閱讀是人類通過語言文字獲取信息、認識世界、發(fā)展思維并獲得審美體驗的活動。進入信息社會以來，我國的閱讀推廣活動雖在傳統(tǒng)基礎上嘗試優(yōu)秀讀物“紙電同步”出版、開通網絡閱讀平臺、推出全民閱讀App等，但尚未形成對不同群體的有效引導，一個重要的原因是，閱讀是分散的個體行為，閱讀行為暗含十分復雜的心理動因與認知機制，盡管會受到文化教育和社會環(huán)境等外部因素的影響。

用腦成像技術研究閱讀行為，可以幾十毫秒采集一幅圖像，清晰地觀察到在特定閱讀任務條件下人們大腦的哪個部位被激活，各區(qū)域之間有沒有信號傳遞，再通過統(tǒng)計和分析，總結出一般性的閱讀規(guī)律，相比單純的閱讀行為數(shù)據(jù)統(tǒng)計、控制實驗和眼動追蹤更為科學。近三十年來，隨著認知神經科學的迅速發(fā)展，正電子發(fā)射斷層掃描技術（PET）、功能性磁共振成像技術（fMRI）、腦電圖（EEG）和腦磁圖（MEG）等腦成像技術的不斷進步，“閱讀腦”研究在心理機制和行為科學的層面為閱讀研究提供了深層次的基礎數(shù)據(jù)，為世界各國制定基于本國語言系統(tǒng)的閱讀推廣方案提供了認知科學的決策依據(jù)，并已成為閱讀學研究的國際前沿方向。

一、閱讀腦研究：打開認知“黑箱”

閱讀腦不是“專門負責閱讀的大腦”，大腦中并沒有生來就負責閱讀的區(qū)域。閱讀腦是指“閱讀中的大腦”，它會在學習過程中不斷發(fā)展。1892年，法國神經科學家約瑟夫-朱爾·德熱里納發(fā)現(xiàn)，當中風影響到人類大腦左側視覺系統(tǒng)的一小塊區(qū)域時，可能引發(fā)完全的或選擇性的閱讀障礙。這一發(fā)現(xiàn)的一百多年之后，神經學家洛朗·科昂和其他一些研究者發(fā)現(xiàn)，純失讀癥患者大多是左側枕顳區(qū)受到損傷，這一區(qū)域在字母與單詞形狀的視覺分析中起到重要作用?，F(xiàn)代腦成像技術的發(fā)展，讓研究者不再需要通過腦解剖研究人類大腦的認知系統(tǒng)，可以直接通過電子設備形成的腦部特定區(qū)域的具象化圖形開展研究。

腦電圖和腦磁圖技術的發(fā)展，使研究者在進行腦相關活動的研究時可實時觀察到腦活動的變化，這種技術的理論基礎是神經元活動會產生電磁反應，并且在一定距離內可以立刻探測到。赫爾辛基大學的安蒂·塔爾基艾寧和他的同事們利用腦磁圖技術測量被試觀測單詞和面孔時腦中的磁場活動，結果發(fā)現(xiàn)被試在識別單詞時，大腦左半球出現(xiàn)顯著反應，識別面孔時大腦右半球反應更加激烈，經過計算機對大腦在進行物體識別時由腦磁圖檢測到的電磁波的起始點進行重構后發(fā)現(xiàn)，進行單詞識別任務時腦電波的起始點位于枕顳溝后部，這一發(fā)現(xiàn)與功能性磁共振成像的研究結果一致。

