009), 但并非所有研究都發(fā)現(xiàn)了這種偏側(cè)化特征(Dorsaint-Pierre et al., 2006;Keller, Crow, Foundas, Amunts, & Roberts, 2009)并且靈長類動物中也報告了相似的現(xiàn)象(Hopkins &Nir, 2010)。隨著量化方法的提出, 研究者嘗試尋找人類獨特的腦溝偏側(cè)化特征。

語言偏側(cè)化的腦溝形態(tài)研究集中在腦溝凹陷上。腦溝凹陷是腦溝局部最深處, 被認(rèn)為是大腦中形態(tài)變化的起始點, 并且其分布在個體間相對穩(wěn)定(Lohmann, von Cramon, & Colchester, 2008;Régis et al., 2005)。Im 等人(2010)從 148 名成年中提取了腦溝凹陷, 分別在左右半球發(fā)現(xiàn)了48個和47個腦溝凹陷團(tuán)塊(clusters), 腦溝凹陷的密度和空間分布表現(xiàn)出較小的個體差異, 并在顳上溝表現(xiàn)出數(shù)量和空間分布的半球間偏側(cè)化現(xiàn)象。Meng,Li, Lin, Gilmore和Shen (2014) 進(jìn)一步追蹤了0~2歲嬰兒的腦溝凹陷發(fā)展, 發(fā)現(xiàn)了類似成人的腦溝凹陷分布, 并且這種分布在出生后兩年內(nèi)保持相對穩(wěn)定。研究者還發(fā)現(xiàn), 嬰兒和成人顳上溝的腦溝凹陷分布具有一致的偏側(cè)化模式(Auzias, Brun,Deruelle, & Coulon, 2015; Im et al., 2010)。Leroy等人(2015)通過分析不同年齡人類和黑猩猩的 MR圖像, 進(jìn)一步確定了人腦特有的左右不對稱區(qū)域(右側(cè)顯著深于左側(cè)), 將其命名為顳上不對稱凹陷(superior temporal asymmetrical pit, STAP)。

顳上溝深度的偏側(cè)化可能為語言能力的偏側(cè)化提供支持。首先, 顳上溝本身對語言能力有著重要作用, 左半球顳上溝特別地對言語刺激敏感(DeWitt & Rauschecker, 2012), 而發(fā)展進(jìn)程上, 左側(cè)顳上溝比右側(cè)更晚出現(xiàn), 這種左側(cè)發(fā)育延遲,可能為處理語言和運動刺激提供了更充分的結(jié)構(gòu)可塑性(Dubois, Benders, Cachia et al., 2008)。不僅如此, 皮層下白質(zhì)連接可能是腦溝形成的原因之一(Xu et al., 2010), 而顳葉皮層下存在復(fù)雜的白質(zhì)纖維連接, 其中之一的弓形束(arcuate fasciculus,AF)與顳上不對稱凹陷在發(fā)展中表現(xiàn)出相似的特征：第一, 人類的弓形束和顳上不對稱凹陷遠(yuǎn)大于黑猩猩; 第二, 兩者在生命早期均出現(xiàn)了偏側(cè)化現(xiàn)象(Dubois et al., 2009)。因此顳上不對稱凹陷可能與皮層下的白質(zhì)纖維密度以及偏側(cè)化發(fā)展有關(guān)。鑒于弓形束在語音加工(Vandermosten, Boets,Wouters, & Ghesquière, 2012)和詞匯閱讀(Gullick& Booth, 2015)中的重要作用, 顳上不對稱凹陷很可能和語言認(rèn)知能力密切相關(guān)。盡管顳上不對稱凹陷的功能尚不明確, 但其處于言語腹側(cè)通路音-義對應(yīng)的核心區(qū)域(Liebenthal et al., 2010; Striem-Amit, Hertz, & Amedi, 2011), 并且黑猩猩中未發(fā)現(xiàn)這一結(jié)構(gòu), 因此研究者推測與顳平面相比, 顳上不對稱凹陷可能是更加人類特異的偏側(cè)化結(jié)構(gòu)。

腦溝凹陷表現(xiàn)出了顯著偏側(cè)化現(xiàn)象和高遺傳度(Takerkart, Auzias, Brun, & Coulon, 2017), 為進(jìn)一步探索大腦結(jié)構(gòu)偏側(cè)化與語言功能偏側(cè)化之間的關(guān)系提供新的形態(tài)學(xué)測度。同時, 腦溝凹陷也是可靠的解剖標(biāo)志(anatomical landmark) (Li, Guo,Nie, & Liu, 2010), 個體MR圖像中提取的腦溝凹陷在不同掃描儀、掃描序列和皮層重構(gòu)工具之間具有很高的穩(wěn)定性(Im, Lee et al., 2013)。因此, 研究者能夠基于腦溝凹陷建立腦溝模式, 進(jìn)一步分析腦溝拓?fù)涮卣髋c認(rèn)知能力之間的關(guān)系。

