中文閱讀障礙兒童的時(shí)間加工缺陷：來自知覺學(xué)習(xí)干預(yù)研究的證據(jù)

張曼莉 孟祥芝 鄭小蓓

(1 北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院，行為與心理健康北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100871) (2 Department of Cognitive Neuroscience and Maastricht Brain Imaging Center, Faculty of Psychology and Neuroscience, Maastricht University, P.O. Box 616, 6200 MD, Maastricht, The Netherlands) (3 北京大學(xué)-香港理工大學(xué)兒童發(fā)展與學(xué)習(xí)研究中心，北京 100871) (4 深圳大學(xué)外國語學(xué)院，深圳 518060)

1 引言

閱讀是一種將空間排列的文字符號轉(zhuǎn)化成由（內(nèi)部）語音構(gòu)成的時(shí)間序列，并通過快速的實(shí)時(shí)解碼來獲取信息的高級認(rèn)知過程，其發(fā)展需要同時(shí)建立復(fù)雜字符結(jié)構(gòu)與精細(xì)語音、抽象語義之間的雙向映射。前者奠定了基于形音轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行語音編碼的基礎(chǔ)，而后者則為熟練、流暢的自動化閱讀提供了“整詞提取”這一新渠道（Seymour,1999）。然而，世界范圍內(nèi)約有5～17%的人（Shaywitz& Shaywitz, 2005）因在閱讀學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出了顯著的文字加工缺陷而被診斷為“發(fā)展性閱讀障礙”（developmental dyslexia）（McCandliss &Noble, 2003; Stein, 2001）。這是一種特異于閱讀能力低下的學(xué)習(xí)障礙，其患者具有正常的智力、動機(jī)、基本教育條件和受教育水平，且沒有明顯的器質(zhì)性損傷，但其閱讀的準(zhǔn)確性和流暢性卻顯著落后于同齡的正常讀者（Lyon, Shaywitz, & Shaywitz,2003; Peterson & Pennington, 2012）。

對語音細(xì)節(jié)不敏感以及編碼技能不足一度被視為是閱讀障礙的核心缺陷，尤其是在拼音文字系統(tǒng)中（Ramus, 2003; Valdois, Bosse, & Tainturier,2004）。但也有許多研究指出，語音缺陷并不一定是導(dǎo)致閱讀問題的根本原因（Hanley & Gard, 1995;Vellutino, Fletcher, Snowling, & Scanlon, 2004），因?yàn)榛颊咴谝暎‵acoetti & Turatto, 2000; Spinelli, De Luca, Judica, & Zoccolotti, 2002; Stein, 2001; Stoet,Markey, & López, 2007; Zorzi et al., 2012）、聽（Dougherty, Cynader, Bjornson, Edgell, & Giaschi,1998; H?m?l?inen, Salminen, & Lepp?nen, 2013;Wright, Bowen, & Zecker, 2000）等基本知覺層面上已存在加工困難。并且，這種知覺敏感性的減弱在對快速呈現(xiàn)、急劇變化的刺激信息予以精細(xì)加工的過程中尤為突出。

事實(shí)上，早在上世紀(jì)80年代，Tallal等人便已發(fā)現(xiàn)，無論是純音還是語音信號，閱讀障礙兒童都缺乏對這種動態(tài)信息流進(jìn)行快速編碼的能力（Tallal, 1980），并據(jù)此將閱讀困難的問題根源歸結(jié)于時(shí)間加工能力的損傷（Tallal et al., 1996）。這一觀點(diǎn)在Boets等人的縱向研究中得到了進(jìn)一步證實(shí)—在排除了年齡、智力、語音技能等因素的影響后，那些在學(xué)齡前即表現(xiàn)出快速聽覺時(shí)間加工缺陷的兒童，更有可能在進(jìn)入三年級后被診斷為閱讀障礙（Boets et al., 2011）。

由于個(gè)體在時(shí)間維度上對連續(xù)聽覺刺激的采樣、編碼、解析是其分割聲學(xué)信號、辨識語音細(xì)節(jié)、表征語詞結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)；同時(shí)，人類大腦也能夠借助不同頻段內(nèi)的神經(jīng)振蕩（neural oscillation）來追蹤從音位、音節(jié)，到詞匯、短語的復(fù)雜層級結(jié)構(gòu)，Goswami（2011）提出用“時(shí)間采樣框架”（temporal sampling framework, TSF）模型來解釋閱讀障礙的認(rèn)知缺陷和神經(jīng)機(jī)制（Goswami,2011）。該理論認(rèn)為，個(gè)體神經(jīng)活動隨著聽覺輸入中的能量變化，而動態(tài)調(diào)節(jié)自身加工節(jié)律的能力不足，是干擾其精確分割語音信息、妨礙語音編碼，最終導(dǎo)致語音意識低下、閱讀能力落后的深層機(jī)制。并且，這種損傷在以音節(jié)為單位的低頻調(diào)制（包括Theta波, 4–10 Hz, 敏于音節(jié)加工; Delta波, 1.5–4 Hz, 對音節(jié)重音等韻律信息的知覺較為敏感）方面最為突出（Goswami, 2011, 2015; Goswami,Power, Lallier, & Facoetti, 2014）。這一觀點(diǎn)在成人（Menell, McAnally, & Stein, 1999; Molinaro, Lizarazu,Lallier, Bourguignon, & Carreiras, 2016）及兒童（Lorenzi, Dumont, & Füllgrabe, 2000; Power, Colling,Mead, Barnes, & Goswami, 2016）閱讀障礙研究中得到證實(shí)，且這種異常并不僅限于對語言學(xué)刺激的加工，對純音、節(jié)拍等非語言學(xué)刺激的時(shí)間編碼同樣存在缺陷（Colling, Noble, & Goswami, 2017;H?m?l?inen, Rupp, Soltész, Szücs, & Goswami, 2012;McAnally & Stein, 1997; Soltész, Szücs, Leong, White,& Goswami, 2013）。

