阅读障碍与视空工作记忆

高超

〔摘要〕阅读障碍作为一种常见的学习障碍，正在得到越来越多研究者的关注。主流观点认为，阅读障碍的核心缺陷是工作记忆中语音环的受损。但近年来，也有一些学者从视空工作记忆的角度对阅读障碍进行了研究，提出了阅读障碍存在着视空工作记忆方面的缺陷，但对于这方面的研究目前还没有一个比较统一的观点，有待进一步研究继续探索新的解释思路。

〔关键词〕阅读障碍；视空工作记忆；综述

〔中图分类号〕G44 〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1671-2684（2016）07-0004-03

根据国际阅读障碍协会的定义，阅读障碍是一种特殊的学习障碍，阅读障碍者拥有正常的智力、学习动机、教育和生活条件，同时也不存在明显的视觉、听觉和感知系统障碍，但在准确而又流畅地对词语进行识别、理解和拼写上存在困难，阅读能力明显低于其年龄应该具备的水平[1]。按照DSM-IV的诊断标准，当个体在标准化的阅读准确性和阅读理解测试中得分显著性低于其实际年龄水平时，被认定患有阅读障碍。一般认为阅读障碍是一种遗传的神经性疾病，并且是儿童发展性神经病变中最常见的一种。

一、早期研究

国内外学者对阅读障碍开展了大量的实验研究，主流观点认为，阅读障碍者的核心缺陷是工作记忆中的语音环受损，阅读困难的个体对于言语的发音和其与字母之间的关系存在着学习障碍，同时在语音表征上也存在困难。近年来，也有一些学者从视空工作记忆的角度对阅读障碍进行了研究，提出了阅读障碍者存在着视空工作记忆方面的缺陷，但这一假设还存在着很大的争议。笔者对近二十年来关于阅读障碍的工作记忆研究进行了梳理，并试图发现未来可行的研究方向。

二、当前研究中的争议

视觉工作记忆影响阅读障碍的观点，最早可以追溯到1983年Klicpera[2]的研究，他的实验结果表明，阅读障碍儿童在复杂图形测试中，画出的细节比正常儿童少，而通常认为在复杂图形测试中，视觉工作记忆起着非常重要的作用。基于这种观点，Reiter，Tucha和Lauge[3]进行了大量的研究，他们对阅读障碍患者和正常被试的言语短时记忆、言语和视觉工作记忆进行了测量，其中用回溯数字广度来衡量言语工作记忆，用前进数字来衡量言语短时记忆。测量视觉工作记忆时，给被试在屏幕上依次呈现15个6到12度的角，每个角只呈现200毫秒，呈现完毕要求被试立即报告这15个角度的和，用这个任务来对被试的视觉工作记忆进行衡量。他们的研究结果表明，阅读障碍的儿童在言语和视觉工作记忆上都存在缺陷。Reiter等人对实验结果进行了解释，提出阅读障碍的个体在图象视觉工作记忆上受到了损伤。

尽管关于阅读障碍儿童的视空板工作记忆容量受损的证据越来越多，但Swanson，Ashbaker和Lee[4]认为，工作记忆中的语音环存在缺陷，但视空板中是否存在相似的制约，现在还不是很明确。另外一些研究试图揭示阅读障碍者的视空板资源限制，但没有获得支持这一假设的证据。因此大部分关于阅读障碍的研究都没有得出视空板资源限制的结论，而那些报告存在视空板资源限制的研究[5]，实验中要求被试进行的记忆并不是只有视觉过程，其中还有言语信息的参与。

一些实验证明了阅读困难儿童的视空板工作记忆是正常的，并且在后续实验中排除言语加工的影响后仍然如此[6]。Jeffries和Everatt[7]将患有阅读障碍和运动障碍的成人的视空板和语音环的功能与正常人进行了对比，结果发现阅读障碍的个体在回忆任务中，在语音环中出现了资源限制，但视空板是正常的；而运动障碍的个体却是在视空板中出现资源限制，但语音环是正常的。

同时，一些实验证明了阅读障碍的视觉工作记忆资源限制，De Jong[8]对阅读障碍儿童和正常儿童进行了对比研究，比较了他们的言语工作记忆、言语短时记忆和加工速度。研究表明，阅读障碍组儿童的言语工作记忆资源限制不能由存储问题进行解释，而是由中央执行过程的缺陷所造成。Wang和Cathercole[9]认为应该关注中央执行的一般过程，阅读障碍儿童中央执行系统受损的一个关键性前提假设是他们在复杂的空间任务中使用非言语材料和使用言语材料的结果是一致的。与中央存储相关的一些子系统整合了存储功能和分配注意资源进行实时加工，中央执行功能一旦出现问题，言语任务和视空板任务都会受到影响。

