楊剛堯 薛貴

當(dāng)孩子在學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出注意力無法集中、記憶能力差、不能舉一反三等問題時，很多家長和老師常常將問題歸咎于學(xué)習(xí)態(tài)度不端正、學(xué)習(xí)動機(jī)與興趣不足，或者學(xué)習(xí)方法不對等原因。這樣的做法不僅效果差，還會給孩子帶來額外的心理負(fù)擔(dān)和精神壓力，帶來一系列次生危害。近年來，隨著相關(guān)研究的不斷深入，以及科學(xué)知識的不斷普及，學(xué)習(xí)障礙的概念日漸為人們所知曉。盡管如此，大眾對學(xué)習(xí)障礙背后的認(rèn)知和腦機(jī)制卻仍然知之甚少。這些關(guān)鍵知識的缺失會造成一系列問題。首先，容易導(dǎo)致老師和家長無法真正理解學(xué)習(xí)障礙的原因，進(jìn)而深刻改變對學(xué)習(xí)障礙兒童的情感和態(tài)度，做到真正地接納。其次，因缺乏相關(guān)科學(xué)知識，父母的分辨能力不夠，未能讓孩子及時接受科學(xué)的、有針對性的干預(yù)訓(xùn)練，導(dǎo)致孩子錯過治療的重要時期。最后，學(xué)校老師在制定教學(xué)方案時，沒有考慮學(xué)習(xí)障礙兒童的大腦功能特點(diǎn)，導(dǎo)致教學(xué)效率低下。因此，更加深入普及學(xué)習(xí)障礙的腦機(jī)制等相關(guān)知識，提高公眾意識，提升選擇能力，發(fā)展科學(xué)方法，對于學(xué)習(xí)困難兒童的健康發(fā)展已經(jīng)刻不容緩。

什么是學(xué)習(xí)障礙？

雖然不同的組織對學(xué)習(xí)障礙的定義各有所側(cè)重，但綜合《美國精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊》《國際疾病分類手冊》《中國精神障礙分類與診斷標(biāo)準(zhǔn)》的定義，可以總結(jié)出學(xué)習(xí)障礙這一概念的兩個關(guān)鍵因素：孩子的學(xué)業(yè)表現(xiàn)嚴(yán)重落后于其智力水平所應(yīng)達(dá)到的表現(xiàn);孩子并不存在視力、聽力以及神經(jīng)系統(tǒng)障礙。因此，患有學(xué)習(xí)障礙的孩子在身體、智力發(fā)育方面通常與同齡人無顯著區(qū)別，只有在學(xué)習(xí)或運(yùn)用特定領(lǐng)域的知識時才會表現(xiàn)出一系列癥狀。

對于學(xué)習(xí)障礙的分類，不同研究者與組織從不同角度，運(yùn)用不同研究方法對學(xué)習(xí)障礙的類別進(jìn)行了劃分。提出學(xué)習(xí)障礙概念的特殊教育家塞繆爾·柯克將學(xué)習(xí)障礙分為發(fā)展性學(xué)習(xí)障礙和學(xué)習(xí)性學(xué)習(xí)障礙兩種類型。發(fā)展性學(xué)習(xí)障礙是指學(xué)生在達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)所應(yīng)具有的學(xué)習(xí)能力上出現(xiàn)障礙，這些學(xué)習(xí)能力包括注意、記憶、知覺、推理等。學(xué)習(xí)性學(xué)習(xí)障礙則是指學(xué)生在通過學(xué)校學(xué)習(xí)所習(xí)得的技能上存在缺陷，這些技能包括閱讀、計算、書寫和寫作。美國學(xué)習(xí)障礙聯(lián)合會的分類方法將學(xué)習(xí)障礙按照是否涉及語言的理解與表達(dá)分為語言型學(xué)習(xí)障礙與非語言型學(xué)習(xí)障礙兩種。《精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊》（第五版）指出，學(xué)習(xí)障礙主要以障礙發(fā)生的學(xué)業(yè)領(lǐng)域?yàn)橐罁?jù)，分為閱讀障礙（Dyslexia）、計算障礙（Dyscalculia）與書寫障礙（Dysgraphia）。