值得注意的是，除了語音損傷之外，TSF模型還能對閱讀障礙的一些其他常見感知覺缺陷加以闡釋。例如在視覺通道內(nèi)，障礙個(gè)體通常對那些低空間頻率、高時(shí)間頻率的動態(tài)事件不易覺察，并在生理層面上伴隨著巨細(xì)胞（magno cells）及大腦背側(cè)視覺通路（dorsal visual pathway）的功能損傷（Galaburda & Livingstone, 1993; Lovegrove,Bowling, Badcock, & Blackwood, 1980; Stein & Walsh,1997）。TSF模型認(rèn)為，基于多數(shù)視覺刺激的空間復(fù)雜性，其知覺往往依賴于序列加工；而這種對空間信息的快速時(shí)間采樣，恰好又是由巨細(xì)胞-背側(cè)加工系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)并予以控制的（Goswami, 2011;Pammer, 2014），因此“時(shí)間加工缺陷”可以被視作為細(xì)胞層次的生理異常向閱讀障礙進(jìn)行行為表達(dá)的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。又比如，閱讀障礙患者常在注意切換任務(wù)中表現(xiàn)出功能遲緩（Facoetti, Ruffino,Peru, Paganoni, & Chelazzi, 2008; Hari & Renvall, 2001;Hari, Valta, & Uutela, 1999; Krause, 2015; Lallier,Donnadieu, Berger, & Valdois, 2010），由于外界信息輸入和大腦神經(jīng)振蕩之間的相位關(guān)系是決定注意狀態(tài)的一個(gè)重要因素，而不夠穩(wěn)定的神經(jīng)調(diào)制和時(shí)間采樣勢必會干擾注意的合理調(diào)配和動態(tài)切換，致使關(guān)鍵的音、形、義信息難以及時(shí)得到障礙個(gè)體的注意捕獲，大大降低閱讀效率（Goswami,2011; Hari & Renvall, 2001）。

盡管有關(guān)閱讀障礙群體時(shí)間加工缺陷的研究由來已久，也積累了很多重要證據(jù)，但目前該領(lǐng)域內(nèi)仍存在一些研究斷層和理論爭議，其中包括閱讀障礙者的時(shí)間加工缺陷（1）是否具有非模態(tài)性（amodal）？即除了大量聽覺研究之外，是否存在來自于視覺任務(wù)的直接證據(jù)，指向該群體在時(shí)間采樣功能上的異常，并揭示其認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制？（2）是否具有跨語言一般性？不同的語言文字系統(tǒng)中，例如像中文這樣的意音文字，以及以英語為代表的拼音文字，是否都存在這樣的時(shí)間加工缺陷？（3）是否可以通過訓(xùn)練（例如自適應(yīng)的知覺學(xué)習(xí)程序）加以干預(yù)？該過程具有怎樣的認(rèn)知機(jī)制？本文擬從三項(xiàng)分別在聽覺、視覺通道內(nèi)進(jìn)行的時(shí)間加工知覺訓(xùn)練，以及它們對中文閱讀障礙兒童閱讀能力的改善作用入手，圍繞以上三個(gè)問題對TSF模型加以分析和補(bǔ)充，并提出未來研究需要進(jìn)一步關(guān)注和拓展的內(nèi)容。

2 中文閱讀障礙兒童的時(shí)間加工知覺訓(xùn)練及其遷移效應(yīng)

2.1 聽覺時(shí)間加工知覺訓(xùn)練

被試：本研究包括發(fā)展性閱讀障礙兒童30名，其中14名接受了聽覺通道內(nèi)的實(shí)時(shí)距辨別訓(xùn)練，其余16名作為非訓(xùn)練控制組；另有30名典型發(fā)展兒童作為正常對照組。被試年齡在9.43–10.91歲之間，智力、性別比例等人口學(xué)變量組間匹配。

研究思路：研究采用“前測-訓(xùn)練-后測-追蹤”的實(shí)驗(yàn)程序，通過對閱讀障礙組中14名兒童被試進(jìn)行聽覺時(shí)間加工學(xué)習(xí)訓(xùn)練，探討訓(xùn)練前后時(shí)間加工敏感性、語音技能以及中文閱讀成績的變化趨勢，并通過2個(gè)月之后的追蹤測試探查時(shí)間加工訓(xùn)練效果的穩(wěn)定性。