3.3 腦溝形態(tài)與發(fā)展性閱讀障礙

閱讀是語言認(rèn)知研究最重要的方面之一, 閱讀能力是兒童多項能力發(fā)展的基石。發(fā)展性閱讀障礙(Developmental Dyslexia, DD)是學(xué)齡期兒童常見的一種學(xué)習(xí)障礙, 通常為智力、感知能力以及動機正常并且接受了充分教育的個體, 在準(zhǔn)確流利識別字詞或拼寫時出現(xiàn)困難(Peterson & Pennington,2012)。發(fā)展性閱讀障礙的病因?qū)W基礎(chǔ)仍處于爭論之中, 有研究認(rèn)為風(fēng)險基因和異常的神經(jīng)發(fā)育導(dǎo)致發(fā)展性閱讀障礙的發(fā)生(Skeide et al., 2016), 而另一些研究發(fā)現(xiàn)發(fā)展性閱讀障礙大腦的功能和結(jié)構(gòu)異常來源于缺乏閱讀經(jīng)驗(Clark et al., 2014; Olulade,Napoliello, & Eden, 2013)。

為了解決這一爭論, 一種方法是加入新對照組(Xia, Hoeft, Zhang, & Shu, 2016), 通過比較閱讀障礙組、年齡控制組和閱讀水平控制組來解釋DD腦結(jié)構(gòu)異常的原因; 另一種方法是招募學(xué)前兒童(Raschle et al., 2017; Raschle, Stering, Meissner, &Gaab, 2014; Vandermosten et al., 2015; Wang et al.,2017)。學(xué)前兒童尚未接受系統(tǒng)的閱讀訓(xùn)練, 通過比較閱讀障礙家族風(fēng)險兒童和年齡控制組, 能夠發(fā)現(xiàn)相對獨立于閱讀經(jīng)驗的大腦功能和結(jié)構(gòu)異常。Raschle, Chang和Gaab (2011), Raschle等人(2017)報告了學(xué)前DD風(fēng)險兒童, 枕顳區(qū)域和顳頂區(qū)域灰質(zhì)體積的下降, 這表明 DD的大腦結(jié)構(gòu)異?？赡茉趯W(xué)習(xí)閱讀之前已經(jīng)存在。

最新一項研究中, Im等人(2016)對DD兒童及其年齡控制組和學(xué)前 DD風(fēng)險兒童及其年齡控制組的腦溝模式進(jìn)行了比較。研究者基于枕顳和頂顳區(qū)域的腦溝凹陷建立腦溝圖形, 每個正常被試與其他正常被試之間計算一個平均相似度每個 DD和所有正常被試計算一個平均相似度, 通過比較ST′和ST′,D可以得到DD與正?？刂平M的組間差異(ST′vs.ST′,D)。同理可以比較風(fēng)險兒童和非風(fēng)險兒童之間的相似度結(jié)果表明DD兒童與正常兒童相比以及學(xué)前風(fēng)險兒童和非風(fēng)險兒童相比, 均表現(xiàn)出腦溝模式的顯著差異; 腦溝模式的跨年齡比較中, 非風(fēng)險兒童和學(xué)后正常兒童表現(xiàn)出了較高一致性, 而學(xué)前風(fēng)險兒童和 DD表現(xiàn)出了較高的一致性。腦溝相似度和行為成績的相關(guān)表明, DD腦溝模式與控制組相似度越高, 其詞匯和語言加工測驗的成績越好。

鑒于腦溝模式出生時已經(jīng)基本形成, 閱讀障礙兒童、風(fēng)險兒童和其對應(yīng)控制組的腦溝模式差異可能反映了早期大腦結(jié)構(gòu)存在的異常, 甚至可能追溯到胎兒發(fā)育時期。研究者推測異常的腦溝模式可能受到異常遺傳因素和皮層下白質(zhì)連接的影響。首先, DD風(fēng)險基因(如DCDC2, KIAA0319)等對于大腦發(fā)展尤其是神經(jīng)元遷移有著重要作用(Peterson & Pennington, 2012), 神經(jīng)元的遷移是腦溝形成的影響因素之一(Striedter et al., 2015),發(fā)育早期風(fēng)險遺傳因素可能會通過影響神經(jīng)元遷移, 進(jìn)而導(dǎo)致腦溝模式的異常。其次, 皮層下白質(zhì)纖維束的密度和張力可能驅(qū)動了腦溝形成(Zilles,Palomero-Gallagher, & Amunts, 2013)。枕顳皮層的視覺詞匯加工區(qū)(visual word form area, VWFA)對于閱讀有著重要作用(Bouhali et al., 2014; Dehaene,Cohen, Morais, & Kolinsky, 2015), 而有證據(jù)表明閱讀學(xué)習(xí)之前的白質(zhì)纖維連接支持了VWFA的產(chǎn)生(Saygin et al., 2016), 因此, 學(xué)前風(fēng)險兒童枕顳腦溝模式的差異可能反映了發(fā)展早期白質(zhì)連接的異常。近期Williams, Juranek, Cirino和Fletcher(2017)報告了 DD左側(cè)枕顳區(qū)域腦回指數(shù)的增加,研究者推測增加的皮層復(fù)雜程度可能反映了皮層局部信息交換能力的提升, 但同時以長距離連接(如下額枕束等)減弱為代價, 從而影響了DD的閱讀能力。

