發(fā)展性閱讀障礙的理論及眼動研究

摘要 關(guān)于發(fā)展性閱讀障礙，國外研究者，基于認(rèn)知和生物因素，先后提出了語音缺陷論、小腦缺陷論、一般性大細(xì)胞功能障礙論等對發(fā)展性閱讀障礙進(jìn)行解釋，并考察了患者的眼動特征，提出了有效的診治方法。目前，漢語發(fā)展性閱讀障礙研究主要局限在語音和正字法領(lǐng)域，也涉及局部腦區(qū)的功能缺陷，但還未從多角度測查其成因，如眼動。這里，在理論梳理的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)探討了發(fā)展性閱讀障礙者的眼動特征，如注視時間、注視次數(shù)、眼跳、回視等，及視覺加工的眼動機(jī)制。

關(guān)鍵詞 發(fā)展性閱讀障礙，眼動心理學(xué)，一般性大細(xì)胞功能障礙論。

分類號 B842

發(fā)展性閱讀障礙（developmental dyslexia，簡稱為DD）指具有正常的智力、教育及社會文化機(jī)會，沒有明顯的神經(jīng)或器質(zhì)上的損傷，而難以獲得有效的閱讀技能，在閱讀方面出現(xiàn)特殊的學(xué)習(xí)困難狀態(tài)^[1]。#61472;Stevenson跨語言研究發(fā)現(xiàn)^[2]，DD也存在于表意文字中，且發(fā)生率不低于英文，在日本、美國和中國的臺灣地區(qū)分別為5.4％、6.3％、7.5％。張承芬利用兩種閱讀操作定義和截點法對大陸閱讀障礙問題進(jìn)行考察，檢出率分別為4.55％和7.96%^[3]。

關(guān)于DD的成因，國外學(xué)者提出了語音缺陷論、小腦缺陷論。近年來，Stein等在整合不同官能缺陷的基礎(chǔ)上，結(jié)合眼動和生物技術(shù)，提出了一般性大細(xì)胞功能障礙理論。此外，Maria等探討了DD患者在閱讀過程中的眼動特征，有力地揭示了閱讀障礙與眼動的關(guān)系，推動了對DD患者的診治進(jìn)程。

目前，國內(nèi)對漢語DD的研究主要集中在三個層面：（1）調(diào)查音碼和形碼兩類漢字識別、漢字抄寫的反應(yīng)時間和錯誤率，探討DD兒童漢字識別過程中的認(rèn)知特點；（2）從信息加工的角度出發(fā)，研究DD兒童記憶系統(tǒng)的功能水平、信息加工過程和加工策略；（3）在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的基礎(chǔ)上，采用fNIRI^[4]、SPECT^[5]、fMRI等技術(shù)探討DD兒童局部功能缺陷涉及的腦區(qū)。但還未從多角度測查漢語DD的特征及成因，如眼動。因此，漢語DD的眼動研究將會是今后眼動心理學(xué)研究中的一個新的、有意義的領(lǐng)域。這里，通過文獻(xiàn)分析，在梳理DD的主要理論基礎(chǔ)上，系統(tǒng)探討了DD患者在閱讀過程中的眼動特征及機(jī)制。

1 發(fā)展性閱讀障礙的三種理論解釋

基于“認(rèn)知”和“生物”因素，發(fā)展性閱讀障礙的理論解釋主要有語音障礙論、小腦缺陷論和一般性大細(xì)胞功能障礙（general magnocellular dysfunction）論。

1.1 語音障礙論

在拼音文字中，大量研究發(fā)現(xiàn)DD患者語音信息加工有困難，符號拼寫和語音表征質(zhì)量差。Vellutino認(rèn)為語言加工障礙會造成個體閱讀能力發(fā)展停滯^[6]。80年代以來，研究者在界定“語言障礙”概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出“語音障礙”理論，認(rèn)為DD患者的言語信息表征和加工能力存在缺陷，從而阻礙了個體形音對位和閱讀能力發(fā)展^[7]。