根據(jù)美國心理學(xué)會的定義，閱讀障礙的癥狀包括閱讀的準(zhǔn)確性、閱讀速度和流暢性下降，以及閱讀理解能力受損?；加羞@類學(xué)習(xí)障礙的孩子在閱讀時可能常常會省略句子中的幾個字，讀句子讀不全;在不適當(dāng)?shù)奈恢猛ｎD，讀出來的內(nèi)容不連貫;不清楚文章所描繪的一系列事件發(fā)生的時間地點(diǎn)以及事件發(fā)生的先后順序;或是無法從文章中總結(jié)出作者想表達(dá)的內(nèi)容。計算障礙主要癥狀為數(shù)學(xué)計算技巧受損，并且難理解數(shù)字和數(shù)學(xué)事實(shí)。英國倫敦大學(xué)學(xué)院的心理學(xué)教授布萊恩·巴特沃斯（Brian Butterworth）在美國Science雜志上發(fā)表文章，列舉了計算障礙的常見指標(biāo)：兒童在年齡已經(jīng)較大時仍然經(jīng)常使用手指來進(jìn)行簡單的加減與數(shù)數(shù)任務(wù);難以進(jìn)行數(shù)量估計，比如在估計普通房間的高度時可能會回答60米。書寫障礙則是兒童清晰、流暢地書寫數(shù)字與文字的功能受損，包括語法、標(biāo)點(diǎn)和書寫方面的障礙。

大量研究表明，這三種學(xué)習(xí)障礙中閱讀障礙和計算障礙十分常見?；谏綎|師范大學(xué)的張承芬教授、香港教育大學(xué)的鐘華杰教授等人的研究，我國學(xué)齡兒童漢語言閱讀障礙的流行率為4.5%—9.7%;美國明尼蘇達(dá)大學(xué)的米歇爾·馬佐科教授（Michelle Mazzocco）的調(diào)查則發(fā)現(xiàn)，在學(xué)齡兒童中，計算障礙的流行率達(dá)到了6%—11%。這兩種學(xué)習(xí)障礙深深地困擾著我國的學(xué)齡兒童及他們的家長和老師，因此也成了相關(guān)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

學(xué)習(xí)障礙的腦機(jī)制

學(xué)習(xí)作為人腦的高級功能，需要一系列認(rèn)知過程的密切配合，并由大腦所對應(yīng)的多個腦區(qū)來實(shí)現(xiàn)。從這個意義上說，這些腦區(qū)中的任何一個出現(xiàn)損傷都可能會導(dǎo)致學(xué)習(xí)障礙的發(fā)生。在20世紀(jì)60年代學(xué)習(xí)障礙剛剛為人們所關(guān)注時，人們僅能從認(rèn)知、行為的角度研究學(xué)習(xí)障礙的成因。但隨著腦科學(xué)研究的深入，認(rèn)知功能背后的大腦基礎(chǔ)已日漸被科學(xué)探明。如今，人們已經(jīng)愈發(fā)了解學(xué)習(xí)障礙背后的腦機(jī)制。

科學(xué)的研究發(fā)現(xiàn)，漢語閱讀障礙有兩個重要原因：一個是語素意識缺陷，另一個是根據(jù)漢字的字形來獲得讀音和語義的缺陷。語素是語言中最小的語音和語義單元（也叫音義結(jié)合體）。漢語中80%的詞匯為雙字詞，由兩個語素組合構(gòu)成，如“馬車”一詞就由“馬”和“車”這兩個語素構(gòu)成。這兩個語素可以和別的語素結(jié)合，構(gòu)成其他意義的詞語，比如“賽馬”“卡車”。語素意識，即對語素的識別、分解、組合等能力。漢字中常見字只有3500多個，但它們可以構(gòu)成數(shù)萬個詞。因此，語素意識對于快速掌握詞語意思，對漢字的閱讀都至關(guān)重要。香港中文大學(xué)的心理學(xué)教授凱瑟琳·麥克布萊德教授的研究表明，語素意識能夠獨(dú)立預(yù)測兒童的漢字識別能力。北京師范大學(xué)舒華教授及其合作者的研究則發(fā)現(xiàn)，對于漢語閱讀障礙兒童而言，語素意識缺陷是最主要的類型，76%的患者會表現(xiàn)出語素意識缺陷。為探究語素意識障礙的神經(jīng)基礎(chǔ)，北京師范大學(xué)劉麗教授與其合作者在進(jìn)行核磁掃描時讓被試進(jìn)行了語素任務(wù)，研究發(fā)現(xiàn)，閱讀障礙兒童在完成語素任務(wù)時側(cè)額下回的背后區(qū)域（BA9）與腹前側(cè)區(qū)域（BA47）均表現(xiàn)出激活異常（見圖1）。