正常群體的研究同樣在枕顳區(qū)域發(fā)現(xiàn)了腦溝形態(tài)與閱讀能力之間存在關(guān)聯(lián)。左側(cè)枕顳溝的空間分布和閱讀準(zhǔn)確性相關(guān)(Cachia et al., 2017), 而腦溝的空間分布被認(rèn)為在出生前已經(jīng)形成并且較少受到出生后神經(jīng)可塑性的影響(Cachia et al.,2016), 研究者推測左側(cè)枕顳溝和閱讀能力的關(guān)系可能反映了皮層細(xì)胞構(gòu)筑(Cytoarchitecture)和皮層下白質(zhì)纖維連接對于閱讀能力的影響(Dubois et al., 2016; Weiner et al., 2017)。

總之, 異常群體和正常群體的腦溝形態(tài)研究為探討早期大腦發(fā)育與語言認(rèn)知能力之間的關(guān)系提供了初步證據(jù)。同時, 腦溝的發(fā)生發(fā)展機制與編碼蛋白質(zhì)的基因、微核糖核酸(microRNA)等因素密切聯(lián)系(Sun & Hevner, 2014), 為探討語言發(fā)展及障礙的遺傳學(xué)機制提供了新的中介表型。

4 總結(jié)與展望

Klee和Stokes (2011)提出的語言發(fā)展模型中包含了遺傳因素、環(huán)境刺激、神經(jīng)生物基礎(chǔ)、認(rèn)知機制等多種成分和過程, 語言的發(fā)展并非單一因素決定而受到多種過程的影響。腦溝形態(tài)為研究者提供了更加精細(xì)的神經(jīng)生物學(xué)指標(biāo), 已有研究表明其在語言認(rèn)知研究中的應(yīng)用潛力：首先, 早期腦溝形態(tài)變化顯著, 能夠作為發(fā)育早期的神經(jīng)影像學(xué)指標(biāo), 探討語言認(rèn)知能力與大腦結(jié)構(gòu)發(fā)展及遺傳因素的關(guān)系(Sun et al., 2005); 其次, 腦溝凹陷的偏側(cè)化可能提供了語言功能偏側(cè)化的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ), 支持了語言認(rèn)知理論的模型; 最后, 腦溝模式及腦溝的空間分布較少受到出生后神經(jīng)可塑性的影響, 為揭示發(fā)展性閱讀障礙等認(rèn)知缺陷的病因?qū)W基礎(chǔ)提供了更接近遺傳因素的形態(tài)學(xué)測度。

事實上, 腦溝形態(tài)分析在神經(jīng)和精神疾病中已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用, 如孤獨癥(Libero, DeRamus,Deshpande, & Kana, 2014; Wallace et al., 2013), 威廉姆斯綜合征(Fahim et al., 2012), 強迫癥(Shim et al., 2009), 口吃(Cykowski et al., 2008), 阿爾茲海默癥(Hamelin et al., 2015)等。這些腦溝形態(tài)異常通常與遺傳和神經(jīng)發(fā)育的擾動有關(guān), 反映了疾病早期的病理學(xué)特征, 為探討神經(jīng)及精神疾病的病因?qū)W基礎(chǔ), 關(guān)聯(lián)認(rèn)知損傷與大腦結(jié)構(gòu)異常以及預(yù)測疾病發(fā)生發(fā)展提供了早期生物標(biāo)志。