訓(xùn)練任務(wù)：實(shí)驗(yàn)采用聽覺實(shí)時(shí)距辨別任務(wù)，知覺對象為兩個(gè)連續(xù)呈現(xiàn)、順序隨機(jī)、固定間隔為1000 ms的純音刺激。其中，有一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)距，時(shí)長為500 ms；另一個(gè)是比較實(shí)時(shí)距，時(shí)長為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)距加上一個(gè)可變的時(shí)間值（Δt）。被試的任務(wù)是比較兩者中哪一個(gè)刺激持續(xù)時(shí)間較長，并做按鍵反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)以block為單位，測試并記錄被試對時(shí)長信息的敏感性，即實(shí)時(shí)距辨別閾限。在每一個(gè)block中，Δt的初始值為100 ms，在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)被試判斷的準(zhǔn)確性發(fā)生2-down-1-up的階梯變化；在第1–4個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的升降幅度為20 ms，第5–12個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的升降幅度為10 ms，實(shí)驗(yàn)根據(jù)最后8個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的Δt值計(jì)算該block的辨別閾限（實(shí)驗(yàn)流程如圖1（a）所示）。在研究過程中，閱讀障礙訓(xùn)練組共進(jìn)行7個(gè)session的訓(xùn)練，分布在連續(xù)兩周內(nèi)完成；每個(gè)session包含6個(gè)block（約持續(xù)30分鐘, 前、后測及追蹤為4個(gè)block）。非訓(xùn)練控制組僅參與前測、后測和追蹤測試，前、后測之間間隔兩周，追蹤測試與后測之間間隔2個(gè)月。主要發(fā)現(xiàn)：（1）在前測階段，閱讀障礙組兒童的實(shí)時(shí)距辨別閾限（138.20±51.32 ms）顯著高于典型發(fā)展組（80.62±32.01 ms），t48.595=5.214，p＜0.001；并且該閾限值與被試的語音技能（r=–0.54）、識字水平（r=–0.62）及閱讀流暢性（r=–0.50）都存在顯著的負(fù)相關(guān)，p＜0.01。表明中文閱讀障礙兒童存在聽覺時(shí)間加工缺陷。

（2）如圖1（b）所示，經(jīng)過7個(gè)session的知覺訓(xùn)練，閱讀障礙訓(xùn)練組的辨別閾限由前測的131 ms降至69 ms，并在追蹤測試中成功保持（63 ms），而非訓(xùn)練控制組的閾限值則始終維持在一個(gè)較高水平（前測 144 ms – 后測 122 ms – 追蹤 130 ms）。重復(fù)測量方差分析顯示，組別與測試時(shí)間的交互作用顯著，F(xiàn)（2,52）=5.42，p=0.007，partial η2=0.17。

（3）聽覺時(shí)間加工的訓(xùn)練效應(yīng)還遷移到了語音意識、識字量和閱讀流暢性上，訓(xùn)練組在后測和追蹤中表現(xiàn)出了控制組未能達(dá)成的顯著進(jìn)步（詳見圖1c, Zhang, Xie, Xu, & Meng, 2018）。進(jìn)一步分析訓(xùn)練和遷移效應(yīng)的認(rèn)知機(jī)制發(fā)現(xiàn)，語音意識，其中包括對音位的編碼、操縱（即音位刪除任務(wù)）和快速輸出（即圖片命名任務(wù)）能力，在時(shí)間加工與閱讀發(fā)展之間發(fā)揮了顯著的中介作用（謝為伊, 2014）。

2.2 視覺時(shí)間加工知覺訓(xùn)練

2.2.1 具有掩蔽的經(jīng)典質(zhì)地辨別訓(xùn)練

被試：本研究包括發(fā)展性閱讀障礙和典型發(fā)展兒童各18名，平均年齡10.37歲。兩組中各有9名接受了視覺通道內(nèi)的質(zhì)地辨別訓(xùn)練，其余9名作為非訓(xùn)練控制組。匹配各組的智力水平、性別比例等人口學(xué)變量。

研究思路：研究采用“前測-訓(xùn)練-后測-追蹤”的實(shí)驗(yàn)程序，通過對閱讀障礙兒童視覺質(zhì)地辨別任務(wù)（texture discrimination test, TDT）的測試和訓(xùn)練，來探究閱讀障礙兒童在視覺通道內(nèi)是否也存在時(shí)間加工缺陷，相應(yīng)的知覺訓(xùn)練程序是否可以得到與聽覺研究中類似的學(xué)習(xí)和遷移效應(yīng)，并通過2個(gè)月之后的追蹤測試探查訓(xùn)練效果的穩(wěn)定性。另外，借助字形加工、視覺空間注意等其他認(rèn)知測驗(yàn)，進(jìn)一步揭示視覺時(shí)間加工能力影響中文閱讀發(fā)展的認(rèn)知機(jī)制。

訓(xùn)練任務(wù)：實(shí)驗(yàn)參照經(jīng)典TDT范式（Karni & Sagi,1991）。該任務(wù)主要涉及視覺通道內(nèi)的時(shí)間加工學(xué)習(xí)過程（Wang, Cong, & Yu, 2013）。目標(biāo)刺激為在填充整個(gè)屏幕的黑色背景上所呈現(xiàn)的一個(gè)白色短橫線矩陣，以及在屏幕中央呈現(xiàn)的一個(gè)字母T或L。同時(shí)，在第二象限呈現(xiàn)三條旋轉(zhuǎn)角為135°的斜線，它們以水平（或豎直）方式排列，且整體位置在中央視角2.5～5.0°范圍內(nèi)變動。另有一個(gè)黑色背景上的白色字母V矩陣作為掩蔽刺激，該圖形中各元素的旋轉(zhuǎn)角度隨機(jī)（詳見圖2a）。實(shí)驗(yàn)過程是先呈現(xiàn)注視點(diǎn)500 ms，緊跟著一個(gè) 300 ms的空屏，之后目標(biāo)刺激呈現(xiàn)36 ms，在間隔一個(gè)可變的SOA后，呈現(xiàn)掩蔽刺激100 ms，接著讓被試進(jìn)行按鍵反應(yīng)。被試需要首先判斷中央字母是T還是L，然后判斷目標(biāo)線段是水平還是豎直排列。只有當(dāng)兩次判斷均正確時(shí)，該試次才可記為正確。在每個(gè)block中，SOA的初始值為600 ms，在實(shí)驗(yàn)過程中根據(jù)被試判斷的正確率發(fā)生2-down-1-up的階梯變化；在第1-4個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的升降幅度為36 ms，第5-10個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的升降幅度為24 ms，實(shí)驗(yàn)根據(jù)最后6個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的SOA值計(jì)算該block的辨別閾限。在研究過程中，訓(xùn)練組被試共進(jìn)行10個(gè)session的訓(xùn)練，分布在連續(xù)的四周內(nèi)完成；每個(gè)session包含6個(gè)block（約持續(xù)40分鐘, 前、后測為3個(gè)block）。非訓(xùn)練控制組僅參與前、后測，兩者之間間隔四周。主要發(fā)現(xiàn)：（1）在前測階段，閱讀障礙組兒童的TDT閾限（584.89±59.75 ms）顯著高于典型發(fā)展組（414.08±59.75 ms），t（34）=2.063，p＜0.048；并且該閾限值與被試的語音技能（r=–0.41）、識字水平（r=–0.51）及閱讀流暢性（r=–0.26）都存在顯著的負(fù)相關(guān)，p＜0.01，表明在視覺通道內(nèi)，中文閱讀障礙兒童同樣存在時(shí)間加工缺陷。

