发展性阅读障碍的理论及眼动研究(2)
2 发展性阅读障碍者的眼动特征
发展性阅读障碍与眼动关系密切，其有力证据之一是对耳聋DD患者的研究[20]。实验发现其大细胞功能存在缺陷，在视觉加工时，对比敏感性不正常，低对比刺激反应延时。DD患者的眼动控制能力弱，眼动模式异常，在阅读过程中，视觉混乱，感觉字母飘忽、融合，对字母视觉形状记忆表征能力脆弱。
DD个体边缘视觉广度小，无法有效利用副中央窝和边缘视觉系统加工信息，平稳眼追随能力差，因此注视时间长，稳定性差。Florian等研究了DD患者和正常人阅读过程中的眼动情况，包括注视次数、注视时间(fixation duration)以及回视[21]。实验采用了双任务程序，其一是文本阅读，其二是假词阅读。具体实验设计如下：文本阅读任务包括两篇文章，内容比较简单，长度相同。每篇文章由30个单词组成，词频相当，无被试不认识的单词，在显示器上以5行的形式呈现。假词阅读任务包含2个假词表，每个假词表由30个假词组成，共60个假词。每个假词表在显示器上以6行、每行5个的形式呈现。在60个假词中，20个短词是由4个字母组成的单音节假词，如DREV；另外40个是长词(7~8个字母)，其中一半是二音节假词，如SCHEUBOT，另一半是3音节假词，如TEUPATOL。实验任务是默读文本和假词，眼动仪实时采集眼动数据。实验结果发现DD患者的注视时间、注视次数以及回视频率均显著高于正常读者。研究者进一步研究了文本阅读中的词长作用。他们分别抽取20个短词，平均字母数(M＝3.85)和20个长词(平均字母数M＝9.60)。方差分析发现词长效应显著，随着词的长度增加，DD患者的注视次数和凝视时间(gaze duration)呈显著的线性增加，平均注视时间几乎是正常读者的两倍。Behrman等也发现DD患者对每个单词的注视次数增加，词长效应显著[22]。阅读1~8个字母的单词，正常读者的注视次数大约在1.3~1.75之间，而DD个体是1.5~8.5之间，呈显著地线性增加。此外，词长和词频的交互作用显著，具体表现为低频长词(5~8个字母)使平均注视增加3.5次，低频短词下(1~4个字母)只有0.5次。
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DD个体眼跳控制异常，表现在单词内和单词间眼跳频率高，回视性眼跳数量增加，而且反应时间和潜伏期明显延长[23]。由于眼跳不稳定，在平稳眼追随运动中出现干扰性眼跳，导致反向眼跳任务成绩差[24]。Breitmeyer发现在眼跳过程中，DD患者无法对知觉对象及其内在成分的具体位置进行准确定位[25]。Stein等认为DD患者不能有效控制眼球转动，对较小目标，如字母的定序能力差，出现大量的字母位置错误。Maria等详细地研究了DD个体和正常人在真词和假词阅读中的眼跳情况，包括右向眼跳次数及眼跳广度[26]。具体实验设计如下：实验包括真词和假词表，每种各8个。每个真词表由8个高频真词组成，长词(8~10个字母)和短词(4~5个字母)各一半，因此真词表共有32个短词和32个长词。在真词基础上，研究者通过增加、减少或改变一个或者两个字母来构成假词，如function--funzione，其它和真词表相同。每个词表在显示器上以2行、每行4个词的形式呈现。实验任务是默读词表，眼动仪实时采集眼动数据。每个词表阅读结束后，研究者随机读出4个单词，其中两个是刚才看过的，要求被试再认。实验结果发现，在短的假词和真词阅读条件下，正常读者的眼跳次数相似；长的假词条件下，正常读者的眼跳次数显著增加。同时，在眼跳时，词长效应显著。就DD个体而言，在短的假词条件下，其眼跳次数显著多于短的真词，在长的假词和真词之间，眼跳次数差异不显著。就眼跳广度而言，无论阅读假词还是真词，词长效应不显著，其眼跳幅度都很小，且相对恒定。另外，DD个体的回视频率显著高于正常阅读者。