相比較而言, 腦溝形態(tài)在語言認(rèn)知領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用正處于起步階段, 仍有很多問題有待進(jìn)一步研究。首先, 腦溝形態(tài)與遺傳因素的關(guān)系。相關(guān)問題包括, 語言相關(guān)的遺傳因素影響了哪些腦溝形態(tài)特征, 及早期腦溝形態(tài)的偏側(cè)化是否與這些基因表達(dá)有關(guān)等。第二, 腦溝形態(tài)與語言等認(rèn)知能力之間的關(guān)系。腦溝本身并不包含神經(jīng)元, 也不承擔(dān)特定認(rèn)知功能, 因此, 研究者面臨相繼的兩個問題, 首先, 腦溝形態(tài)是否與語言認(rèn)知能力相關(guān); 其次, 假設(shè)相關(guān)存在, 腦溝形態(tài)反映了何種生理過程進(jìn)而影響語言認(rèn)知能力。這些問題需要研究者基于腦溝的發(fā)生發(fā)展機制及細(xì)胞構(gòu)筑等研究謹(jǐn)慎推測。第三, 腦溝形態(tài)與后天發(fā)展和環(huán)境。大腦在出生后仍不斷發(fā)展, 兒童及青少年時期是個體認(rèn)知能力發(fā)展的關(guān)鍵時期, 這一時期語言發(fā)展和腦溝形態(tài)發(fā)展軌跡之間存在何種關(guān)系尚不明確, 而成熟過程和后天環(huán)境因素如何塑造腦溝形態(tài)仍有待研究。闡明腦溝形態(tài)與遺傳、認(rèn)知和環(huán)境三者的相互作用, 有助于研究者深入了解語言發(fā)展認(rèn)知神經(jīng)機制。此外, 語言認(rèn)知研究應(yīng)考慮到文化差異的影響, 來自不同國家地區(qū)的大樣本研究有助于發(fā)現(xiàn)語言能力和腦溝形態(tài)的關(guān)聯(lián),抑或探討不同文化背景下群體之間可能存在的差異。最后, 腦溝形態(tài)分析方法的優(yōu)化能夠提供更加豐富神經(jīng)影像指標(biāo), 為揭示發(fā)展性閱讀障礙的病因?qū)W基礎(chǔ), 探索遺傳因素與語言發(fā)展及語言障礙之間的關(guān)系, 并進(jìn)一步為建立發(fā)展性閱讀障礙等語言障礙的早期診斷模型提供支持。

Armstrong, E., Schleicher, A., Omran, H., Curtis, M., & Zilles,K. (1995). The ontogeny of human gyrification.Cerebral Cortex, 5(1), 56–63.

Ashburner, J., & Friston, K. J. (2000). Voxel-based morphometry—the methods.NeuroImage, 11(6), 805–821.

Auzias, G., Brun, L., Deruelle, C., & Coulon, O. (2015). Deep sulcal landmarks: Algorithmic and conceptual improvements in the definition and extraction of sulcal pits.NeuroImage,111, 12–25.

Borst, G., Cachia, A., Tissier, C., Ahr, E., Simon, G., &Houdé, O. (2016). Early cerebral constraints on reading skills in school-age children: An MRI study.Mind, Brain,and Education, 10(1), 47–54.

Bouhali, F., de Schotten, M. T., Pinel, P., Poupon, C., Mangin, J.F., Dehaene, S., & Cohen, L. (2014). Anatomical connections of the visual word form area.Journal of Neuroscience, 34(46), 15402–15414.

Cachia, A., Borst, G., Tissier, C., Fisher, C., Plaze, M., Gay,O., ... Raznahan, A. (2016). Longitudinal stability of the folding pattern of the anterior cingulate cortex during development.Developmental Cognitive Neuroscience, 19,122–127.

Cachia, A., Paillère-Martinot, M. L., Galinowski, A., Januel,D., de Beaurepaire, R., Bellivier, F., ... Martinot, J. L.(2008). Cortical folding abnormalities in schizophrenia patients with resistant auditory hallucinations.NeuroImage,39(3), 927–935.

Cachia, A., Roell, M., Mangin, J. F., Sun, Z. Y., Jobert, A.,Braga, L., ... Borst, G. (2017). How interindividual differences in brain anatomy shape reading accuracy.Brain Structure and Function, 1–12

Catts, H. W., Fey, M. E., Ellis Weismer, S., & Bridges, M. S.(2014). The relationship between language and reading abilities. In J. B. Tomblin & M. A. Nippold (Eds.),Understanding individual differences in language development across the school years(pp. 144–165). New York: Psychology Press.

Clark, K. A., Helland, T., Specht, K., Narr, K. L., Manis, F.R., Toga, A. W., & Hugdahl, K. (2014). Neuroanatomical precursors of dyslexia identified from pre-reading through to age 11.Brain, 137(12), 3136–3141.

Cykowski, M. D., Kochunov, P. V., Ingham, R. J., Ingham, J.C., Mangin, J. F., Rivière, D., ... Fox, P. T. (2008).Perisylvian sulcal morphology and cerebral asymmetry patterns in adults who stutter.Cerebral Cortex, 18(3),571–583.

Dehaene, S., Cohen, L., Morais, J., & Kolinsky, R. (2015).Illiterate to literate: Behavioural and cerebral changes induced by reading acquisition.Nature Review Neuroscience,16(4), 234–244.

Dehaene-Lambertz, G. (2017). The human infant brain: A neural architecture able to learn language.Psychonomic Bulletin and Review, 24(1), 48–55.

Dehaene-Lambertz, G., & Spelke, E. S. (2015). The infancy of the human brain.Neuron, 88(1), 93–109.

DeWitt, I., & Rauschecker, J. P. (2012). Phoneme and word recognition in the auditory ventral stream.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 109(8), E505–E514.

Dorsaint-Pierre, R., Penhune, V. B., Watkins, K. E., Neelin,P., Lerch, J. P., Bouffard, M., & Zatorre, R. J. (2006).Asymmetries of the planum temporale and Heschl's gyrus:Relationship to language lateralization.Brain, 129(5),1164–1176.