除了語素意識外，譚力海教授及其團(tuán)隊(duì)在Nature雜志上發(fā)表文章指出，流暢閱讀漢語材料對形音轉(zhuǎn)化與形義轉(zhuǎn)化的能力具有較高要求。而左側(cè)額中回正是實(shí)現(xiàn)整合漢字的字詞、讀音和語義信息的關(guān)鍵。閱讀障礙兒童不僅在閱讀任務(wù)中的反應(yīng)速度與準(zhǔn)確性較差，同時在左側(cè)額中回的功能也有損傷，表現(xiàn)出活動水平不足，興奮性不夠。在后續(xù)的研究中，譚力海教授的團(tuán)隊(duì)還證實(shí)，漢語閱讀障礙的兒童在左側(cè)額中回區(qū)域不僅存在活動水平不高等功能障礙，還存神經(jīng)細(xì)胞減少這樣的器質(zhì)性缺陷（見圖2）。

對于計算障礙，美國斯坦福大學(xué)教授維諾德·梅儂（Vinod Menon）按照障礙產(chǎn)生的原因，將計算障礙分成了兩類。其中第一類是“領(lǐng)域特殊性”障礙，包括數(shù)感障礙以及計算問題解決障礙;另一類是 “領(lǐng)域一般性”障礙，主要包括工作記憶能力的缺陷。

數(shù)感，也稱為“感數(shù)”，是人們知覺數(shù)量多少并做出判斷的能力。比如我們不用數(shù)，就能迅速知道桌子上有2個還是3個蘋果;或者能快速估計出草原上有200只左右的綿羊。法國魯汶大學(xué)的克里斯托夫·穆索林教授（Christophe Mussolin）及其合作者用圓點(diǎn)來表示數(shù)量的多少，要求兒童判斷屏幕左邊還是右邊的圓點(diǎn)數(shù)量更多。相較于正常發(fā)育兒童，計算障礙兒童不僅需要更長的時間進(jìn)行數(shù)量大小判斷，而且當(dāng)屏幕左右兩側(cè)的數(shù)量接近時，比如左側(cè)為“5”，右側(cè)為“6”，計算障礙兒童的正確率也顯著較低。穆索林教授以及加文·普萊斯（Gavin Price）教授團(tuán)隊(duì)運(yùn)用功能性磁共振的技術(shù)方法，發(fā)現(xiàn)計算障礙兒童在進(jìn)行數(shù)量加工的時候，頂內(nèi)溝（IPS）對數(shù)量的敏感性都更差（見圖3）。除了這種功能上的缺陷以外，斯蒂芬妮·羅澤爾（Stephanie Rotzer）教授等人的研究還發(fā)現(xiàn)計算障礙兒童也存在右側(cè)頂內(nèi)溝神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量減少等結(jié)構(gòu)異常情況。