在這種情境中，個體無法迅速、正確地區(qū)分音位，出現(xiàn)大量的發(fā)音混淆現(xiàn)象，如s、sh、th。其一：許多DD患者語音技能差^[8]，無法正確掌握拼寫和語音之間的轉(zhuǎn)換法則，導(dǎo)致進(jìn)行字—音轉(zhuǎn)換時出現(xiàn)困難，根據(jù)內(nèi)在心理詞典進(jìn)行字的識別和語言表達(dá)能力差。其二：DD患者單詞編碼能力差，不能很好地進(jìn)行字母語音聯(lián)合學(xué)習(xí)^[9]。依據(jù)雙通道信息加工理論^[10]，Castles認(rèn)為DD患者的詞匯和非詞匯通路受損，前者在閱讀過程出現(xiàn)字形錯誤，不規(guī)則詞成績差，后者主要是讀非詞時成績差。

語音技巧對學(xué)習(xí)閱讀漢字也很重要^[11]。一些漢語DD患者語音信息加工能力低下，語音意識弱，語音記憶、聲音分類、語言搜索成績差。周曉林等通過語義相關(guān)判斷任務(wù)發(fā)現(xiàn)，“閱讀障礙兒童存在顯著的語音干擾作用。”^[12]

但是，語音障礙理論并不能解釋全部閱讀障礙現(xiàn)象，如一些DD患者閱讀時經(jīng)常調(diào)換字母的位置(was→saw)。有些學(xué)者認(rèn)為，與拼音文字相比，語音意識在漢語閱讀中的作用不十分顯著，語音缺陷并沒有顯著降低個體的語音意識、命名速度和記憶效果^[13]。Woo等發(fā)現(xiàn)香港漢語DD患者在漢字識別過程中出現(xiàn)了大量的視覺錯誤而非語音錯誤^[14]。從語言學(xué)角度來看，音韻學(xué)不僅包括音位分類和語音意識，還包括音位配列規(guī)則、音位同化、轉(zhuǎn)化形式，甚至涉及音節(jié)結(jié)構(gòu)、重音、聲調(diào)和節(jié)奏等問題。如果DD現(xiàn)象僅僅是由語音障礙造成的，那么這是否意味著患者也很難獲得其它語言功能呢？關(guān)于這一點，目前還缺乏令人信服的證據(jù)。

1.2 小腦缺陷論

小腦在人的認(rèn)知加工活動，如語言、程序記憶中有一定的作用，并對身體平衡、運動協(xié)調(diào)能力產(chǎn)生直接影響。Nicolson等采用PET技術(shù)直接探測了DD患者在進(jìn)行習(xí)得和新習(xí)得的手指順序運動過程中小腦的激活狀況^[15]。實驗發(fā)現(xiàn)DD患者在上述兩種任務(wù)中小腦左半球的激活水平顯著低于正常讀者。小腦缺陷不利于個體自動化能力、運動能力的發(fā)展，造成注意力分散。DD患者書寫質(zhì)量差，究其原因是由不同肌肉組織的時間判斷和平衡能力失調(diào)造成的。Stefano等發(fā)現(xiàn)小腦缺陷會降低個體內(nèi)隱學(xué)習(xí)的速度^[16]。另外，小腦缺陷也會間接影響個體語音技能的發(fā)展，工作記憶能力下降，對韻律、節(jié)奏不敏感，閱讀過程中信息加工速度緩慢。研究發(fā)現(xiàn)，“嬰兒小腦缺陷可能會延遲‘咿啞語’階段的出現(xiàn)時間。”^[17]

小腦缺陷理論可以較好地解釋“雙重缺陷假說(double-deficit hypothesis)”和快速自動命名任務(wù)困難現(xiàn)象。但是，目前該理論還存在許多爭議，研究者認(rèn)為不應(yīng)囿于某一因素，而應(yīng)該考慮從不同角度考慮閱讀障礙的成因。