Dubois, J., Benders, M., Borradori-Tolsa, C., Cachia, A.,Lazeyras, F., Ha-Vinh Leuchter, R., ... Hüppi, P. S. (2008).Primary cortical folding in the human newborn: An early marker of later functional development.Brain, 131(8),2028–2041.

Dubois, J., Benders, M., Cachia, A., Lazeyras, F., Ha-Vinh Leuchter, R., Sizonenko, S. V., ... Hüppi, P. S. (2008).Mapping the early cortical folding process in the preterm newborn brain.Cerebral Cortex, 18(6), 1444–1454.

Dubois, J., Hertz-Pannier, L., Cachia, A., Mangin, J. F., Le Bihan, D., & Dehaene-Lambertz, G. (2009). Structural asymmetries in the infant language and sensori-motor networks.Cerebral Cortex, 19(2), 414–423.

Dubois, J., Poupon, C., Thirion, B., Simonnet, H., Kulikova,S., Leroy, F., ... Dehaene-Lambertz, G. (2016). Exploring the early organization and maturation of linguistic pathways in the human infant brain.Cerebral Cortex, 26(5), 2283–2298.

Eckert, M. A., Galaburda, A. M., Karchemskiy, A., Liang, A.,Thompson, P., Dutton, R. A., ... Reiss, A. L. (2006).Anomalous sylvian fissure morphology in Williams syndrome.NeuroImage, 33(1), 39–45.

Fahim, C., Yoon, U., Nashaat, N. H., Khalil, A. K.,El-Belbesy, M., Mancini-Marie, A., ... Meguid, N. (2012).Williams syndrome: A relationship between genetics,brain morphology and behaviour.Journal of Intellectual Disability Research, 56(9), 879–894.

Geffroy, D., Rivière, D., Denghien, I., Souedet, N., Laguitton,S., & Cointepas, Y. (2011).BrainVISA: A complete software platform for neuroimaging.Paper presented at the Python in neuroscience workshop.

Gilmore, J. H., Lin, W. L., Prastawa, M. W., Looney, C. B.,Vetsa, Y. S. K., Knickmeyer, R. C., ... Gerig, G. (2007).Regional gray matter growth, sexual dimorphism, and cerebral asymmetry in the neonatal Brain.Journal of Neuroscience, 27(6), 1255–1260.

Gullick, M. M., & Booth, J. R. (2015). The direct segment of the arcuate fasciculus is predictive of longitudinal reading change.Developmental Cognitive Neuroscience, 13, 68–74.

Habas, P. A., Scott, J. A., Roosta, A., Rajagopalan, V., Kim,K., Rousseau, F., ... Studholme, C. (2012). Early folding patterns and asymmetries of the normal human brain detected from in utero MRI.Cerebral Cortex,22(1), 13–25.

Hagoort, P. (2014). Nodes and networks in the neural architecture for language: Broca's region and beyond.Current Opinion in Neurobiology, 28, 136–141.

Hamelin, L., Bertoux, M., Bottlaender, M., Corne, H.,Lagarde, J., Hahn, V., ... Sarazin, M. (2015). Sulcal morphology as a new imaging marker for the diagnosis of early onset Alzheimer's disease.Neurobiology of Aging,36(11), 2932–2939.

Harris, J. M., Moorhead, T. W. J., Miller, P., McIntosh, A. M.,Bonnici, H. M., Owens, D. G. C., ... Lawrie, S. M. (2007).Increased prefrontal gyrification in a large high-risk cohort characterizes those who develop schizophrenia and reflects abnormal prefrontal development.Biological Psychiatry,62(7), 722–729.

Hilgetag, C. C., & Barbas, H. (2005). Developmental mechanics of the primate cerebral cortex.Anatomy and Embryology,210(5-6), 411–417.

Hill, J., Dierker, D., Neil, J., Inder, T., Knutsen, A., Harwell,J., ... van Essen, D. (2010). A surface-based analysis of hemispheric asymmetries and folding of cerebral cortex in term-born human infants.Journal of Neuroscience, 30(6),2268–2276.

Hopkins, W. D., & Nir, T. M. (2010). Planum temporale surface area and grey matter asymmetries in chimpanzees(Pan troglodytes): The effect of handedness and comparison with findings in humans.Behavioural Brain Research,208(2), 436–443.

Im, K., Jo, H. J., Mangin, J. F., Evans, A. C., Kim, S. I., &Lee, J. M. (2010). Spatial distribution of deep sulcal landmarks and hemispherical asymmetry on the cortical surface.Cerebral Cortex, 20(3), 602–611.

Im, K., Lee, J. M., Jeon, S., Kim, J. H., Seo, S. W., Na, D. L.,& Grant, P. E. (2013). Reliable identification of deep sulcal pits: The effects of scan session, scanner, and surface extraction tool.PLoS One,8(1), e53678.

