儿童青少年语言功能的重塑与解码

儿童大脑具有可塑性，这为教育提供了终身学习的理念。中英文阅读在脑功能和神经反应方面存在差异，特别是汉字的独特性，能够帮助儿童克服阅读障碍，增强我们对汉语言教学的信心。此外，脑功能研究结果强调7岁前是语言教育的关键期，无论是学校、家庭还是社会，都应共同努力提升儿童的阅读能力。

大脑结构可以通过学习发生改变

近期的研究显示，美国的智商分数可能在近一个世纪以来首次出现了下降，而阅读习惯的改变被认为是智商下降的一个关键因素。随着阅读能力的下降，大脑处理语言的可塑性也随之变差。研究表明，无论是早期还是晚期学习第二语言的个体，通过磁共振功能成像技术扫描，可以观察到大脑结构的差异。具体来说，早期学习第二语言的儿童在大脑顶叶的灰质密度上高于晚期学习者，灰质密度的增加基本上可以反映神经元数量的增加。

早期学习第二语言的个体，其大脑的髓鞘发育也更为完善。髓鞘是神经纤维的保护层，对神经信号的传导起着至关重要的作用。这一发现表明，儿童时期接受系统的语言训练不仅能够促进语言能力的发展，还能促进大脑结构的成熟和功能的提升。

研究发现，成年人的大脑具有可塑性。观察发现，哥伦比亚前游击队队员在放下武器后开始学习英语。经过2～3年的训练，他们大脑中负责阅读的神经纤维束体积显著增加。神经纤维是神经信号传导的关键结构，这表明，即使是成年人，大脑结构也可以通过学习而发生改变。

我们实验室曾对北京的大学生进行研究，要求他们对四种颜色方块重新命名。经过不到2小时的训练，观察到这些学生大脑中负责颜色识别的脑区灰质体积有所增加。

不同语言背景对大脑加工的影响

通过对英语、法语和意大利语的研究，科学家们发现大脑中负责语言加工的中枢，尤其是负责阅读的区域，位于所谓的“镍点区”。这一区域主要负责将字母转换为声音，其重要性已得到全球众多实验室的验证。

然而，当我们将研究焦点转向中文汉字时，发现人脑对语言的表达和存储受到语言类型的显著影响。大脑中存在语言共用的脑区，这些区域在不同语言的加工中都会发挥作用。同时，也存在一些特定于某种语言的脑区，例如中文特有的左脑额中回区域，以及右脑中的两个重要区域，这些区域在汉语加工中起着关键作用。

全球的研究人员都对汉语在大脑中的神经表达表现出浓厚的兴趣，因为汉语作为一种表意文字，具有独特的视觉方块形状和音节水平的发音结构。我们通常能够意识到汉字的方块字形，但很少意识到其发音结构是基于整个音节，而非简单的字母音素。

我们实验室在过去20多年中做了大量实验，发现左脑的额中回区域对汉字的加工尤为重要。如果这个区域发育不良或活动异常，可能会导致严重的中文阅读障碍。这种障碍与西方的阅读障碍不同，后者通常与颞顶区的发育不良有关。

在儿童学习汉字的过程中，其功能主要体现在对字词的形状、发音和意义的加工与连接上，这是决定阅读能力发展的关键。与英语等语言不同，中文的学习在很大程度上依赖于死记硬背，而这种记忆方式主要涉及左脑额中回这个区域的功能。左脑额中回在形成字形、字音、字义之间的连接中扮演着重要角色。通过对语言能力异常人群的研究，特别是那些患有严重阅读障碍的中国儿童，科学家们发现左脑额中回的活动是诊断中文失读症的重要脑功能指标。这些研究结果得到了多个实验室的支持，包括对第二语言学习者的研究，以及使用近红外光谱成像技术进行的研究。

除此之外，研究还发现，中文和英文在大脑中的加工存在一定程度的分离。这种分离不仅体现在语言学习上，还可能影响其他认知能力。例如，研究发现，由于阅读中文的经验，左脑在控制语言加工的同时，也影响了中国人的数学计算能力。