1.3 一般性大細(xì)胞功能障礙論

Stein等將不同官能的缺陷整合起來，提出了一般性的大細(xì)胞（magnocellular，簡稱為M-cell）功能障礙理論，認(rèn)為M-cell功能障礙會造成視覺、聽覺、小腦、語音等功能缺陷，從而使得個體閱讀能力滯后（如圖2）^[18]。視覺大細(xì)胞功能障礙會降低個體對運動刺激的敏感性，雙眼注視不穩(wěn)定，視知覺和視覺表征提取能力差，對空間和時間刺激視覺喚起閾限提高^[19]，從而影響正字法技能的發(fā)展。聽覺大細(xì)胞功能障礙使得個體不能很好地根據(jù)聲音頻率和振幅的變化來區(qū)分字母發(fā)音，從而不利于個體語音技能發(fā)展。

由于漢字的視覺獨特性和復(fù)雜性，視覺技巧在漢語學(xué)習(xí)早期階段有利于個體區(qū)分和記憶漢字的不同形狀。在閱讀過程中，大細(xì)胞通路對引導(dǎo)視覺注意，控制眼球運動和視覺搜索等閱讀技巧有重要作用。Pavlids利用眼動儀研究發(fā)現(xiàn)，DD與兒童眼動異常可能有關(guān)。DD兒童閱讀時眼球運動不協(xié)調(diào)，波動大，經(jīng)常出現(xiàn)跨行、漏行，這些都影響了視覺信息的獲取與加工。

從眼動心理學(xué)視域出發(fā)，加強(qiáng)漢語DD患者的眼動特征及機(jī)制研究有助于拓展?jié)h語閱讀的眼動研究，從不同角度測查閱讀障礙的成因，為建立更準(zhǔn)確、有針對性的矯治體系提供有用的信息。

2 發(fā)展性閱讀障礙者的眼動特征

發(fā)展性閱讀障礙與眼動關(guān)系密切，其有力證據(jù)之一是對耳聾DD患者的研究^[20]。實驗發(fā)現(xiàn)其大細(xì)胞功能存在缺陷，在視覺加工時，對比敏感性不正常，低對比刺激反應(yīng)延時。DD患者的眼動控制能力弱，眼動模式異常，在閱讀過程中，視覺混亂，感覺字母飄忽、融合，對字母視覺形狀記憶表征能力脆弱。

DD個體邊緣視覺廣度小，無法有效利用副中央窩和邊緣視覺系統(tǒng)加工信息，平穩(wěn)眼追隨能力差，因此注視時間長，穩(wěn)定性差。Florian等研究了DD患者和正常人閱讀過程中的眼動情況，包括注視次數(shù)、注視時間（fixation duration）以及回視^[21]。實驗采用了雙任務(wù)程序，其一是文本閱讀，其二是假詞閱讀。具體實驗設(shè)計如下：文本閱讀任務(wù)包括兩篇文章，內(nèi)容比較簡單，長度相同。每篇文章由30個單詞組成，詞頻相當(dāng)，無被試不認(rèn)識的單詞，在顯示器上以5行的形式呈現(xiàn)。假詞閱讀任務(wù)包含2個假詞表，每個假詞表由30個假詞組成，共60個假詞。每個假詞表在顯示器上以6行、每行5個的形式呈現(xiàn)。在60個假詞中，20個短詞是由4個字母組成的單音節(jié)假詞，如DREV；另外40個是長詞（7~8個字母），其中一半是二音節(jié)假詞，如SCHEUBOT，另一半是3音節(jié)假詞，如TEUPATOL。實驗任務(wù)是默讀文本和假詞，眼動儀實時采集眼動數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)DD患者的注視時間、注視次數(shù)以及回視頻率均顯著高于正常讀者。研究者進(jìn)一步研究了文本閱讀中的詞長作用。他們分別抽取20個短詞，平均字母數(shù)（M＝3.85）和20個長詞（平均字母數(shù)M＝9.60）。方差分析發(fā)現(xiàn)詞長效應(yīng)顯著，隨著詞的長度增加，DD患者的注視次數(shù)和凝視時間（gaze duration）呈顯著的線性增加，平均注視時間幾乎是正常讀者的兩倍。Behrman等也發(fā)現(xiàn)DD患者對每個單詞的注視次數(shù)增加，詞長效應(yīng)顯著^[22]。閱讀1~8個字母的單詞，正常讀者的注視次數(shù)大約在1.3~1.75之間，而DD個體是1.5~8.5之間，呈顯著地線性增加。此外，詞長和詞頻的交互作用顯著，具體表現(xiàn)為低頻長詞（5~8個字母）使平均注視增加3.5次，低頻短詞下（1~4個字母）只有0.5次。