Im, K., Pienaar, R., Lee, J. M., Seong, J. K., Choi, Y. Y., Lee,K. H., & Grant, P. E. (2011). Quantitative comparison and analysis of sulcal patterns using sulcal graph matching: A twin study.NeuroImage, 57(3), 1077–1086.

Im, K., Lee, J. M., Jeon, S., Kim, J. H., Seo, S. W., Na, D. L.,& Grant, P. E. (2013). Reliable identification of deep sulcal pits: the effects of scan session, scanner, and surface extraction tool.PloS One, 8(1),e53678.

Im, K., Pienaar, R., Paldino, M. J., Gaab, N., Galaburda, A.M., & Grant, P. E. (2013). Quantification and discrimination of abnormal sulcal patterns in polymicrogyria.Cerebral Cortex, 23(12), 3007–3015.

Im, K., Raschle, N. M., Smith, S. A., Ellen Grant, P., & Gaab, N.(2016). Atypical sulcal pattern in children with developmental dyslexia and at-risk kindergarteners.Cerebral Cortex,26(3), 1138–1148.

Kasprian, G., Langs, G., Brugger, P. C., Bittner, M., Weber,M., Arantes, M., & Prayer, D. (2011). The prenatal origin of hemispheric asymmetry: An in utero neuroimaging study.Cerebral Cortex, 21(5), 1076–1083.

Kates, W. R., Ikuta, I., & Burnette, C. P. (2009). Gyrification patterns in monozygotic twin pairs varying in discordance for autism.Autism Research, 2(5), 267–278.

Keller, S. S., Crow, T., Foundas, A., Amunts, K., & Roberts,N. (2009). Broca’s area: Nomenclature, anatomy, typology and asymmetry.Brain and Language, 109(1), 29–48.

Kersbergen, K. J., Leroy, F., I?gum, I., Groenendaal, F., de Vries, L. S., Claessens, N. H. P., ... Benders, M. J. N. L.(2016). Relation between clinical risk factors, early cortical changes, and neurodevelopmental outcome in preterm infants.NeuroImage, 142, 301–310.

Klee, T., & Stokes, S. F. (2011). Language development. InChild psychology and psychiatry(pp. 45–50). Chichester:John Wiley & Sons.

Kochunov, P., Glahn, D. C., Fox, P. T., Lancaster, J. L.,Saleem, K., Shelledy, W., ... Rogers, J. (2010). Genetics of primary cerebral gyrification: Heritability of length, depth and area of primary sulci in an extended pedigree of Papio baboons.NeuroImage, 53(3), 1126–1134.

Leroy, F., Cai, Q., Bogart, S. L., Dubois, J., Coulon, O.,Monzalvo, K., ... Dehaene-Lambertz, G. (2015). New human-specific brain landmark: The depth asymmetry of superior temporal sulcus.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,112(4), 1208–1213.

Leroy, F., Glasel, H., Dubois, J., Hertz-Pannier, L., Thirion,B., Mangin, J. F., & Dehaene-Lambertz, G. (2011). Early maturation of the linguistic dorsal pathway in human infants.Journal of Neuroscience, 31(4), 1500–1506.

Li, G., Guo, L., Nie, J. X., & Liu, T. M. (2010). An automated pipeline for cortical sulcal fundi extraction.Medical Image Analysis, 14(3), 343–359.

Li, G., Wang, L., Shi, F., Lyall, A. E., Lin, W., Gilmore, J. H.,& Shen, D. (2014). Mapping longitudinal development of local cortical gyrification in infants from birth to 2 years of age.Journal of Neuroscience, 34(12), 4228–4238.

Libero, L. E., DeRamus, T. P., Deshpande, H. D., & Kana, R.K. (2014). Surface-based morphometry of the cortical architecture of autism spectrum disorders: Volume, thickness,area, and gyrification.Neuropsychologia, 62, 1–10.

Liebenthal, E., Desai, R., Ellingson, M. M., Ramachandran,B., Desai, A., & Binder, J. R. (2010). Specialization along the left superior temporal sulcus for auditory categorization.Cerebral Cortex, 20(12), 2958–2970.

Liu, T., Sachdev, P. S., Lipnicki, D. M., Jiang, J. Y., Geng, G.Q., Zhu, W. L., ... Wen, W. (2013). Limited relationships between two-year changes in sulcal morphology and other common neuroimaging indices in the elderly.NeuroImage,83, 12–17.

Liu, T., Wen, W., Zhu, W. L., Kochan, N. A., Trollor, J. N.,Reppermund, S., ... Sachdev, P. S. (2011). The relationship between cortical sulcal variability and cognitive performance in the elderly.NeuroImage, 56(3), 865–873.

Lohmann, G., von Cramon, D. Y., & Colchester, A. C. F.(2008). Deep sulcal landmarks provide an organizing framework for human cortical folding.Cerebral Cortex,18(6), 1415–1420.

Lyttelton, O. C., Karama, S., Ad-Dab'bagh, Y., Zatorre, R. J.,Carbonell, F., Worsley, K., & Evans, A. C. (2009). Positional and surface area asymmetry of the human cerebral cortex.NeuroImage, 46(4), 895–903.

