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阅读是人类最重要的一种高级认知功能。字词识别作为阅读的皋础,在日常生活中发挥着重要的作用。已有研究表明,字词识别是经由大量学习经验获得的。到目前为止,尽管很多研究采用自然语言发展和人工语言训练的范式探讨了语言经验引起的字词识别神经机制的可塑性变化,但是,以往研究大多设置两个脑成像扫描点,无法探测出语言经验对字词识别神经机制影响的中间过程。
为了克服已有研究中的问题,本研究采用人工语言训练的fMRI范式,设定多个测查点,考察语言经验对字词识别的神经机制的影响过程。选用60个人工韩字,我们训练22名被试进行13天形、音、义同步的联结学习,并记录被试每天的学习情况。同时,我们在训练前(前测)、训练8天后(中测)、训练13天后(后测)分别对被试进行被动注视的fMRI扫描。
行为结果表明,随着训练的进行,被试在训练中成绩持续提高。训练8天后,命名任务正确率已经到达90％以上,这说明已经初步习得这门人工语言。而训练13天后的成绩显著高于第8天,这反映了后一阶段的学习使人工语言的熟练度得到了进一步提高。
脑成像结果发现,与陌生人工语言相比,母语(汉语)识别在双侧额下回、颞上回、脑岛等语言相关脑区的激活更高,而在注意相关的双侧前扣带回皮质的激活更低。这可能反映了长期的母语经验使母语识别卷入了更多专门化的语言加工脑区,而降低了对大脑注意资源的征用。
进一步的多测查点人工语言训练的脑成像结果发现,随着熟练程度的提高,语言经验对字词识别神经机制的影响是非线性的。具体而言,前8天的训练引起了很多语言相关脑区(双侧额下回、额中回、和左侧颞上回等)的激活增强,而后5天的训练却引起了一些语言(左侧颞中回、右侧额下回)和注意(双侧额上回中部)相关脑区激活降低。这提示了初步的语言经验可能使得大脑加工征用新的资源,主要是专门化的语言加工脑区,随着熟练度的提高,大脑加工效率的提高,对语言加工相关脑区和注意控制相关腑区的征用也随之降低。
本研究首次采用多个扫描点,发现语言经验对字词识别神经机制的影响是非线性的倒U型模式。这一结果加深了我们对语言学习神经机制、语言学习与脑可塑性的关系的认识。