DD個體眼跳控制異常，表現(xiàn)在單詞內(nèi)和單詞間眼跳頻率高，回視性眼跳數(shù)量增加，而且反應(yīng)時間和潛伏期明顯延長^[23]。由于眼跳不穩(wěn)定，在平穩(wěn)眼追隨運動中出現(xiàn)干擾性眼跳，導(dǎo)致反向眼跳任務(wù)成績差^[24]。Breitmeyer發(fā)現(xiàn)在眼跳過程中，DD患者無法對知覺對象及其內(nèi)在成分的具體位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位^[25]。Stein等認(rèn)為DD患者不能有效控制眼球轉(zhuǎn)動，對較小目標(biāo)，如字母的定序能力差，出現(xiàn)大量的字母位置錯誤。Maria等詳細(xì)地研究了DD個體和正常人在真詞和假詞閱讀中的眼跳情況，包括右向眼跳次數(shù)及眼跳廣度^[26]。具體實驗設(shè)計如下：實驗包括真詞和假詞表，每種各8個。每個真詞表由8個高頻真詞組成，長詞（8~10個字母）和短詞（4~5個字母）各一半，因此真詞表共有32個短詞和32個長詞。在真詞基礎(chǔ)上，研究者通過增加、減少或改變一個或者兩個字母來構(gòu)成假詞，如function--funzione，其它和真詞表相同。每個詞表在顯示器上以2行、每行4個詞的形式呈現(xiàn)。實驗任務(wù)是默讀詞表，眼動儀實時采集眼動數(shù)據(jù)。每個詞表閱讀結(jié)束后，研究者隨機(jī)讀出4個單詞，其中兩個是剛才看過的，要求被試再認(rèn)。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在短的假詞和真詞閱讀條件下，正常讀者的眼跳次數(shù)相似；長的假詞條件下，正常讀者的眼跳次數(shù)顯著增加。同時，在眼跳時，詞長效應(yīng)顯著。就DD個體而言，在短的假詞條件下，其眼跳次數(shù)顯著多于短的真詞，在長的假詞和真詞之間，眼跳次數(shù)差異不顯著。就眼跳廣度而言，無論閱讀假詞還是真詞，詞長效應(yīng)不顯著，其眼跳幅度都很小，且相對恒定。另外，DD個體的回視頻率顯著高于正常閱讀者。

在前進(jìn)式眼球運動和回視中，DD患者很少出現(xiàn)單詞間的跳讀現(xiàn)象，即便是對一些很短的功能詞^[27]。一些患者單詞內(nèi)跳讀頻率高，正字法技能測驗成績差，語音拼寫成績高，而另一些患者單詞內(nèi)和單詞間前進(jìn)式平穩(wěn)眼運動少，正字法技能測驗成績高，語音拼寫成績差^[28]。

漢字是方形結(jié)構(gòu)，字形復(fù)雜，結(jié)構(gòu)密集，對視覺空間能力要求高。因此，視知覺加工在漢字識別、心理操作中的作用相當(dāng)重要。初學(xué)漢字時，兒童可能出現(xiàn)辨認(rèn)困難，進(jìn)而發(fā)展成為閱讀障礙。漢語DD患者視覺辨認(rèn)和視覺記憶與正常兒童存在差異。個案研究也證實漢語DD患者注視過程中出現(xiàn)大量的視覺錯誤^[29]，不能有效提取目標(biāo)字的特征，視覺加工結(jié)果不理想。張之同、彭聃齡等考察了正常讀者、閱讀吃力者、閱讀不能者進(jìn)行中文閱讀時的眼動特征，發(fā)現(xiàn)第Ⅱ類讀者換行時間明顯拉長，回視次數(shù)多；第Ⅲ類讀者的眼動軌跡混亂，回視頻率高，行界難以分清^[30]。