Mahmoudzadeh, M., Wallois, F., Kongolo, G., Goudjil, S., &Dehaene-Lambertz, G. (2017). Functional maps at the onset of auditory inputs in very early preterm human neonates.Cerebral Cortex, 27(4), 2500–2512.

Mangin, J. F., Jouvent, E., & Cachia, A. (2010). In-vivo measurement of cortical morphology: Means and meanings.Current Opinion in Neurology, 23(4), 359–367.

Mangin, J. F., Rivière, D., Cachia, A., Duchesnay, E.,Cointepas, Y., Papadopoulos-Orfanos, D., ... Régis, J.(2004). A framework to study the cortical folding patterns.NeuroImage, 23, S129–S138.

Melbourne, A., Kendall, G. S., Cardoso, M. J., Gunny, R.,Robertson, N. J., Marlow, N., & Ourselin, S. (2014).Preterm birth affects the developmental synergy between cortical folding and cortical connectivity observed on multimodal MRI.NeuroImage, 89, 23–34.

Meng, Y., Li, G., Lin, W. L., Gilmore, J. H., & Shen, D. G.(2014). Spatial distribution and longitudinal development of deep cortical sulcal landmarks in infants.NeuroImage,100, 206–218.

Mirakhur, A., Moorhead, T. W. J., Stanfield, A. C., McKirdy,J., Sussmann, J. E. D., Hall, J., ... McIntosh, A. M. (2009).Changes in gyrification over 4 years in bipolar disorder and their association with the brain-derived neurotrophic factor valine 66 methionine variant.Biological Psychiatry,66(3), 293–297.

Ochiai, T., Grimault, S., Scavarda, D., Roch, G., Hori, T.,Riviere, D., ... Régis, J. (2004). Sulcal pattern and morphology of the superior temporal sulcus.NeuroImage,22(2), 706–719.

Olulade, O. A., Napoliello, E. M., & Eden, G. F. (2013).Abnormal visual motion processing is not a cause of dyslexia.Neuron, 79(1), 180–190.

Panizzon, M. S., Fennema-Notestine, C., Eyler, L. T.,Jernigan, T. L., Prom-Wormley, E., Neale, M., ... Kremen,W. S. (2009). Distinct genetic influences on cortical surface area and cortical thickness.Cerebral Cortex,19(11), 2728–2735.

Penttil?, J., Paillére-Martinot, M. L., Martinot, J. L., Mangin,J. F., Burke, L., Corrigall, R., ... Cachia, A. (2008). Global and temporal cortical folding in patients with early-onset schizophrenia.Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 47(10), 1125–1132.

Peterson, R. L., & Pennington, B. F. (2012). Developmental dyslexia.The Lancet, 379(9830), 1997–2007.

Platt, M. P., Adler, W. T., Mehlhorn, A. J., Johnson, G. C.,Wright, K. A., Choi, R. T., ... Rosen, G. D. (2013).Embryonic disruption of the candidate dyslexia susceptibility gene homologKiaa0319-likeresults in neuronal migration disorders.Neuroscience, 248, 585–593.

Régis, J., Mangin, J. F., Ochiai, T., Frouin, V., Riviére, D.,Cachia, A., ... Samson, Y. (2005). “Sulcal Root” generic model: A hypothesis to overcome the variability of the human cortex folding patterns.Neurologia Medico-Chirurgica,45(1), 1–17.

Raschle, N. M., Becker, B. L. C., Smith, S., Fehlbaum, L. V.,Wang, Y. Y., & Gaab, N. (2017). Investigating the influences of language delay and/or familial risk for dyslexia on brain structure in 5-year-olds.Cerebral Cortex,27(1), 764–776.

Raschle, N. M., Chang, M., & Gaab, N. (2011). Structural brain alterations associated with dyslexia predate reading onset.NeuroImage, 57(3), 742–749.

Raschle, N. M., Stering, P. L., Meissner, S. N., & Gaab, N.(2014). Altered neuronal response during rapid auditory processing and its relation to phonological processing in prereading children at familial risk for dyslexia.Cerebral Cortex, 24(9), 2489–2501.

Saygin, Z. M., Osher, D. E., Norton, E. S., Youssoufian, D.A., Beach, S. D., Feather, J., ... Kanwisher, N. (2016).Connectivity precedes function in the development of the visual word form area.Nature Neuroscience, 19(9),1250–1255.

Shim, G., Jung, W. H., Choi, J. S., Jung, M. H., Jang, J. H.,Park, J. Y., ... Kwon, J. S. (2009). Reduced cortical folding of the anterior cingulate cortex in obsessive–compulsive disorder.Journal of Psychiatry and Neuroscience, 34(6),443–449.

Shultz, S., Vouloumanos, A., Bennett, R. H., & Pelphrey, K.(2014). Neural specialization for speech in the first months of life.Developmental Science, 17(5), 766–774.