早在1988年，史蒂夫·彼得森、邁克爾·波斯納等人最先以可視化方式呈現(xiàn)出人在閱讀時哪些腦區(qū)域消耗了能量。他們使用了正電子發(fā)射斷層掃描技術，掃描并展示了腦的語言區(qū)功能性組織情況，發(fā)現(xiàn)視覺的詞匯加工開始于初級視覺皮層，在外側紋狀皮層進行詞形識別，再到達額葉（BA47）完成語義聯(lián)想，即左側枕顳區(qū)在閱讀中發(fā)揮了重要作用。后來一系列利用正電子發(fā)射斷層掃描和功能磁共振成像技術的研究證實，在人腦中存在一個分布極廣的皮質網絡，包括左額葉、顳葉和枕葉皮質，參與了字母詞的視覺-正字法、語音、語義和句法成分的處理，閱讀加工的腦區(qū)系統(tǒng)性地出現(xiàn)在左半球外側枕顳溝的深處，在梭狀回的旁邊，英文文字系統(tǒng)所激活的腦區(qū)主要有左側額下回、左側顳頂區(qū)和左側顳枕區(qū)，英文閱讀出現(xiàn)了顯著的左腦偏側化現(xiàn)象。

圖1 功能性磁共振成像定位的閱讀加工腦區(qū)③

二、中文閱讀腦運作機制

世界上有諸多文字系統(tǒng)，最初研究者對閱讀腦的研究基于字母文字系統(tǒng)，之后有研究者開始思考不同的文字系統(tǒng)之間閱讀者腦中的區(qū)域組織方式與激活方式是否存在差異。中文是中國語言文字的省稱，特指漢族的語言文字。漢語作為一種文字語言，在書寫方式、視覺形式、拼字法、語音學和語義學方面與英文字母等表音文字完全不同。研究發(fā)現(xiàn)，對中文閱讀者的腦進行掃描，顯示其左側枕顳區(qū)激活，激活位置與英文閱讀者基本一致，然而一些腦區(qū)在閱讀中文時比閱讀英語單詞時更活躍，包括右側頂葉區(qū)和額中區(qū)。對中文和字母文字（如英文或法文）語言處理過程進行比較研究發(fā)現(xiàn)，左背外側葉狀區(qū)負責漢字語音處理，左后側顳頂區(qū)負責字母語音處理，說明由于文字系統(tǒng)不同，閱讀時的腦動作機制存在一定差異。

（一）語言文字的結構差異

英語單詞由字母組成，英語單詞以音節(jié)為單位。漢字由筆畫和部首組成，這些筆畫或部首組成了一個正方形空間，漢字在單語素水平上映射到音系上。閱讀英語單詞遵循從字母到音素轉換的規(guī)則，即把印刷的字母轉換成最小的聲音單位，閱讀漢字則需要進行正字法到音系的轉換。此外英語是一種強調重音的語言，而漢語是有聲調的語言，有四聲。在漢語中有大量的同音異形字，即漢字具有物理表征不同但發(fā)音相同的字符。這些語言特征上的差異，可能導致漢語和英語處理的神經表征不同。

（二）中文閱讀腦的運作基礎

中文閱讀的腦加工一般會從字形、字音以及字義三個方面開展，即我們的大腦在處理漢字時，會根據(jù)不同的語言處理任務采用相應的方法，如正字法、語音或語義來開展，每一種語言任務會導致神經系統(tǒng)不同部位的激活，分別對應不同的腦部區(qū)域，因此本文對中文閱讀腦動作機制的描述從字形、字音和字義三個方面展開。

字形方面?？贫鞯热送ㄟ^比較正常人和左側梭狀回有損傷的語言障礙者在輔音字母串和真詞詞匯閱讀任務中的表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在真詞條件下，正常人左側梭狀回有更強的激活，而對于該腦區(qū)損傷的語言障礙患者而言，其左側梭狀回沒有激活。迪恩將該區(qū)域命名為視覺詞形區(qū)（VWFA），并認為該區(qū)域負責對字形正字法的加工。在中文閱讀任務中，研究者證實了左側顳枕區(qū)負責漢字的加工。單一對漢字進行加工的過程中，除了左側顳枕區(qū)激活以外，大腦右側部分區(qū)域如右側顳枕區(qū)、右側額中回以及右側頂上小葉同樣有顯著激活，說明對漢字進行字形加工并不是左腦特有的功能。