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在前进式眼球运动和回视中，DD患者很少出现单词间的跳读现象，即便是对一些很短的功能词[27]。一些患者单词内跳读频率高，正字法技能测验成绩差，语音拼写成绩高，而另一些患者单词内和单词间前进式平稳眼运动少，正字法技能测验成绩高，语音拼写成绩差[28]。
汉字是方形结构，字形复杂，结构密集，对视觉空间能力要求高。因此，视知觉加工在汉字识别、心理操作中的作用相当重要。初学汉字时，儿童可能出现辨认困难，进而发展成为阅读障碍。汉语DD患者视觉辨认和视觉记忆与正常儿童存在差异。个案研究也证实汉语DD患者注视过程中出现大量的视觉错误[29]，不能有效提取目标字的特征，视觉加工结果不理想。张之同、彭聃龄等考察了正常读者、阅读吃力者、阅读不能者进行中文阅读时的眼动特征，发现第Ⅱ类读者换行时间明显拉长，回视次数多；第Ⅲ类读者的眼动轨迹混乱，回视频率高，行界难以分清[30]。
3 发展性阅读障碍者的眼动机制
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从当前研究来看，视觉缺陷是形成发展性阅读障碍的重要原因之一。视觉通路始于视网膜的神经节细胞，其细胞轴突构成视神经，末梢止于外侧膝状体(lateral geniculate nucleus，简称为LGN)。视觉信息的加工与编码过程主要是由三个层次不同的视觉中枢共同协作完成的。视网膜神经节细胞(ganglion cell)构成低级中枢，外侧膝状体是皮层下中枢，视皮层(primary visual cortex)是信息加工的高级中枢。LGN是大脑皮层下的视觉中枢，由六层细胞组成，主要包括大细胞(magnocellular，简称为M-cell)和小细胞(parvocellular，简称为P-cell)，其中M-cell障碍是造成DD的主要原因。Livingstone等解剖了5位DD患者死后的大脑，发现外侧膝状体的大细胞层(mLGN)功能失调，大细胞体积比正常人小20%。视网膜神经节中，10%的细胞是大细胞。M-cell髓鞘厚，树突多，轴突传导速度快，与低对比、低空间和高时间分辨有关。M-cell系统司职计划视觉运动事件，搜索快速变化的视觉刺激[31]。Miller等详细考察了DD患者的眼动机制)[32]。
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视觉运动信息经mLGN迅速传入视皮层和上丘并反射控制眼球运动。初级视皮层(V1)通过“What”通路和“Where”通路进行信息传递。“What”通路主要接受M-cell和P-cell的信息，向前投射到颞叶下侧皮层，起到物体识别的作用。背侧中央的“Where”通路主要接受M-cell的信息，向前投射到颞中回的视觉运动区(MT/V5)，主要功能是引导眼动和注意视觉运动的方向。眼肌或MT/V5功能缺陷导致传出神经信号和眼球运动不匹配，使得静止的物体被感知成波动的。
眼动和注意关系密切。阅读过程中，M-cell参与注意的三种选择功能，影响个体对字母的选择、识别、定序等认知活动。为了对某一客体作进一步的加工和反应，人们的“注意和眼跳这两个定向系统都会指向这一客体，以使其处在眼跳地图的中心，地图上的位置保持强激活，抑制其它领域的激活以防止眼跳。”[33]通常，伴随注意的转换，眼球会产生注视的漂移现象，或跳到另一个目标上。M-cell系统的信息主要投射到顶叶后部皮层、额叶眼区和小脑，通过反射控制注意的方向。顶叶后部皮层(posterior parietal cortex，简称为PPC)主要负责调节注意范围和视觉运动任务，在心理旋转任务中至关重要。Faccoetti等发现DD患者对结构密集的视觉运动敏感性低，不能即时将目标和干扰项分离并加以识别[34]。另外，功能成像研究发现DD患者的右侧顶间沟激活程度不高，经常忽略空间对象的左侧部分[35]，即“左视野忽视”现象。因此，与正常读者相比，其心理旋转速度慢，无法有效提取旋转对象及变体的视觉特征信息并进行心理对比。