圖 1 聽覺時(shí)間加工知覺訓(xùn)練的（a）實(shí)驗(yàn)流程（b）學(xué)習(xí)曲線（c）訓(xùn)練及遷移效應(yīng)。（a）實(shí)時(shí)距1和實(shí)時(shí)距2分別代表標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)距和比較實(shí)時(shí)距，兩者的順序隨機(jī)。（b）橫軸為訓(xùn)練/測試時(shí)間，縱軸為聽覺實(shí)時(shí)距辨別閾限（單位為ms）。●代表“閱讀障礙訓(xùn)練組”，○代表“閱讀障礙非訓(xùn)練控制組”，△代表“典型發(fā)展對照組”。T0、T1、T2分別代表前測、后測與追蹤測試。誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤。（c）橫軸為不同的認(rèn)知任務(wù)，縱軸為相對進(jìn)步率（%）。橙色代表“閱讀障礙訓(xùn)練組”，藍(lán)色代表“閱讀障礙非訓(xùn)練控制組”；實(shí)心柱為后測進(jìn)步率，空心柱為追蹤測試的進(jìn)步率。誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤；星號表示相對于“0”的差異顯著水平，* p＜0.05，** p＜0.01，*** p＜0.001（改編自Zhang et al., 2018）。

（2）如圖2（c）所示，2（閱讀分組: 閱讀障礙vs典型發(fā)展）×2（知覺訓(xùn)練: 訓(xùn)練vs非訓(xùn)練）×2（測試時(shí)間: 前測vs后測）重復(fù)測量方差分析結(jié)果顯示，“閱讀分組”（F（1,32）=6.58,p＜0.05）、“知覺訓(xùn)練”（F（1,32）=5.09, p＜0.05）和“測試時(shí)間”（F（1,32）=29.99, p＜0.001）的主效應(yīng)均顯著，具體表現(xiàn)為閱讀障礙較典型發(fā)展兒童TDT閾限更高、訓(xùn)練組較非訓(xùn)練組更低、且后測較前測有所降低。另外，“知覺訓(xùn)練”與“測試時(shí)間”的交互作用顯著（F（1,32）=6.78, p＜0.05），顯示兩類兒童都可通過一段時(shí)間的知覺訓(xùn)練提高視覺時(shí)間加工能力。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，閱讀障礙兒童的學(xué)習(xí)速度較典型發(fā)展兒童有所降低（t16=2.01,p=0.061; 學(xué)習(xí)曲線見圖2b）。

圖 2 視覺時(shí)間加工知覺訓(xùn)練（有掩蔽TDT任務(wù)）的（a）實(shí)驗(yàn)刺激（b）學(xué)習(xí)曲線（c）訓(xùn)練效應(yīng)及（d）遷移效應(yīng)。（a）左側(cè)為目標(biāo)刺激，右側(cè)為掩蔽刺激。（b）橫軸為訓(xùn)練天數(shù)，縱軸為TDT閾限（單位為ms）。藍(lán)色為典型對照組，紅色為閱讀障礙組。誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤。（c）、（d）橫軸從左至右依次為“典型訓(xùn)練組”、“典型非訓(xùn)練組”、“障礙訓(xùn)練組”、“障礙非訓(xùn)練組”。誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤；***p＜0.001。（c）縱軸為TDT閾限（單位為ms）；淺綠色代表前測，深綠色代表后測。（d）縱軸為閱讀流暢性得分，淺紅、紅色、深紅依次代表前測、后測與追蹤（改編自Meng et al., 2014）。

（3）如圖2（d）所示，視覺時(shí)間加工訓(xùn)練特異性地提高了閱讀障礙兒童的閱讀流暢性成績（由前測的26.33±2.53升至后測的41.00±2.57; 并在追蹤測試中繼續(xù)保持），而閱讀障礙非訓(xùn)練組以及典型發(fā)展兒童沒有表現(xiàn)出閱讀能力的顯著變化（F（1,32）=6.77, p＜0.05）。與聽覺時(shí)間加工訓(xùn)練的結(jié)果類似，個(gè)體的語音意識和快速命名能力完全中介了TDT閾限對閱讀流暢性的解釋效應(yīng)（林歐,2013; Meng, Lin, Wang, Jiang, & Song, 2014）。