字音方面。越來越多的神經影像學證據(jù)表明，因獨特的語言特征，漢字處理在閱讀的過程中有別于字母語言。塔恩等人采用元分析的方法研究了中、英文在語音任務下的腦功能差異。他選取了19篇有關語音判斷任務的文獻，其中6篇為中文，13篇為字母文字（英文12篇，德文1篇）。經分析發(fā)現(xiàn)，中文語音加工有4個神經系統(tǒng)，分別是左側額中回、左側頂下小葉、雙側顳枕區(qū)（包括梭狀回和枕中回）和左側額下回，其中左側額中回被認為是負責長期存儲漢字語音形式的區(qū)域，尤其負責參與語音的檢索，左側頂下小葉負責語音信息的臨時存儲，雙側顳枕區(qū)負責中文漢字的視覺加工，而英文只用到了左側，兩者的位置也有差異。

博爾格等人使用了元分析方法，研究字母文字、日語和假名以及漢字的閱讀過程，其中字母文字25篇，日文9篇，中文9篇。研究發(fā)現(xiàn)，漢字處理過程與另外兩種語言相比，存在腦區(qū)激活的差異：三種語言系統(tǒng)在左下額回的上后部區(qū)域獲得了強烈的激活，漢字處理涉及一個更寬的焦點，沿著前額葉的皮層表面向前延伸，這一點與前述塔恩等人的研究結論一致；除此之外，漢字處理激活了雙側梭狀回，而其他語言系統(tǒng)僅激活了左梭狀回。Zhu等人在2014年重復塔恩的研究，選取2005年到2011年之間發(fā)表的15篇文獻，其中字母文字7篇（英文6篇，法文1篇），表意文字8篇（中文7篇，日本漢字1篇），發(fā)現(xiàn)字母文字的一致激活區(qū)域在額葉和顳葉，而表意文字則主要在額中回。上述研究證實，額中回在對中文語音加工過程中起著重要作用。

語義方面。布思等人通過使用功能磁共振成像技術要求被試對并行押韻和含義關聯(lián)判斷任務進行顯式訪問和操作。在押韻和有意義的任務中，被試均表現(xiàn)出左下/中額回、雙側中額回、雙中枕/梭狀回和雙腦的激活；對任務的直接比較顯示，押韻任務在下/中額回的后背區(qū)域和頂下小葉中顯示出更多的激活；有意義的任務測試表明，在下/中額回和上/中顳回的腹側前區(qū)激活更多，說明下額葉區(qū)域用于語音和語義的訪問和操縱，這種特殊性擴展到了漢語的中額葉回，即左中顳回參與表達語義信息，左下頂小葉參與正字和語音表達之間的映射。

Chiao-Yi?Wu采用元分析方法總結先前的發(fā)現(xiàn)，并研究了神經網絡的漢字字形、字音和語義處理。通過激活似然估計（ALE）方法分析了8項正字法任務、11項語音任務和15項語義任務，顯示在左側額葉中回、左側頂葉上葉和左側梭形中回等三個語言處理成分之間存在聚合激活，無論任務性質如何，字符識別過程都存在一個共同的子網絡，隨著任務需求的增加，左側頂葉下葉和右側顳上回被專門用于語音處理，而左側顳中回則參與語義處理；左側額下回功能性分離，后背側為語音處理，前腹側為語義處理；在語音和語義處理上，雙側枕顳區(qū)激活。這一發(fā)現(xiàn)說明中文閱讀加工的腦神經中有針對字形、字音、語義的專門化加工區(qū)域和共同負責三者加工的區(qū)域。

圖2 漢字和字母詞語音處理的神經系統(tǒng)⑧

三、中文閱讀障礙的腦研究及其應用

閱讀障礙是一種具有神經生物學基礎的發(fā)展障礙。中文閱讀障礙雖沒有成為認知神經科學和腦科學研究的開端，但仍作為重要的應用和學術領域被不斷推進。對字母語言發(fā)展性閱讀障礙的研究表明，正字法到音韻學的映射存在一個中心缺陷，這一缺陷被認為是一個普遍的生物學根源：左后枕顳頂葉腦區(qū)和額葉區(qū)的功能障礙。閱讀障礙所涉及的神經回路可能會因語言而異。

