阅读过程依赖于将书面文字的表征映射到其发音、名称和意义上的转换。然而,与其他许多视觉技能不同,读写能力是人类独有的,并且仅在过去几百年间才广泛传播。因此,支撑阅读的神经回路不可能是为了阅读而进化的。长期以来,科学家们一直在争论为了以高度熟练的方式支持这些转换,视觉网络必须经历的神经重新调谐的本质。阅读大脑中的一个关键节点是视觉词形区(VWFA),该区域位于腹侧枕颞皮层中,负责处理视觉语言转换的关键方面。此外,不同的阅读障碍通常伴随着这些视觉语言转换的平行缺陷。证据表明,随着读写能力的获得,原本用于支持与阅读兼容的表征转换的视觉语言回路会进行调整。这一模型表明,VWFA之所以位于该位置,是因为阅读需要同时具备识别和命名物体的功能,以及进行语音/语言理解时所需的多模态整合能力。VWFA处于一个关键位置,它接收来自早期视觉区域的输入,并与听觉-视觉语音和语言网络以及腹侧视觉命名回路有连接。
部分内容摘录
历史与概述
阅读涉及识别正字法形式(从字母到单词),并将这些形式映射到它们的名称和意义上。由于大多数人在阅读时会在脑海中听到单词的声音,这引发了长达近150年的争论,关于我们是否真的在脑海中表示书面单词,以及正字法处理的本质和神经定位是什么。最近,关于阅读视觉回路的定位以及为什么这种回路会存在等问题也引起了讨论。
阅读的认知模型
两种阅读的认知模型主导了阅读理论研究:双通路模型和三角模型(连接主义模型)(Coltheart等人,2001年;Plaut等人,1996年;Seidenberg,2005年;Seidenberg和McCllelland,1989年)。这两种模型都是为了解释英语单词命名的模式而提出的,例如单词频率和拼写与发音一致性的影响对不同人群中单词发音速度和准确性的影响。两者都认为,阅读字母文字
VWFA的组织及其表征
传统上,VWFA被定位在左侧中融合回的侧面(Dehaene等人,2002年)。然而,个体之间的解剖结构存在相当大的差异,更详细的枕颞皮层功能划分显示,词选择性实际上在融合回周围分布得更广泛,而不仅仅是fMRI全脑统计图所显示的那样(图1A和B)。已经确定了一个词处理区域的层次结构
预先存在的解剖通路限制了VWFA的定位
对学龄前儿童(Saygin等人,2016年)和婴儿(Li等人,2020年)的研究支持这样一种假设:VWFA的位置在不同个体中是一致的,因为这部分腹侧颞皮层(VTC)已经与更广泛的语言网络有预先存在的连接(Friederici,2011年;Hickok和Poeppel,2007年;Shekari和Nozari,2023年);然而,这些研究并未解释这种预先存在的连接为何存在。我们认为,视觉语言转换的相似性是导致这一现象的原因
早期视觉到正字法的通路解剖结构
垂直枕束和下纵束的前部将视网膜拓扑条纹视觉皮层与VWFA以及VTC中的其他高级视觉处理区域连接起来。许多研究表明,视网膜拓扑偏好在整个视觉处理流中都存在(Groen等人,2022年;Wandell等人,2007年;Wang等人,2015年),这可能是由于早期视觉处理中中央凹和周边处理部分之间的连接差异所致
阅读中的背侧视觉运动和注意力通路解剖结构
阅读文本是一种受视觉输入引导的自愿运动行为,通常涉及协调的语音规划和产生。提供阅读运动控制所需的视觉引导可能由垂直枕束提供,该束垂直连接到参与视觉引导的注意力和运动规划的背侧视觉和顶叶区域(Komatsu,Wurtz,1988年)。在自然阅读过程中,我们的眼睛每秒大约移动3-5次(Rayner,2009年)