·书评·
大脑阅读之谜的破解:神经元再利用假说的支持

[法] 斯坦尼拉斯·迪昂著,
周加仙等 译,中信出版社,
2011年6月第1版,定 价:
46.00元。

千百年来,我们用眼睛扫视文字或 符号,并唤起大脑的阅读,这种看似简单 实则却非常复杂的大脑阅读机制始终是 一个难解之谜。我们对阅读的行为已经 习以为常,却忽略了它实则是一项非常 复杂的事情。书页上一个个铅字字符是 如何引发一系列声音以及意义的呢?在 进化论看来,人类的大脑是经过千万年 演化的结果,然而人类原本的生存环境 中并不存在书写与阅读,它们仅是近几 千年的事情,那么灵长类的大脑又是如 何演化出识别符号及其意义的能力的 呢?这本由斯坦尼拉斯·迪昂(Stanislas Dehaene)教授著、华东师范大学周加仙 博士翻译的《脑的阅读:破解人类阅读之 谜》,为我们找寻到了千百年来人类大脑 的阅读之谜。Dehaene 是法国科学院院 士、著名教育神经科学家,他根据自己在 人脑阅读方面的卓越研究,在大量实证 研究基础上,全新地揭示了大脑阅读机 制、创造性地提出了神经再利用和文化 神经元的观点,一系列研究都深刻地改 变着我们对教育与学习的传统观念,为 我们揭示了人脑的阅读能力是如何形成 的这一人类谜团。

现代社会,我们每天都在进行着阅 读,我们的眼睛在扫视一页纸的同时,眼 睛每秒钟会停顿4~5 次,这使我们可以 刚好认清1~2 个字符。不过,我们注意 到或意识到的仅是符号的读音和意义, 而对这种快速的信息读取过程却毫不在 意。事实上,每个阅读者的脑中都有一 套复杂的阅读装置,这种装置是人类为 了适应阅读而产生的。近20 年心理学与 神经科学的发展,已经开始揭示出阅读 的神经机制及其原理,神经影像学可以 在几分钟内揭示出阅读过程激活的大脑 区域。

猿猴的研究表明,猿猴脑中的神经 元层级结构会对视觉场景的片段作出反 应,也就是说,这些神经元包含一些基本 的形状,这些形状的组合能够对任何视 觉对象进行编码。一些关于猿猴的研究 甚至揭示出,它们可以对像字母形状的 线条组合作出反应(如T、Y 和L)。神经 生物学的早期研究也发现(Goswami, 2008),阅读是以负责注意、知觉、语言、 认知及操作功能的皮层、亚皮层及小脑 等脑区中已有神经元通路的重组为基础 的,而没有独立的阅读区域。

根据一系列实证研究的结果,Dehaene 提出“神经元再利用”假说,该假说 主要是指新文化客体的学习再利用了大 脑中最初负责类似功能或相近功能的皮 层区,这种再利用的过程之所以成为可 能,是由于大脑的可塑性,同时,这种再 利用的过程会对文化学习产生限制作 用。根据Dehaene 教授的观点,当人们 第一次用抽象的视觉符号来表征一物体 时,实质上是在负责视觉和概念加工过 程已有神经回路之间建立起新的联结, 随着符号表征能力的提高,人们就学会 了将这些区域与负责语言加工过程的区 域相连接,在一系列连接基础上形成了 阅读能力。根据该假说,人类大脑的阅 读和写作能力并不是进化的结果,事实 上是占用了其他功能区域,进而发展和 塑造出来的。但是,我们的阅读能力对 大脑神经的适应,同样依赖于基因遗传 的作用,生理学家Horace Barlow 曾提出 大脑中存在“祖母细胞”的假说,事实的 确也证实了“祖母细胞”的存在,即这种 细胞只对某些熟悉的事物作出反应,但 后来的研究也证明,“祖母细胞”并非单 独起作用,而是“祖母细胞群”对诸如面 孔这样的熟悉事物产生反应。这也说 明,阅读神经元是存在遗传基础的,只不 过这种遗传性,并不单独为阅读而生成。

因而,通过Dehaene 教授提出的神 经元再利用假说,我们认为是脑的神经 结构制约了我们阅读的方式,而进化并 未形成专门的阅读中枢。从表面来看, 各种文字各具形态,但他们仍然具有一 些共同特征,这反映了视觉信息在大脑 进行编码和加工的方式。Dehaene 教授 形象地将文字发展历史看作一场浩大的 筛选过程,即经过时间的积淀,各种文字 逐渐成为能够进行有效标记的符号,并 且越来越契合我们脑中固有的组织形 式。简单来说,在进化过程中,大脑并没 有改变原有的结构以适应文字加工的需 要,相反,恰恰是文字通过不断地发展变 化,逐渐适应了大脑的信息加工要求。 那么,这种适应大脑信息加工要求的阅 读能力是如何形成的呢?神经科学的研 究证明,阅读学习涉及两组相互联系的 脑区:物体识别系统和语言环路。这两 组脑区在婴儿时期已经逐渐形成,他们 完成阅读可分为表象阶段、语音阶段和 正字法阶段。脑成像研究表明,在这个 过程中,有多处神经回路发生了变化,尤 其是左侧颞-枕叶被称为“字母匣子区” 的区域,婴儿经过多年的成长,由书面语 言引起的神经活动逐渐增强,而且也更 具选择性,最终整合形成人的阅读网 络。而最近的脑成像研究找到的证据也 正证实了上述研究结果,即脑成像研究 发现了一个非常稳定的大脑系统,它负 责阅读的“视觉词形”加工,这可能是与 阅读相关最密切的器官组织了,阅读者 只要看到书面单词,就会在枕-颞沟的左 半球腹侧视觉区出现激活,这一激活在 不同个体间的差异只有几毫米,这说明 大脑内负责阅读的脑组织是以视觉组织 为基础发展起来的。

Dehaene 有关阅读能力的神经科学 研究,尽管只是部分地揭示出了阅读的 神经机制,但他所提出的神经元再利用 假说、神经元终生具有可塑性与和文化 神经元等观点,使我们看到在先天遗传 基因的基础上,作为文化进化的产物,阅 读能力的发展是随着人类文化的进步而 对大脑结构的适应结果。因此,关于阅 读机制的神经科学研究,可以在教育、心 理和脑之间搭建起一座沟通的桥梁,使 神经科学的研究成果,直接与现实中的 教育教学发生联系,使它们应用到教与 学中来,从而促进学生读写能力的提高。

文/姜永志
作者简介 内蒙古民族大学教育科学学 院/心理健康研究所,讲师。

(责任编辑 李娜)