中文閱讀的圖形形式（字符）被映射到音節(jié)，這與將圖形單位（字母）被映射到音素的字母系統(tǒng)明顯不同。使用功能性磁共振成像技術研究閱讀障礙者大腦皮層區(qū)域的語言相關激活，發(fā)現(xiàn)與字母語言系統(tǒng)一樣，中文閱讀障礙的功能性神經影像學研究報告了枕顳后區(qū)和額葉前區(qū)的大腦異常，但由于中文的視覺復雜性，雙側枕顳區(qū)而不是單側左枕顳區(qū)的激活減少；中文閱讀障礙者在同一左中額回區(qū)域的激活減少，但在較后的大腦系統(tǒng)中并未顯示出與正常人的功能或結構（即體積灰質）差異。

中文讀者表現(xiàn)出視覺空間區(qū)域和左中額葉區(qū)域相對多地用于參與口頭工作記憶，原因是識別復雜的方形字符，其字符必須通過死記硬背記住，而不是通過使用字母到聲音的轉換規(guī)則來學習。以字母為結構功能基礎的神經影像學證實了閱讀困難患者具有幾個非典型的結構和功能異常的大腦區(qū)域，包括左側顳頂葉區(qū)域，這些區(qū)域被認為與閱讀中的字母—聲音轉換有關；此外還包括左中上顳皮層，被認為參與語音分析和左下顳枕回，可能被用作單詞形式快速識別系統(tǒng)。與字母文字閱讀障礙者不同，中文閱讀障礙者還存在左額葉中回的大腦異常，即左顳頂葉區(qū)域和角回的激活都明顯減少。這些發(fā)現(xiàn)證實了中文閱讀技能獲得和閱讀障礙的一種神經生理學模型，閱讀障礙與后腦系統(tǒng)的非典型結構和功能發(fā)育有關。

閱讀的習得在兒童成長發(fā)展中非常重要。閱讀障礙在字母文字中影響了5%～17%的學齡兒童，中國大陸兒童閱讀障礙患病率的估計值在4.5%～8.0%之間。腦科學研究發(fā)現(xiàn)，閱讀障礙兒童的腦網絡與閱讀正常兒童的腦網絡也存在一定差異。這可能源于閱讀障礙兒童在語音加工或者字形加工等方面技能有所損失。Liu、Wang等將中國閱讀障礙兒童（RD）與典型發(fā)展中兒童（TD）在押韻判斷和語義聯(lián)想判斷任務中的功能磁共振成像進行了比較，發(fā)現(xiàn)閱讀障礙兒童左額葉中回的激活減少，這反映了正字法到語義映射以及正字法到音節(jié)映射的缺陷，特別是那些需要從含有兩個或更多語素的單詞中進行語素分析的任務，對于中國的閱讀障礙兒童來說往往更加困難。

基于兒童閱讀的腦與認知科學規(guī)律,教育部門應當選擇恰當?shù)慕虒W方式，結合兒童閱讀困難的腦機制研究，開展差異性閱讀教學。例如在兒童學習閱讀初期，教育者可以通過訓練兒童對語音信息的敏感性來促進兒童閱讀的腦的背側通路的發(fā)展，幫助兒童建立起口語發(fā)音與文字之間的準確高效的連接。在學習閱讀后期可通過默讀、常見高頻字詞的快速閱讀、簡單短小篇章的快速閱讀等方法訓練兒童閱讀流暢性，使兒童實現(xiàn)從“學習閱讀”階段到“通過閱讀來學習”階段的過渡與轉換。

有關兒童閱讀腦的研究成果還可以給第二語言學習帶來啟示，如可以通過加強英語語音意識的教學，培養(yǎng)閱讀障礙兒童的語素意識，利用日常生活情景提高語音加工能力等方式，促進兒童第二語言的學習。通過科學的設計，使用將聽說讀寫整合在一起的方式提高語言綜合使用能力，塑造初中生的英語閱讀腦。

四、結論

閱讀行為隨著文字的出現(xiàn)而產生，距今已有四千多年的歷史，是人類最重要的高級社會行為之一。大腦神經結構異常復雜，盡管研究者證實腦中某些區(qū)域與閱讀相關，但大腦海量神經元之間的可塑性使得閱讀腦研究遠未止步于此。