3 發(fā)展性閱讀障礙者的眼動機(jī)制

從當(dāng)前研究來看，視覺缺陷是形成發(fā)展性閱讀障礙的重要原因之一。視覺通路始于視網(wǎng)膜的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，其細(xì)胞軸突構(gòu)成視神經(jīng)，末梢止于外側(cè)膝狀體（lateral geniculate nucleus，簡稱為LGN）。視覺信息的加工與編碼過程主要是由三個層次不同的視覺中樞共同協(xié)作完成的。視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(ganglion cell)構(gòu)成低級中樞，外側(cè)膝狀體是皮層下中樞，視皮層(primary visual cortex)是信息加工的高級中樞。LGN是大腦皮層下的視覺中樞，由六層細(xì)胞組成，主要包括大細(xì)胞（magnocellular，簡稱為M-cell）和小細(xì)胞（parvocellular，簡稱為P-cell），其中M-cell障礙是造成DD的主要原因。Livingstone等解剖了5位DD患者死后的大腦，發(fā)現(xiàn)外側(cè)膝狀體的大細(xì)胞層（mLGN）功能失調(diào)，大細(xì)胞體積比正常人小20％。視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)中，10％的細(xì)胞是大細(xì)胞。M-cell髓鞘厚，樹突多，軸突傳導(dǎo)速度快，與低對比、低空間和高時間分辨有關(guān)。M-cell系統(tǒng)司職計劃視覺運動事件，搜索快速變化的視覺刺激^[31]。Miller等詳細(xì)考察了DD患者的眼動機(jī)制）^[32]。

視覺運動信息經(jīng)mLGN迅速傳入視皮層和上丘并反射控制眼球運動。初級視皮層（V1）通過“What”通路和“Where”通路進(jìn)行信息傳遞。“What”通路主要接受M-cell和P-cell的信息，向前投射到顳葉下側(cè)皮層，起到物體識別的作用。背側(cè)中央的“Where”通路主要接受M-cell的信息，向前投射到顳中回的視覺運動區(qū)（MT/V5），主要功能是引導(dǎo)眼動和注意視覺運動的方向。眼肌或MT/V5功能缺陷導(dǎo)致傳出神經(jīng)信號和眼球運動不匹配，使得靜止的物體被感知成波動的。

眼動和注意關(guān)系密切。閱讀過程中，M-cell參與注意的三種選擇功能，影響個體對字母的選擇、識別、定序等認(rèn)知活動。為了對某一客體作進(jìn)一步的加工和反應(yīng)，人們的“注意和眼跳這兩個定向系統(tǒng)都會指向這一客體，以使其處在眼跳地圖的中心，地圖上的位置保持強(qiáng)激活，抑制其它領(lǐng)域的激活以防止眼跳。”^[33]通常，伴隨注意的轉(zhuǎn)換，眼球會產(chǎn)生注視的漂移現(xiàn)象，或跳到另一個目標(biāo)上。M-cell系統(tǒng)的信息主要投射到頂葉后部皮層、額葉眼區(qū)和小腦，通過反射控制注意的方向。頂葉后部皮層(posterior parietal cortex，簡稱為PPC)主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)注意范圍和視覺運動任務(wù)，在心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)中至關(guān)重要。Faccoetti等發(fā)現(xiàn)DD患者對結(jié)構(gòu)密集的視覺運動敏感性低，不能即時將目標(biāo)和干擾項分離并加以識別^[34]。另外，功能成像研究發(fā)現(xiàn)DD患者的右側(cè)頂間溝激活程度不高，經(jīng)常忽略空間對象的左側(cè)部分^[35]，即“左視野忽視”現(xiàn)象。因此，與正常讀者相比，其心理旋轉(zhuǎn)速度慢，無法有效提取旋轉(zhuǎn)對象及變體的視覺特征信息并進(jìn)行心理對比。