过度使用拼音输入法会影响儿童的阅读能力发展

为什么左脑的额中回主管中文阅读，而颞顶区主管英文阅读？原因在于中文和英文的阅读机制不同。中文的阅读区额中回临近大脑的运动区，这与汉字的学习过程密切相关，因为学习汉字需要反复书写。而英文的阅读区颞顶区临近大脑的听觉区，学习英文更多依赖于听力和语音意识。

大量研究发现，学习英文依赖于对声音的敏感度。如果儿童对声音不够敏感，他们很可能成为英文阅读障碍患者。例如，通过让两岁儿童听一串语音并记录他们的脑电活动，可以观察到对异常音的强烈复播反应。如果儿童在两岁时对特定声音有强烈的复播反应，他们未来成为阅读障碍者的可能性就很小。相反，如果对某些声音没有复播活动，那么这些儿童有85%的可能性是严重的英文阅读障碍患者。这为西方拼音文字的阅读障碍提供了早期预警指标。

中文阅读区为什么靠近运动区？因为汉字书写是非常重要的一环。研究发现，中文的阅读能力、汉字的识别能力和语音意识与书写的时间和技术有更大的关系。我们在山东济宁、北京、广州调查了5851名孩子，发现28%的小学生阅读成绩低于实际年龄2岁。进一步分析发现，阅读成绩与书写正相关，与拼音输入法的使用负相关。智能拼音输入法使用时间越长，阅读能力就越差。

首都师范大学教授使用磁共振功能成像技术扫描小学四年级孩子的大脑活动，发现过度使用拼音输入法的儿童在关键语言区的活动非常弱。表明过度使用拼音输入法可能会影响大脑阅读中枢的发育，影响儿童中文阅读能力的发展。因此，我们呼吁要有限制地使用拼音输入法。

关于中文和英文在大脑中的分离，有一项研究，让不会阅读英文的美国儿童学习汉字，他们只接受了2.5～5.5小时的汉字训练，便全部学会了阅读。这引发了人们对汉字魔力的思考，为什么能在短时间内帮助阅读障碍者学会阅读？可见，汉字学习在认知加工和大脑神经表达方面具有独特性，这可能与人脑的可塑性及汉字具有独特的方块字体结构的特点有关。

阅读障碍的早期预警

研究表明，3～7岁移民到美国的韩国儿童，其第二语言（英语）的成绩与母语为英语的儿童无显著差异；8～10岁之后移民的儿童，第二语言成绩开始下降；15岁之后移民的儿童成绩进一步降低；成年后移民的个体第二语言成绩最低。这表明大脑灰质的发育与年龄有关。

在拼音文字如英语中，通过听力测试可以预测孩子是否会发展成阅读障碍者。但对于中文，学术界尚未发现导致中文阅读障碍的主要原因，也没有找到有效的早期预警指标和干预方法。

研究发现，导致西方语言阅读障碍的几个主要基因与中文阅读障碍没有关系。2020年，我们与北京师范大学合作，在国家脑计划中增加了特殊样本队列研究，目的是找到中国儿童语言和阅读困难的早期干预技术指标。这项研究包括对3000名3岁儿童进行5年追踪，以及对5000名阅读困难儿童和5000名对照儿童进行磁共振、遗传基因和认知相关的研究。

3岁儿童的追踪研究从2022年5月开始，我们在成都和福州的多家幼儿园进行了研究。通过大量的认知测试和环境指标测试，希望在孩子3～4岁时诊断出他们未来是否会成为严重的中文阅读障碍患者，并及时进行干预。我们还希望通过对1万名孩子的基因研究和脑成像研究，找出中文阅读困难发生的神经和基因以及环境机制。

总之，人的语言功能的定位和环路具有特异性和共同性，语言中枢的发育、保护和开发必须考虑语言类型的特点。