目前的中文閱讀腦研究成果多集中于西方國家，在學科上以神經科學和腦科學為主，在研究對象上多選取海外華人特別是雙語使用者作為被試，在研究問題上主要解決大腦處理中文語言信息的區(qū)域劃分。中文作為世界上使用人數(shù)最多的語言，其結構、字音加工和語義加工均比字母文字復雜，其運作機制也有獨特的規(guī)律。與我國悠久的社會閱讀史相比，現(xiàn)代科學對于中文閱讀腦運作規(guī)律的研究起步較晚，成果薄弱，國際話語權缺失，且尚未能為我國的閱讀推廣、出版產業(yè)和文化政策提供強有力的決策支撐與實證依據(jù)。在未來，中文閱讀腦機制的成因和數(shù)字環(huán)境下不斷發(fā)展的數(shù)字閱讀腦仍然是極具挑戰(zhàn)的科學問題。

注釋

① 張晗,盧嘉杰.認知行為視角下的全民閱讀建設—以智慧書城為突破口[J].新聞界,2018(4):80-85+94.

② 沃爾夫.普魯斯特與烏賊[M].北京:中國人民大學出版社,2012:22.

③ 迪昂.腦的閱讀：破解人類閱讀之謎[M].周加仙,譯.北京:中信出版集團,2011.

④ PETERSEN S E, FOX P T , POSNER M I, et al. Positron emission tomographic studies of the cortical anatomy of single-word processing[J].Nature,1988,157(31): 585-589.

⑤ BINDER J R, SWANSON S J, HAMMEKE T A , MORRIS G L, MUELLER W M.Determination of language dominance using functional MRI: a comparison with the wada test[J]. Neurology,1996,46(4):978-984.

⑥ BOOKHEIMER S Y, ZEFFIRO T A, BLAXTON T, GAILARD W, THEODORE W.Regional cerebral blood flow during object naming and word reading[J].Human Brain Mapp,1995(3):93-106.

⑦ BOLGER D J, PERFETTI C A, SCHNEIDER W. Cross cultural effect on the brain revisited: universal structures plus writing system variation[J].Human Brain Mapping,2005(25):92-104.

⑧ TAN L H, LAIRD A, LI K, et al. Neuroanatomical correlates of phonological processing of Chinese characters and alphabetic words: a meta-analysis[J].Human Brain Mapping,2005(25):83-91.

⑨ TAN L H, LIU H L. PERFETTI C A, et al.The neural system underlying Chinese logograph reading[J].Neuro Image,2001,13(5):836-846.

⑩ VIGNEAU M, BEAUCOUSIN V, et al. Meta-analyzing left hemisphere language areas: phonology, semantics, and sentence processing[J].Neuro Image,2006(30):1 414-1 432.

? COHEN L, et al.The visual word form area spatial and temporal characterization of an initial stage of reading in normal subjects and posterior split-rrain patients[J].Brain,2000(123):291-307.

? PRICE C J, WISE R J S, FRACKOWIAK R S J. Demonstrating the implicit processing of visually presented words and pseudowords[J].Cerebral Cortex,1996:1 047-3 211.

? BEN-SHACHAR M. et al.Differential sensitivity to words and shapes in ventral occipitotemporal cortex[J].Cerebral Cortex,2006.

? KUO W J, et al.Orthographic and phonological processing of Chinese characters: an fMRI study[J].Neuro Image,2004(21):1 721-1 731.

? LIU C, et al.The visual word form area evidence from an fMRI study of implicit processing of Chinese characters[J].Neuro Image,2008(40):1 350-1 361.

? NELSON J R, et al.Assimilation and accommodation patterns in ventral occipitotemporal cortex in learning a second writing system[J].Human Brain Mapping,2009(30):810-820.

? WU X, et al. Multiple neural networks supporting a semantic task: an fMRI study using independent component analysis[J]. Neuro Image,2009(45):1 347-1 358.