2.2.2 無掩蔽的質(zhì)地辨別訓(xùn)練變式

由于經(jīng)典TDT范式中的核心指標(biāo)是目標(biāo)刺激與掩蔽圖片之間的間隔時(shí)間，主要探討的是個(gè)體對快速呈現(xiàn)、連續(xù)輸入的視覺信息流進(jìn)行有效分割的能力，是相對動態(tài)的過程。視覺加工還離不開對在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上所抓取信息片段的精細(xì)分析，因此個(gè)體在有限時(shí)間內(nèi)能夠處理的信息容量也會對視覺刺激的識別準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。研究2.2.2即圍繞這一觀點(diǎn)展開。

被試：本研究包括發(fā)展性閱讀障礙兒童29名，平均年齡10.22歲；其中參與中央視野和邊緣視野內(nèi)無掩蔽TDT訓(xùn)練的人數(shù)分別為14名和15名，兩組在前測階段的各項(xiàng)人口學(xué)指標(biāo)及認(rèn)知、閱讀水平分布同質(zhì)。另有年齡匹配的典型發(fā)展組兒童15名，構(gòu)成訓(xùn)練效應(yīng)的對照基線。

研究思路：采用“前測-訓(xùn)練-后測-追蹤”的實(shí)驗(yàn)程序，通過去除經(jīng)典范式中構(gòu)成強(qiáng)烈干擾的掩蔽刺激、操縱目標(biāo)刺激的呈現(xiàn)時(shí)間和位置（即中央視野或邊緣視野; 從而分離時(shí)間采樣和空間采樣各自對閱讀發(fā)展的作用），進(jìn)一步探討視覺通道內(nèi)時(shí)間加工缺陷及其訓(xùn)練對兒童閱讀發(fā)展的作用機(jī)制。

訓(xùn)練任務(wù)：在2.2.1中實(shí)驗(yàn)材料的基礎(chǔ)上，去除掩蔽刺激以及它與目標(biāo)刺激（中央訓(xùn)練組呈現(xiàn)在中央視野, 邊緣訓(xùn)練組呈現(xiàn)在邊緣視野）之間的間隔，轉(zhuǎn)而改變目標(biāo)刺激本身的呈現(xiàn)時(shí)間，使其由初始值300 ms開始，按照3-down-1-up的形式進(jìn)行步長為16.7 ms的階梯變化。在每個(gè)block中需要經(jīng)歷10次反轉(zhuǎn)，并以第5-10次轉(zhuǎn)折點(diǎn)的閾值計(jì)算該block的辨別閾限；第n個(gè)block的初始刺激呈現(xiàn)時(shí)間根據(jù)第n-1個(gè)block中最后一個(gè)反轉(zhuǎn)值而定。在研究過程中，訓(xùn)練組被試共進(jìn)行5個(gè)session的訓(xùn)練，每個(gè)session包含6個(gè)block。另外，實(shí)驗(yàn)在前、后測階段還利用恒定刺激法測量了被試在目標(biāo)刺激呈現(xiàn)不同時(shí)長（30–530 ms）條件下的正確率。

主要發(fā)現(xiàn)：（1）在前測階段，閱讀障礙和典型發(fā)展兒童無論在中央視野（F（1,42）=4.71, p=0.036）還是邊緣視野（F（1,42）=6.43, p=0.015）的無掩蔽TDT任務(wù)上都存在顯著的組間差異，顯示閱讀障礙兒童在有限時(shí)間內(nèi)的視覺采樣效率較典型發(fā)展組有所落后。

（2）中央（F（1,27）=12.37, p=0.002）和邊緣（F（1,27）=14.62, p=0.001）視野訓(xùn)練都顯著提高了閱讀障礙兒童對視覺刺激的時(shí)間采樣和快速加工能力，并成功遷移到了閱讀流暢性任務(wù)上（F（1,27）=25.30, p＜0.001），且兩種訓(xùn)練方式對閱讀發(fā)展的遷移效果相當(dāng)，只是邊緣視野訓(xùn)練可同時(shí)改善中央視野內(nèi)的辨別準(zhǔn)確性，而中央視野訓(xùn)練卻不能遷移到邊緣視野中。

（3）知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練顯著提高了兒童對低頻呈現(xiàn)條件下漢字結(jié)構(gòu)的識別能力（可顯示巨細(xì)胞功能（Zhao, Qian, Bi, & Coltheart, 2014），（F（1,14）=14.37, p=0.002）以及對復(fù)雜視覺特征的快速搜索能力（可顯示視覺注意的快速切換能力（Zénon, Ben Hamed, Duhamel, & Olivier, 2009），（F（1,12）=36.13, p＜0.001），但語音意識在訓(xùn)練前后卻沒有表現(xiàn)出顯著變化（F（1,27）=1.01, p=0.323）（艾鋒, 2015）。這與2.2.1中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在分離，表明“對連續(xù)視覺事件的時(shí)間分割”和“對（分割后的）微小時(shí)間窗口內(nèi)視覺刺激的快速加工”可能通過不同的渠道影響閱讀發(fā)展。

3 討論

綜合以上聽覺、視覺通道內(nèi)針對中文閱讀障礙兒童的三項(xiàng)時(shí)間加工訓(xùn)練研究，以及它們通過改善個(gè)體的語音意識和/或巨細(xì)胞功能、注意切換速率，最終遷移至閱讀發(fā)展的認(rèn)知機(jī)制，本文將對閱讀障礙的“時(shí)間加工缺陷”理論進(jìn)行以下分析和補(bǔ)充。

