第六屆信誼嬰幼兒發展研討會
專題演講摘要

第六屆信誼嬰幼兒發展研討會專題演講摘要

當大腦遇到字：大腦學習閱讀的方式(中)

主講人：Dr. Brian A. Wandell

認知神經科學家利用很多不同的工具來觀察人類的大腦運作，包括紀錄頭皮上不同部位的腦電波、腦磁波，或是透過巧妙設計的行為實驗。但毫無疑問地，磁振造影掃瞄儀（MRI），對於瞭解大腦結構組織與功能的發展，是最重要的研究工具開展。1980 年代，在美國開始使用磁振造影掃瞄儀，從那時起，科學家就利用磁振造影掃瞄儀對人腦進行多方面的研究，例如用來進行結構性核磁造影（structural MRI），這是初步的研究。在1990 年代，功能性核磁造影（functional MRI, fMRI）可以測量局部（3-5 毫米）大腦區域的腦部代謝活動及血流量，這是另一個進展。第三個進展是利用擴散磁振造影（Diffusion Weighted Imaging）透過測量大腦不同區域的神經元的連結，讓研究員更瞭解大腦神經迴路。

相對於動物研究中所使用的各種方法，磁振造影掃瞄技術有其缺點也有其優點，缺點是在空間與時序解析度較差，而且實際上是測量大腦代謝的活動變化，並不是神經元本身的活動。研究者實際上是假設大腦代謝的活動變化與神經系統的運作有直接關連性，並據以間接地推論認知行為的運作。磁振造影掃瞄技術的優點是非侵入性，而且可以在活體上取得資料。而這正是在人體實驗上，必要的限制。此外，有許多高層的認知行為，並沒有辦法利用動物實驗進行，因為動物並沒有這樣的行為表現，閱讀和語言就是其中最好的兩個例子。

和人類的演化史裡，閱讀屬於較晚期才發展出的人類行為。所以心臟、眼睛等器官的發展已經有特化的處理歷程，閱讀所涉及的大腦機制尚未演化出專門的機制。所以在人類學習閱讀的過程當中，會牽涉到很多原本並不是特定為了閱讀而發展的大腦區域。

人類的大腦在早期發展的時期，會因應環境當中的需求而改變神經網路的連結，這是所謂的「大腦發展可塑性」。我將會舉一些極端的案例來說明大腦發展的可塑性。包括出生時就只有半腦的孩子，大腦的可塑性如何幫助他生存；但也是同樣的可塑性，卻是有害的，可能造成終身傷害，例如弱視（amblyopia）兒童。

由於腦是環境與基因互動的產物，接觸到大量的閱讀材料一定會對於兒童的大腦神經迴路發展產生影響。對於一般的孩子來說，文字的接觸可能產生雷同的大腦迴路的發展。但是對一些孩子來說，卻可能因為在形成這樣的大腦迴路過程中有所偏異，導致他們在學習閱讀上無法正確地以及有效率的進行字詞辨識難。閱讀的大腦神經迴路是由許多不同的成份所組成，兒童在閱讀的困難，可能肇因於不同成份的異常發展。