在双语读者中 视觉皮层处理拉丁字符和汉字的方式不同

近一半的人类会说一种以上的语言，许多成年人可以阅读和掌握几种书写系统。视觉皮层如何适应对用不同字符书写的单词的识别?为了回答这个问题，巴黎脑研究所的Laurent Cohen和CEA神经影像中心NeuroSpin的Stanislas Dehaene领导的Unicog团队研究了31名双语者的大脑。

使用高分辨率7T fMRI，研究人员表明视觉单词形式区域(VWFA)由对单词感知敏感的微小皮质区域组成。这些区域在阅读英语和法语时被无动于衷地激活。然而，在英汉双语者中，某些皮质区域对中文表意文字有特殊反应，似乎涉及人脸识别。

因此，学习几种书写系统可以塑造视觉皮层，以至于某些神经元组专门阅读一个字母表。这些结果发表在《科学进展》杂志上。

就像音乐家可以演奏多种乐器并阅读不同类型的乐谱一样，经常用两种语言阅读的人已经发展出从一种语言世界导航到另一种语言世界的非凡能力。对于那些掌握几种书写系统的人来说，这种能力更加迷人：罗马、格鲁吉亚或希伯来字母、日语汉字、中文表意文字、阿拉伯变音符号......世界上每种语言都有其转录声音和含义的方式。但是这种阅读敏捷性是如何在大脑中发展的呢?

“在左腹侧枕颞叶皮层内，对书面单词的识别动员了在获得阅读过程中形成的称为视觉单词形式区域(VWFA)的特定区域，”巴黎脑研究所的神经学家Laurent Cohen解释说。“它是视觉皮层区域的巨大马赛克的一部分，专门用于物体的视觉识别 - 例如面部，轮廓，工具或位置。这个区域受损的人会变得亚历克利克斯，这意味着他们失去了识别单词甚至简单字母的能力。

到目前为止，这个对读取采集至关重要的区域相对不为人知，主要是因为研究中常用的MRI扫描的空间分辨率较低。研究人员现在想知道VWFA的神经结构如何在教育，经验，文化和学习的影响下建立。

“我们想确定它是否被划分为一种或多种语言的较小区域，”该研究的第一作者，CEA神经影像中心NeuroSpin认知神经影像研究部门(Unicog)的博士后研究员Minye Zhan补充道。“字母书写的处理方式是否与基于语标(代表单词的图形符号)的书写方式相同?”

高分辨率，高识字率

为了回答这些问题，Laurent Cohen和Stanislas Dehaene的团队使用NeuroSpin的10T MRI对21名英汉和7名英法双语者进行了阅读测试，其准确性远远优于传统MRI。在MRI测试期间，参与者被要求看着屏幕上的字符，这些字符可能形成也可能不构成真正的法语，中文或英语单词，以及数字，面孔，房屋等。

使用该协议，研究人员能够查看每个参与者的VWFA。他们发现，这个区域被细分为几个微小的皮质区域，这些区域高度专门用于单词感知，并且用通常的成像技术不可见。在英语和法语双语者中，所有这些领域都同样适用于两种语言。

然而，在英汉双语者中，有些领域只是受到中文语标识别的刺激。最后，在所有参与者中，假词或画得不好的字符激活这些微小的皮层区域比真实的、熟悉的单词更弱。

“英语和法语使用相同的字母;这当然解释了为什么这两种语言使用相同的皮质资源，即使它们的拼写规则非常不同，“敏业詹解释道。“相反，当书写系统在所用符号的轮廓、形状和复杂性方面存在根本差异时，就会出现专门的神经元组。

更令人着迷的是，在英汉双语者中，专门对阅读中文单词做出反应的皮质区域也被面部强烈激活。“我们可以假设阅读面部特征和语标共享一些潜在的机制。面孔，就像汉字一样，是紧凑的形状，只能通过分析它们的各个部分彼此之间的位置来识别和区分，“NeuroSpin主任兼法兰西学院教授Stanislas Dehaene补充道。

研究人员现在必须研究其他语言对，以确定VFWA的专业领域是否可能出现在其他语言环境中。例如，掌握不同字母(俄语-英语)、阅读方向相反(英语-阿拉伯语)或具有非常不同的统计特征(如元音和辅音频率(法语-波兰语)的双语者。

“未来的研究将使我们能够确保中文语标的视觉处理在语言领域不是一个例外，”Stanislas Dehaene总结道。“由于VFWA与专门用于识别构成我们环境的面部，物体和其他元素的区域重叠，因此我们可以假设其强大的可塑性允许出现大量扬声器的共同特征。从长远来看，这些都是理解阅读习得困难的途径。