首先，閱讀障礙者的時(shí)間加工困難具有非模態(tài)性，且不僅限于對語言學(xué)材料的加工。本文所述的三項(xiàng)研究在聽覺、視覺通道內(nèi)都觀察到了閱讀障礙兒童在快速時(shí)間加工上存在的困難，這與前人利用聽覺（Casini, Pech-Georgel, & Ziegler,2018; Fostick, Eshcoly, Shtibelman, Nehemia, & Levi,2014; Laasonen, Service, & Virsu, 2001）、視覺（Casini et al., 2018; Johnston, Pitchford, Roach, &Ledgeway, 2017; Laasonen et al., 2001）以及觸覺（Laasonen et al., 2001）刺激所得的研究結(jié)果一致。不僅如此，類似的發(fā)現(xiàn)已在使用語言材料、非語言材料（Fostick et al., 2014; Johnston et al., 2017;Vandermosten et al., 2010, 2011）；采用外顯報(bào)告或內(nèi)隱知覺（Casini et al., 2018）；以及包括同時(shí)性判斷、順序知覺、聽覺空時(shí)距比較、視覺運(yùn)動探測等各種實(shí)驗(yàn)任務(wù)（Laasonen et al., 2001; Walker, Hall,Klein, & Phillips, 2006）的成人及兒童研究（Vandermosten et al., 2010, 2011）中得到重復(fù)，涉及英、法、西、荷、希伯來等多種語言（Fostick et al., 2014; Goswami,2011; Lallier, Molinaro, Lizarazu, Bourguignon, &Carreiras, 2017; Vandermosten et al., 2010）。部分研究還將閱讀障礙個(gè)體在加工客體時(shí)間屬性和另一些非時(shí)間性知覺特征（如聲音的響度）時(shí)的表現(xiàn)加以比較，發(fā)現(xiàn)相關(guān)缺陷特異性地指向低效的時(shí)間采樣（Casini et al., 2018; Nicolson, Fawcett, & Dean,1995; Vandermosten et al., 2010），而那些非時(shí)間性的知覺信息只有在發(fā)生動態(tài)變化（即受到時(shí)間調(diào)制）時(shí)才會引起加工困難（McAnally & Stein, 1996;Menell et al., 1999; Rocheron, Lorenzi, Füllgrabe, &Dumont, 2002）。由此可見，時(shí)間加工缺陷是一種發(fā)生在基礎(chǔ)層面上，超越了刺激特征和任務(wù)性質(zhì)的廣泛性認(rèn)知功能失調(diào)，它阻斷了視、聽知覺精細(xì)而自動化的加工，進(jìn)而妨礙閱讀技能的習(xí)得與發(fā)展。

其次，知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練可以顯著改善閱讀障礙兒童在聽覺、視覺通道內(nèi)的時(shí)間加工能力，并有效提高其閱讀成績。盡管前人研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)語音刺激被人為拉伸，使得其中區(qū)分音位信息的時(shí)間特征得到放大、突出時(shí)，經(jīng)過一段高強(qiáng)度、長時(shí)間（一般為4周及以上）的暴露和訓(xùn)練之后，閱讀障礙兒童的語音意識、閱讀能力，以及左半球語言網(wǎng)絡(luò)的功能激活都會得到顯著提升（Gaab, Gabrieli,Deutsch, Tallal, & Temple, 2007; Merzenich et al., 1996;Tallal et al., 1996; Temple et al., 2003）。然而，在視覺通道內(nèi)進(jìn)行時(shí)間加工訓(xùn)練，并向閱讀技能遷移的可行性、有效性，以及采用純音、圖形等非言語刺激開展領(lǐng)域一般性訓(xùn)練的實(shí)踐效果等，在現(xiàn)有研究中依然鮮有涉及。本文主要探討的三項(xiàng)研究，以實(shí)驗(yàn)干預(yù)為手段，進(jìn)一步佐證了時(shí)間加工缺陷與異常閱讀發(fā)展之間的因果聯(lián)系，為“時(shí)間采樣框架”模型提供了來自訓(xùn)練研究的證據(jù)。另一方面，以上知覺學(xué)習(xí)訓(xùn)練在操作上具有刺激屬性變異范圍大、學(xué)習(xí)進(jìn)程可自我調(diào)控、訓(xùn)練時(shí)程短、效率高、可保持等優(yōu)勢，為閱讀障礙的干預(yù)提供了可靠、有效的實(shí)踐工具。