閱讀過程中，只有持續(xù)注視300ms時，單詞才能被識別。當(dāng)眼睛離開加工對象（字母或單詞）時，通過M-cell系統(tǒng)，信號會迅速傳遞到視覺運動控制中心，尤其是上丘，從而調(diào)節(jié)眼睛返回到當(dāng)前目標(biāo)。M-cell在維持雙眼注視的穩(wěn)定性上起決定性的作用，M-cell受損使得個體視敏度下降，反應(yīng)和視覺加工速度緩慢，空間處理能力降低。M-cell系統(tǒng)功能障礙會降低對單詞位置的編碼能力，導(dǎo)致字母遺漏、重復(fù)或字母聯(lián)結(jié)不符合語法規(guī)則。在這些情境中，兒童朗讀課文時常常出現(xiàn)大量的語音錯誤。

4 研究的焦點與可能的趨向

在西方國家，眼動研究已有一百多年的歷史，逐漸形成了基于拼音文字的、比較成熟的眼動模型和理論。漢語是意音文字，因此英文閱讀眼動研究的結(jié)果不一定完全適用于中文。沈德立領(lǐng)導(dǎo)的研究群體有效地開展了中文閱讀的眼動研究，揭示出正常讀者閱讀時的眼動特征。但是，漢語DD的眼動研究還沒有真正開展起來。

相對于語音和正字法等領(lǐng)域的研究，可以從三個維度開展?jié)h語DD的眼動研究：

第一，利用眼動儀的優(yōu)勢，加強(qiáng)對患者眼動特征的比較性和發(fā)展性研究，掌握不同年齡階段、不同材料閱讀過程中個體眼動的特異性。眼動儀可以記錄閱讀即時加工的過程，能有效地測查實際閱讀過程中的眼動特征和心理負(fù)荷，生態(tài)學(xué)效度高，從而為分析閱讀的內(nèi)在加工狀況提供有效路徑。

第二，結(jié)合生物，尤其是腦成像技術(shù)，揭示漢語DD患者眼動特征的機(jī)制。當(dāng)前，美國ASL和德國SMI公司生產(chǎn)的一些眼動儀，如IVIEW X HI-SPEED EYE TRACKING可以與fMRI聯(lián)合使用，有助于推動對DD患者認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制的研究。

第三，在上述研究的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對漢語DD患者的診治，探索提高DD患者閱讀能力的途徑。有國外學(xué)者發(fā)現(xiàn)“放大字體”可以改善個體的閱讀能力^[36]。Stein等發(fā)現(xiàn)對于10歲以下的患者，罩住其左眼可以幫助他們獲得穩(wěn)定的眼優(yōu)勢^[37]；對于年齡較大的患者，可以通過練習(xí)反饋法，詳細(xì)指導(dǎo)他們?nèi)绾纹椒€(wěn)地控制眼球運動，以此訓(xùn)練注視的穩(wěn)定性^[38]。

綜上，目前國內(nèi)還沒有形成治療漢語DD的系統(tǒng)方法。因此，從眼動角度探討對DD患者的診治，為構(gòu)建科學(xué)、合理、有效的治療體系奠定良好的基礎(chǔ)，具有重大的理論和實際意義。

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Theories and Research of Eye Movement in Developmental Dyslexia

Chen Qingrong， Deng Zhu

(Department of Psychology， Nanjing Normal University， Nanjing 210097， China)

Abstract: On the basis of cognition and biology， researchers put forward some theories about developmental dyslexia， such as phonological deficit、cerebellar deficit and the general magnocellular dysfunction，etc. And some characters in eye movement and some effective remedies have been found. But developmental dyslexia in Chinese is mainly confined to the fields of phonology and orthography. Other aspects have not been observed yet， such as eye movement. So primary theories about it are summarized. Then characters， such as fixation duration and frequency、saccade、regression and eyemovement mechanisms are discussed.

Key words: developmental dyslexia， eye movement， general magnocellular dysfunction.