除了感數(shù)的能力，計算障礙兒童還存在計算問題解決上的缺陷。美國心理學(xué)家羅伯特·西格勒（Robert Siegler）提出，隨著大腦發(fā)育，普通兒童的計算問題解決能力會不斷提升，從一開始需要依賴手指數(shù)數(shù)來進(jìn)行加法運(yùn)算，過渡到依靠口頭計數(shù)的幫助完成運(yùn)算，到最后發(fā)展到能夠直接記住諸如“3+5=8”這樣的數(shù)學(xué)事實(shí)。然而美國心理學(xué)家大衛(wèi)·吉里（David Geary）的研究表明，存在計算障礙的兒童，他們計算問題解決能力提升的時間進(jìn)程會顯著慢于普通兒童，甚至可能無法擺脫對手指的依賴。美國斯坦福大學(xué)教授維諾德·梅儂團(tuán)隊(duì)研究了一群7—9歲的計算障礙兒童。這些兒童與普通兒童在智力、工作記憶能力以及閱讀能力方面均匹配。研究者要求他們完成計算復(fù)雜度較低的“X+1”任務(wù)與計算復(fù)雜度較高的“X+Y”任務(wù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)計算障礙的兒童在完成計算復(fù)雜度高的任務(wù)時的正確率顯著低于普通兒童，而在頂內(nèi)溝等多個大腦區(qū)域的興奮性也存在不足。

工作記憶能力的不足也會導(dǎo)致兒童的計算障礙。工作記憶是一種對信息進(jìn)行暫時加工和貯存的記憶系統(tǒng)，相當(dāng)于計算機(jī)的內(nèi)存。工作記憶在許多復(fù)雜的認(rèn)知活動中起重要作用，但卻是一個容量優(yōu)先的系統(tǒng)，大概記住4個物體或者7個數(shù)字。美國心理學(xué)家大衛(wèi)·吉里提出，當(dāng)人們進(jìn)行計算問題解決、數(shù)字排序等任務(wù)時，需要對工作記憶中存儲內(nèi)容進(jìn)行操作。因此，工作記憶容量的不足，就會嚴(yán)重影響計算的效率和準(zhǔn)確性。美國斯坦福大學(xué)教授維諾德·梅儂團(tuán)隊(duì)使用標(biāo)準(zhǔn)的工作記憶測試任務(wù)，發(fā)現(xiàn)相較于普通兒童，計算障礙兒童視覺空間工作記憶能力存在缺陷。

需要特別指出的是，雖然現(xiàn)有研究者發(fā)現(xiàn)了學(xué)習(xí)困難兒童在大腦結(jié)構(gòu)和功能上的缺陷，但這些缺陷并不是永久和不可改變的。兒童的大腦還處在快速發(fā)展的階段，具有相當(dāng)大的可塑性。大量的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過科學(xué)的干預(yù)和訓(xùn)練，不僅可以讓學(xué)習(xí)障礙兒童的學(xué)習(xí)能力提高到同齡人的水平，其大腦的結(jié)構(gòu)和功能也可以恢復(fù)正常。

總結(jié)與展望

可以看到，目前腦科學(xué)工作者在學(xué)習(xí)障礙的腦機(jī)制研究上已經(jīng)取得了許多重要進(jìn)展與突破，但相關(guān)領(lǐng)域的知識想要在日常的教育教學(xué)中發(fā)揮作用仍有許多工作要做。首先，應(yīng)該加強(qiáng)相關(guān)知識的普及，讓家長和老師知曉學(xué)習(xí)障礙兒童在腦功能發(fā)展上存在的客觀缺陷，對學(xué)障兒童大腦發(fā)育情況引起足夠的重視，同時避免給學(xué)障兒童安排不合理的學(xué)習(xí)任務(wù)和心理負(fù)擔(dān)。其次，腦科學(xué)領(lǐng)域的研究者和相關(guān)的應(yīng)用機(jī)構(gòu)需要基于學(xué)習(xí)障礙的腦機(jī)制，發(fā)展相應(yīng)的科學(xué)測評診斷，以及干預(yù)治療的技術(shù)和工具，積極推動包括數(shù)字療法在內(nèi)的先進(jìn)治療方法，促進(jìn)學(xué)習(xí)障礙的科學(xué)診斷與治療。最后，我們也呼吁國家相關(guān)部門和各級政府加強(qiáng)在學(xué)習(xí)困難領(lǐng)域的立法，加強(qiáng)對學(xué)習(xí)障礙的診斷、鑒定和治療等方面的標(biāo)準(zhǔn)制定和監(jiān)管，加大在科學(xué)研究、轉(zhuǎn)化應(yīng)用、學(xué)校家庭資助等方面的投入，促進(jìn)學(xué)習(xí)障礙兒童的健康發(fā)展。