第三，時(shí)間加工能力對閱讀發(fā)展的影響存在多種作用渠道，其中語音意識、巨細(xì)胞功能和注意切換可能是溝通非模態(tài)時(shí)間知覺與綜合性讀寫技能的認(rèn)知橋梁。在聽覺實(shí)時(shí)距辨別訓(xùn)練和有掩蔽的視覺質(zhì)地辨別訓(xùn)練中，均觀察到了語音技能在時(shí)間加工與閱讀發(fā)展之間顯著的中介作用。事實(shí)上，聽覺時(shí)間知覺的精確性與語音操作的熟練性之間存在的顯著相關(guān)在以往許多大樣本探測（Malenfant et al., 2012; Walker et al., 2006）和閱讀障礙研究（Fraser, Goswami, & Conti-Ramsden, 2010;Goswami, Wang et al., 2011; H?m?l?inen, Lepp?nen,Torppa, Müller, & Lyytinen, 2005; Pasquini, Corriveau,& Goswami, 2007）中得到證實(shí)。有意思的是，即便在TDT（有掩蔽）這樣的視覺任務(wù)中，時(shí)間加工訓(xùn)練對閱讀水平的提升作用依然是通過改善語音技能來實(shí)現(xiàn)的，這不得不讓我們對2.1、2.2.1兩個(gè)訓(xùn)練任務(wù)的實(shí)質(zhì)與共性展開思考。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練對象都是對一段持續(xù)時(shí)間的知覺，它既可以構(gòu)成刺激本身的核心特征（如聽覺任務(wù)中的刺激時(shí)長），也可以作為隔離兩個(gè)重要刺激的分界標(biāo)志（如視覺任務(wù)中掩蔽與目標(biāo)刺激之間的SOA）。不管其涉及的具體認(rèn)知過程如何，都需要將連續(xù)的信息輸入準(zhǔn)確地分割成若干個(gè)意義單位。2.1、2.2.1兩項(xiàng)研究的訓(xùn)練對象都在數(shù)百毫秒的時(shí)間窗口上展開，與語音信息中單個(gè)音節(jié)的持續(xù)時(shí)間相當(dāng)，而人腦對語言輸入的基本追蹤恰好發(fā)生在音節(jié)水平（Giraud & Poeppel, 2012; Luo &Poeppel, 2007; Luo, Liu, & Poeppel, 2010; Poeppel,Idsardi, & van Wassenhove, 2008），因此，超越了具體的知覺通道以及刺激形式，針對在時(shí)間維度上對信息流進(jìn)行有效分割的訓(xùn)練成功改善了閱讀障礙兒童的語音知覺和操作能力，進(jìn)而遷移到閱讀上。

另一方面，除了分割連續(xù)的時(shí)間信息之外，我們還常常需要對刺激輸入做出“瞬時(shí)”判斷（當(dāng)刺激呈現(xiàn)時(shí)間極其短暫時(shí), 可以近似地認(rèn)為其發(fā)生在某個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)上），而這有賴于具有任務(wù)特異性的知覺加工過程，以及合理有效的注意分配。正如2.2.2中去除掩蔽刺激的TDT訓(xùn)練那樣，當(dāng)目標(biāo)呈現(xiàn)時(shí)間被極度壓縮（如30 ms），人類有限的認(rèn)知資源受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，因而是否能夠根據(jù)任務(wù)需求快速抽取豐富而關(guān)鍵的信息片段，決定了行為表現(xiàn)。在本研究中，質(zhì)地圖形是一個(gè)高時(shí)間頻率、低空間頻率的視覺刺激，主要由巨細(xì)胞及背側(cè)通路負(fù)責(zé)加工；同時(shí)，它又是一個(gè)雙加工任務(wù)，需要先識別中央字符，再對中央（或邊緣）視野內(nèi)的質(zhì)地排列做出判斷，需要被試進(jìn)行自上而下的注意調(diào)控，流暢地完成注意定向、解離、轉(zhuǎn)移/切換、再定向等一系列過程。所以，我們在訓(xùn)練前后觀察到的閱讀障礙兒童在低頻條件下對字形結(jié)構(gòu)加工能力的增強(qiáng)，以及迅速轉(zhuǎn)移注意范圍、搜索復(fù)雜視覺特征能力的提高，都是與實(shí)驗(yàn)任務(wù)的具體性質(zhì)相適應(yīng)，且符合研究預(yù)期的。值得注意的是，中央和邊緣視野內(nèi)質(zhì)地辨別的訓(xùn)練效果遷移具有一定的方向性，即邊緣視野訓(xùn)練可以遷移至對中央刺激的識別，而中央視野訓(xùn)練卻不能顯著改善邊緣視野內(nèi)的刺激辨認(rèn)，說明對知覺刺激的瞬時(shí)加工在很大程度上受制于任務(wù)形式和要求；但從兩種訓(xùn)練都可以促使閱讀能力的提高來看，起主要作用的應(yīng)該是中央視野訓(xùn)練涉及的“高頻時(shí)間采樣”這一成分，而不是邊緣視野訓(xùn)練所添加的“空間采樣”及相關(guān)機(jī)制。這一發(fā)現(xiàn)對于理解中文閱讀障礙或許具有更重要的意義，因?yàn)橛醒芯勘砻?，視覺時(shí)間加工，而非聽覺，對于漢字識別具有獨(dú)立的解釋效應(yīng)（Chung et al., 2008）。

4 總結(jié)與展望

本文通過綜述三項(xiàng)知覺學(xué)習(xí)干預(yù)研究，再次證明了閱讀障礙群體所具有的時(shí)間加工缺陷，并通過介紹來自視覺通道、漢語兒童的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，進(jìn)一步闡明了這種時(shí)間加工缺陷的非模態(tài)性和跨語言一般性，對原有理論框架做出了拓展和延伸。同時(shí)，借助知覺學(xué)習(xí)這樣一種高效的訓(xùn)練手段，擴(kuò)展了閱讀障礙認(rèn)知干預(yù)的實(shí)踐可能，并從“連續(xù)時(shí)間分割”、“瞬時(shí)時(shí)間采樣”的角度，結(jié)合視覺、聽覺通道固有的知覺特點(diǎn)，為時(shí)間加工影響閱讀發(fā)展的作用機(jī)制提供了若干可能的解釋。然而，該領(lǐng)域內(nèi)依然存在許多有待探討的問題。