Skeide, M. A., Kraft, I., Müller, B., Schaadt, G., Neef, N. E.,Brauer, J., ... Friederici, A. D. (2016).NRSN1associated grey matter volume of the visual word form area reveals dyslexia before school.Brain, 139(10), 2792–2803.

Striedter, G. F., Srinivasan, S., & Monuki, E. S. (2015).Cortical folding: When, where, how, and why?.Annual Review of Neuroscience, 38, 291–307.

Striem-Amit, E., Hertz, U., & Amedi, A. (2011). Extensive cochleotopic mapping of human auditory cortical fields obtained with phase-encoding FMRI.PLoS One, 6(3),e17832.

Sun, T., & Hevner, R. F. (2014). Growth and folding of the mammalian cerebral cortex: From molecules to malformations.Nature Reviews Neuroscience, 15(4), 217–232.

Sun, T., Patoine, C., Abu-Khalil, A., Visvader, J., Sum, E.,Cherry, T. J., ... Walsh, C. A. (2005). Early asymmetry of gene transcription in embryonic human left and right cerebral cortex.Science, 308(5729), 1794–1798.

Sun, T., & Walsh, C. A. (2006). Molecular approaches to brain asymmetry and handedness.Nature Reviews Neuroscience,7(8), 655–662.

Sun, Z. Y., Rivière, D., Poupon, F., Régis, J., & Mangin, J.-F.(2007). Automatic inference of sulcus patterns using 3D moment invariants. In N. Ayache, S. Ourselin, & A. Maeder(Eds.),Medical image computing and computer-assisted intervention – MICCAI 2007(Vol. 4791, pp. 515–522).Berlin, Heidelberg: Springer.

Takerkart, S., Auzias, G., Brun, L., & Coulon, O. (2017).Structural graph-based morphometry: A multiscale searchlight framework based on sulcal pits.Medical Image Analysis,35, 32–45.

Tallinen, T., Chung, J. Y., Rousseau, F., Girard, N., Lefèvre,J., & Mahadevan, L. (2016). On the growth and form of cortical convolutions.Nature Physics, 12(6), 588–593.

Trefler, A., Sadeghi, N., Thomas, A. G., Pierpaoli, C., Baker,C. I., & Thomas, C. (2016). Impact of time-of-day on brain morphometric measures derived from T1-weighted magnetic resonance imaging.NeuroImage, 133, 41–52.

Vandermosten, M., Boets, B., Wouters, J., & Ghesquière, P.(2012). A qualitative and quantitative review of diffusion tensor imaging studies in reading and dyslexia.Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 36(6), 1532–1552.

Vandermosten, M., Vanderauwera, J., Theys, C., De Vos, A.,Vanvooren, S., Sunaert, S., ... Ghesquière, P. (2015). A DTI tractography study in pre-readers at risk for dyslexia.Developmental Cognitive Neuroscience, 14, 8–15.

van Essen, D. C. (1997). A tension-based theory of morphogenesis and compact wiring in the central nervous system.Nature, 385(6614), 313–318.

Wallace, G. L., Robustelli, B., Dankner, N., Kenworthy, L.,Giedd, J. N., & Martin, A. (2013). Increased gyrification,but comparable surface area in adolescents with autism spectrum disorders.Brain, 136(6), 1956–1967.

Wang, Y. Y., Mauer, M. V., Raney, T., Peysakhovich, B.,Becker, B. L. C., Sliva, D. D., & Gaab, N. (2017).Development of tract-specific white matter pathways during early reading development in at-risk children and typical controls.Cerebral Cortex, 27(4), 2469–2485.

Weiner, K. S., Barnett, M. A., Lorenz, S., Caspers, J.,Stigliani, A., Amunts, K., ... Grill-Spector, K. (2017). The cytoarchitecture of domain-specific regions in human high-level visual cortex.Cerebral Cortex, 27(1), 146–161.Williams, V. J., Juranek, J., Cirino, P., & Fletcher, J. M.(2017). Cortical thickness and local gyrification in children with developmental dyslexia.Cerebral Cortex,doi: 10.1093/cercor/bhx001

Xia, Z. C., Hoeft, F., Zhang, L. J., & Shu, H. (2016).Neuroanatomical anomalies of dyslexia: Disambiguating the effects of disorder, performance, and maturation.Neuropsychologia, 81, 68–78.

Xu, G., Knutsen, A. K., Dikranian, K., Kroenke, C. D., Bayly,P. V., & Taber, L. A. (2010). Axons pull on the brain, but tension does not drive cortical folding.Journal of Biomechanical Engineering, 132(7), 071013.

Zilles, K., Armstrong, E., Schleicher, A., & Kretschmann,H.-J. (1988). The human pattern of gyrification in the cerebral cortex.Anatomy and Embryology, 179(2), 173–179.

Zilles, K., Palomero-Gallagher, N., & Amunts, K. (2013).Development of cortical folding during evolution and ontogeny.Trends in Neurosciences, 36(5), 275–284.