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发展性阅读障碍与眼动关系密切，其有力证据之一是对耳聋DD患者的研究[20]。实验发现其大细胞功能存在缺陷，在视觉加工时，对比敏感性不正常，低对比刺激反应延时。DD患者的眼动控制能力弱，眼动模式异常，在阅读过程中，视觉混乱，感觉字母飘忽、融合，对字母视觉形状记忆表征能力脆弱。
DD个体边缘视觉广度小，无法有效利用副中央窝和边缘视觉系统加工信息，平稳眼追随能力差，因此注视时间长，稳定性差。Florian等研究了DD患者和正常人阅读过程中的眼动情况，包括注视次数、注视时间(fixation duration)以及回视[21]。实验采用了双任务程序，其一是文本阅读，其二是假词阅读。具体实验设计如下：文本阅读任务包括两篇文章，内容比较简单，长度相同。每篇文章由30个单词组成，词频相当，无被试不认识的单词，在显示器上以5行的形式呈现。假词阅读任务包含2个假词表，每个假词表由30个假词组成，共60个假词。每个假词表在显示器上以6行、每行5个的形式呈现。在60个假词中，20个短词是由4个字母组成的单音节假词，如DREV；另外40个是长词(7~8个字母)，其中一半是二音节假词，如SCHEUBOT，另一半是3音节假词，如TEUPATOL。实验任务是默读文本和假词，眼动仪实时采集眼动数据。实验结果发现DD患者的注视时间、注视次数以及回视频率均显著高于正常读者。研究者进一步研究了文本阅读中的词长作用。他们分别抽取20个短词，平均字母数(M＝3.85)和20个长词(平均字母数M＝9.60)。方差分析发现词长效应显著，随着词的长度增加，DD患者的注视次数和凝视时间(gaze duration)呈显著的线性增加，平均注视时间几乎是正常读者的两倍。Behrman等也发现DD患者对每个单词的注视次数增加，词长效应显著[22]。阅读1~8个字母的单词，正常读者的注视次数大约在1.3~1.75之间，而DD个体是1.5~8.5之间，呈显著地线性增加。此外，词长和词频的交互作用显著，具体表现为低频长词(5~8个字母)使平均注视增加3.5次，低频短词下(1~4个字母)只有0.5次。
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DD个体眼跳控制异常，表现在单词内和单词间眼跳频率高，回视性眼跳数量增加，而且反应时间和潜伏期明显延长[23]。由于眼跳不稳定，在平稳眼追随运动中出现干扰性眼跳，导致反向眼跳任务成绩差[24]。Breitmeyer发现在眼跳过程中，DD患者无法对知觉对象及其内在成分的具体位置进行准确定位[25]。Stein等认为DD患者不能有效控制眼球转动，对较小目标，如字母的定序能力差，出现大量的字母位置错误。Maria等详细地研究了DD个体和正常人在真词和假词阅读中的眼跳情况，包括右向眼跳次数及眼跳广度[26]。具体实验设计如下：实验包括真词和假词表，每种各8个。每个真词表由8个高频真词组成，长词(8~10个字母)和短词(4~5个字母)各一半，因此真词表共有32个短词和32个长词。在真词基础上，研究者通过增加、减少或改变一个或者两个字母来构成假词，如function--funzione，其它和真词表相同。每个词表在显示器上以2行、每行4个词的形式呈现。实验任务是默读词表，眼动仪实时采集眼动数据。每个词表阅读结束后，研究者随机读出4个单词，其中两个是刚才看过的，要求被试再认。实验结果发现，在短的假词和真词阅读条件下，正常读者的眼跳次数相似；长的假词条件下，正常读者的眼跳次数显著增加。同时，在眼跳时，词长效应显著。就DD个体而言，在短的假词条件下，其眼跳次数显著多于短的真词，在长的假词和真词之间，眼跳次数差异不显著。就眼跳广度而言，无论阅读假词还是真词，词长效应不显著，其眼跳幅度都很小，且相对恒定。另外，DD个体的回视频率显著高于正常阅读者。