第一，有關(guān)基礎(chǔ)時(shí)間加工如何對閱讀這樣的高級認(rèn)知功能產(chǎn)生作用，其內(nèi)在的具體機(jī)制仍不明確。這種機(jī)制可能存在多個(gè)層面，首先，是否存在一個(gè)具有閱讀特異性缺陷的時(shí)間窗口？Goswami（2011）的TSF模型曾強(qiáng)調(diào)，閱讀障礙者的時(shí)間缺陷主要位于theta、delta等低頻波段，而gamma波段的高頻加工相對完好（Goswami, 2011;Goswami, Fosker, Huss, Mead, & Szücs, 2011）。之后的研究雖然對“低頻加工損傷”具有較大程度的共識，但是部分研究發(fā)現(xiàn)，閱讀障礙者在高頻時(shí)間窗口內(nèi)同樣可能存在加工異常（Lehongre,Ramus, Villiermet, Schwartz, & Giraud, 2011; Molinaro et al., 2016），而這可能與音位水平的知覺困難有關(guān)（Lallier et al., 2017）。日后研究需要進(jìn)一步確認(rèn)，閱讀障礙者的時(shí)間加工缺陷究竟是一種普遍性問題，還是可以鎖定到某個(gè)具體的時(shí)間窗口。其次，對這個(gè)過程所涉及神經(jīng)機(jī)制的討論還非常有限。盡管有許多研究試圖從神經(jīng)振蕩的角度來解釋時(shí)間加工缺陷，但它們采用的指標(biāo)不統(tǒng)一[包括波幅、相位同步性（phase coherence）等]，也很少探討不同頻段振蕩之間的耦合關(guān)系，缺乏對振蕩來源的空間定位。

第二，視、聽時(shí)間加工缺陷或許以不同的方式對閱讀發(fā)展造成影響，但目前仍缺乏對兩者共性、特性加以系統(tǒng)分析的綜合性研究。以本文所介紹的三項(xiàng)訓(xùn)練研究為例，有的以語音技能為中介手段，有的則通過改善視覺加工和注意分配來提高閱讀。由于這些視、聽訓(xùn)練的任務(wù)要求不完全匹配，所關(guān)注的時(shí)間窗口也有所差異，目前我們還無法清晰地分離“時(shí)間知覺能力”本身和“通道特異性加工”各自對閱讀發(fā)展所起的作用。除此之外，我們還需要跳出具體的感覺通道，從跨通道整合的角度再次審視時(shí)間加工缺陷對閱讀學(xué)習(xí)造成的阻礙。因?yàn)橐酝芯堪l(fā)現(xiàn)，盡管單通道知覺在人類生命的最初幾年內(nèi)就能發(fā)展到一個(gè)相當(dāng)高的水平，但多個(gè)通道間的整合技能卻需要一段相當(dāng)長的時(shí)間（一般在青春期以后）才能逐漸發(fā)育成熟（Wallace & Stevenson, 2014）。而這種聯(lián)結(jié)整合能力往往與閱讀發(fā)展聯(lián)系緊密（Mossbridge, Zweig, Grabowecky, & Suzuki,2017），對閱讀障礙的直接解釋效應(yīng)甚至強(qiáng)于視覺或聽覺單個(gè)通道內(nèi)的時(shí)間加工缺陷（Malenfant et al., 2012）。鑒于閱讀學(xué)習(xí)早期需要經(jīng)歷一個(gè)將陌生字符與已有語音儲備建立一一映射的過程，而視、聽覺信息傳播的方式和速度又不盡相同，因此時(shí)間加工能力中除了“連續(xù)分割”、“瞬時(shí)采樣”兩種子成分之外，可能還需要做到“精確配準(zhǔn)”，尤其是當(dāng)面對來自不同感覺通道的信息輸入時(shí)。

第三，時(shí)間加工與閱讀發(fā)展之間的關(guān)系可能在不同語言文字系統(tǒng)中表現(xiàn)不同，這種差異的機(jī)理與本質(zhì)需要通過跨文化視角加以探究。在Lallier等人（2017）最近的一項(xiàng)綜述中指出，不同語言文字中，語音和字形加工的相對重要性是不完全一致的，各語言的韻律特點(diǎn)以及形-音映射的規(guī)律性都可能使時(shí)間加工對閱讀發(fā)展的解釋效應(yīng)發(fā)生改變。例如，對于那些強(qiáng)調(diào)重音結(jié)構(gòu)的語言（即不同的重音分布可能會產(chǎn)生不同語義，或重音分布不具有較強(qiáng)可預(yù)測性的語言）而言，用于音韻編碼的低頻時(shí)間加工對閱讀發(fā)展所產(chǎn)生的影響可能會甚于其他語言（Lallier et al., 2017）。無獨(dú)有偶，一種語言的正字法深度越深（即字形與語音之間對應(yīng)規(guī)則越復(fù)雜、一致性越低、越難以預(yù)測），其文字加工的基本單位，也就是粒度大?。╣rain size），就越大（Ziegler & Goswami, 2005），導(dǎo)致閱讀過程中眼睛掃視的速率降低，而單個(gè)注意窗口中可容納的信息量（即字符串長度）則有所增加，因此對低頻時(shí)間加工的依賴性也更強(qiáng)（Lallier et al., 2017）。由于在漢語中，韻律結(jié)構(gòu)（即聲調(diào)）具有重要的表義作用，其字形和語音之間又缺乏系統(tǒng)的對應(yīng)關(guān)系，我們預(yù)期低頻窗口內(nèi)的時(shí)間加工缺陷是引發(fā)中文閱讀障礙的核心因素，但這還需要進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。