? CHAN S T, et al.Hierarchical coding of characters in the ventral and dorsal visual streams of Chinese language processing[J].Neuro Image,2009(48):423-435.

? WU J L, et al.Prominent activation of the bilateral inferior parietal lobule of literate compared with illiterate subjects during Chinese logographic processing[J].Experimental Brain Research,2012(219):327-337.

? CAO F, et al.High proficiency in a second language is characterized by greater involvement of the first language network: evidence from Chinese learners of English[J].Journal of Cognitive Neuroscience,2013(25):1 649-1 663.

? LIU C L,et al.Dissociated roles of the middle frontal gyri in the processing of Chinese characters[J].Neuro Report,2006(17):1 397-1 401.

? KUO W J,et al.A left-lateralized network for reading Chinese words: a 3 T fMRI study[J].Neuro Report,2001(12):3 997-4 001.

? KUO W J,et al.Frequency effects of Chinese character processing in the brain:an event-related fMRI study[J].Neuro Image,2003(18):720-730.

? ZHU L L,et al. Different patterns and development characteristics of processing written logographic characters and alphabetic words: an ALE meta-analysis[J].Human Brain Mapping,2014(35):2 607-2 618.

? BOOTH J R,LU D,BURMAN D D,et al.Specialization of phonological and semantic processing in Chinese word reading[J].Brain Research,2006(1):197-207.

? WU C Y,HO M R,et al.A meta-analysis of fMRI studies on Chinese orthographic[J].Phonological,2012.

? GABRIELI J D E.Dyslexia: A new synergy between education and cognitive neuroscience[J].Science,2009(325):280-283.

? HOEFT F,MEYLER A,HERNANDEZ,JUEL C,et al.Functional and morphometric brain dissociation between dyslexia and reading ability[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2007(104):4 234-4 239.

? SIOK W T, NIU Z, JIN Z,et al.A structural-functional basis for dyslexia in the cortex of Chinese readers[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2008, 105(14):5 561-5 566.

? HORWITZ B, RUMSEY J M, DONOHUE B C.Functional connectivity of the angular gyrus in normal reading and dyslexia[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,1998(95):8 939-8 944.

? EDEN G, MOATS L. The role of neuroscience in the remediation of students with dyslexia[J].Nat Neuro Science,2002(5):1 080-1 084.

? AYLWARD E H, et al. Instructional treatment associated with changes in brain activation in children with dyslexia[J].Neurology, 2003(61):212-219.

? PERFETTI C A, LIU Y, TAN L H.The lexical constituency model: some implications of research on Chinese for general theories of reading[J]. Psychol Review,2005(112):43-59.

? HU W, LEE H L,et al.Developmental dyslexia in Chinese and English populations: dissociating the effect of dyslexia from language differences[J].Brain,2010(133):1 694-1 706.

? 譚珂,馬杰,等.雙重缺陷漢語發(fā)展性閱讀障礙兒童的言語工作記憶和閱讀能力研究[J].心理與行為研究,2018,16(3):308-314.

? LIU L, WANG W, YOU W, LI Y, et al.Similar alterations in brain function for phonological and semantic processing to visual characters in Chinese dyslexia[J].Neuro Psychologic,2012,50(9): 2 224-2 232.

? CHUNG K K H, HO C S H , CHAN D W, et al.Cognitive skills and literacy performance of Chinese adolescents with and without dyslexia[J]. Reading and Writing,2011(24):835-859.

? 管晶晶,胡鑫,王文靜.理解“閱讀腦”提高兒童閱讀素養(yǎng)——兒童閱讀的腦科學研究及其教育啟示[J].教育學報,2012,8(4):55-61.

? 劉麗,何茵.漢語發(fā)展性閱讀障礙的認知神經機制研究及教育啟示[J].教育發(fā)展研究,2018,38(24):70-78.

? 李曉娟.漢語閱讀障礙兒童認知加工的第二語言研究現(xiàn)狀及教育啟示[J].文教資料,2018(27):54-55.

? 徐軼敏.閱讀腦在初中英語閱讀教學中的構建[J].名師在線,2019(3):44-45.