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在前进式眼球运动和回视中，DD患者很少出现单词间的跳读现象，即便是对一些很短的功能词[27]。一些患者单词内跳读频率高，正字法技能测验成绩差，语音拼写成绩高，而另一些患者单词内和单词间前进式平稳眼运动少，正字法技能测验成绩高，语音拼写成绩差[28]。
汉字是方形结构，字形复杂，结构密集，对视觉空间能力要求高。因此，视知觉加工在汉字识别、心理操作中的作用相当重要。初学汉字时，儿童可能出现辨认困难，进而发展成为阅读障碍。汉语DD患者视觉辨认和视觉记忆与正常儿童存在差异。个案研究也证实汉语DD患者注视过程中出现大量的视觉错误[29]，不能有效提取目标字的特征，视觉加工结果不理想。张之同、彭聃龄等考察了正常读者、阅读吃力者、阅读不能者进行中文阅读时的眼动特征，发现第Ⅱ类读者换行时间明显拉长，回视次数多；第Ⅲ类读者的眼动轨迹混乱，回视频率高，行界难以分清[30]。
3 发展性阅读障碍者的眼动机制
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从当前研究来看，视觉缺陷是形成发展性阅读障碍的重要原因之一。视觉通路始于视网膜的神经节细胞，其细胞轴突构成视神经，末梢止于外侧膝状体(lateral geniculate nucleus，简称为LGN)。视觉信息的加工与编码过程主要是由三个层次不同的视觉中枢共同协作完成的。视网膜神经节细胞(ganglion cell)构成低级中枢，外侧膝状体是皮层下中枢，视皮层(primary visual cortex)是信息加工的高级中枢。LGN是大脑皮层下的视觉中枢，由六层细胞组成，主要包括大细胞(magnocellular，简称为M-cell)和小细胞(parvocellular，简称为P-cell)，其中M-cell障碍是造成DD的主要原因。Livingstone等解剖了5位DD患者死后的大脑，发现外侧膝状体的大细胞层(mLGN)功能失调，大细胞体积比正常人小20%。视网膜神经节中，10%的细胞是大细胞。M-cell髓鞘厚，树突多，轴突传导速度快，与低对比、低空间和高时间分辨有关。M-cell系统司职计划视觉运动事件，搜索快速变化的视觉刺激[31]。Miller等详细考察了DD患者的眼动机制)[32]。
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视觉运动信息经mLGN迅速传入视皮层和上丘并反射控制眼球运动。初级视皮层(V1)通过“What”通路和“Where”通路进行信息传递。“What”通路主要接受M-cell和P-cell的信息，向前投射到颞叶下侧皮层，起到物体识别的作用。背侧中央的“Where”通路主要接受M-cell的信息，向前投射到颞中回的视觉运动区(MT/V5)，主要功能是引导眼动和注意视觉运动的方向。眼肌或MT/V5功能缺陷导致传出神经信号和眼球运动不匹配，使得静止的物体被感知成波动的。
眼动和注意关系密切。阅读过程中，M-cell参与注意的三种选择功能，影响个体对字母的选择、识别、定序等认知活动。为了对某一客体作进一步的加工和反应，人们的“注意和眼跳这两个定向系统都会指向这一客体，以使其处在眼跳地图的中心，地图上的位置保持强激活，抑制其它领域的激活以防止眼跳。”[33]通常，伴随注意的转换，眼球会产生注视的漂移现象，或跳到另一个目标上。M-cell系统的信息主要投射到顶叶后部皮层、额叶眼区和小脑，通过反射控制注意的方向。顶叶后部皮层(posterior parietal cortex，简称为PPC)主要负责调节注意范围和视觉运动任务，在心理旋转任务中至关重要。Faccoetti等发现DD患者对结构密集的视觉运动敏感性低，不能即时将目标和干扰项分离并加以识别[34]。另外，功能成像研究发现DD患者的右侧顶间沟激活程度不高，经常忽略空间对象的左侧部分[35]，即“左视野忽视”现象。因此，与正常读者相比，其心理旋转速度慢，无法有效提取旋转对象及变体的视觉特征信息并进行心理对比。
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