对于阅读障碍的视空板工作记忆过程的研究结论是有争议的。一些早期研究认为阅读障碍是中央执行系统的功能障碍。Swanson[10]研究了儿童和成人的中央执行功能与读写能力的相关。实验中首先测量了被试的言语和视空的短时记忆容量以及中央执行功能，Swanson发现存储和加工对阅读能力有重要的影响，这项研究表明了阅读障碍者的记忆缺陷不仅仅是短时记忆（只进行储存）的问题。之后Swanson[11]在2000年时对语速在执行过程和阅读中的作用进行了研究，结果发现，跟同龄的匹配被试相比较，阅读障碍患者的短时记忆能力和中央执行能力的表现都比较差，甚至在统计分析时排除语速的影响后还是如此。这些研究表明阅读障碍患者的缺陷在工作记忆的中央执行部分，而不在语音环。儿童的阅读障碍是由于一般缺陷造成的工作记忆受损。

Swanson认为，在大部分的研究中，对于个体记忆的差异到底反映的是工作记忆特定区域的受损还是一般执行受损，目前还没有较统一的结论。造成这些差异的一个可能的原因是，不同实验的任务范式对视空工作记忆采取的不同的评估方式，越是复杂的任务，阅读障碍的缺陷表现得越明显。基于这种观点，Smith[12]提出了反对意见，他针对言语和视空信息，分别使用简单和复杂模式，对阅读障碍和对照组儿童的视觉加工和短时记忆任务进行了对比研究，在简单言语任务中，记录被试的言语数字广度；在复杂言语任务中，要求被试读出一个算术问题或句子，要求被试记住算术问题中最后一个数字或者句子中的最后一个单词，然后回答这个算术问题或者阅读理解问题。

在测量简单的视空板工作记忆广度的时候，使用的是Corsi-block范式。当测量复杂的视空板工作记忆时，给被试呈现一系列的单元，其中五个单元用Cs标记，一个单元用Os标记。被试的任务是指出在屏幕中央分界线的上方或下方是否有标记单元，此外被试还要求记住Os的位置。这项研究的结果揭示了成人阅读障碍者工作记忆的缺陷不仅仅存在于语音环，在视空板上也是存在的。在简单任务和复杂任务中都发现了这一点，并且使用新的测量方式也得到了同样的结果。效应量分析发现，阅读障碍的工作记忆缺陷在复杂任务中更大。另外，该研究的结果也表明了阅读障碍的工作记忆缺陷不仅仅是对信息的保持，还有中央执行系统的损伤。

Menghini[13]等人认为，Smith的研究只关注语音环，其结果值得商榷。阅读障碍的工作记忆缺陷存在于言语、视觉对象、视空板。他们在言语广度任务中，实验材料由8个单词组成，每个单词都是低频的双音节词汇。实验的第一部分，主试以每秒一个的速度，大声读出两个单词，要求被试重复这两个单词。然后这个过程再呈现四次，如果在这五次的实验过程中，被试成功完成了三次以上，接下来会呈现多一个单词的序列，否则实验就停止。在视空板任务中，材料由非单词的高对比色几何图形构成，几何图形在屏幕上呈现两秒，经过一秒的间隔后，这个图形会在屏幕上的第二个位置呈现两秒，如此反复呈现七个不同的位置。然后在这七个位置上随机选两个位置，呈现空方框，要求被试说出之前刺激出现的先后顺序。如果被试在五次实验中完成三次以上，接下来还会再呈现多一个方框的序列。最后，采用相似的程序对视觉对象广度进行评估。实验由七个复杂的高对比色几何图形组成，在任务的开始阶段在电脑屏幕中央会呈现两个图形，第一个图形呈现1秒后再呈现第二个，经过500毫秒第二图形也消失后，两个刺激同时在屏幕上的一个随机位置呈现，要求被试指出图形出现的先后顺序。如果被试能够在五次实验中完成三次以上，则进行再多一个图形的序列。

在这些测试之后，进行注意和视觉感知任务，结果发现在言语信息、抽象图表和空间位置的短时信息保存上，阅读障碍儿童的得分比正常儿童低。这些结果都支持了阅读障碍的儿童不仅仅存在言语工作记忆的损坏，在工作记忆的语音环和视空板上都有损伤，从而影响到中央执行功能。并且阅读障碍的儿童只有在对记忆载入要求较大的任务中，才出现视空板广度缺陷。

Wang和Gathercole[9]研究了造成阅读困难儿童的工作记忆方面的原因，他对比了单字阅读困难儿童和正常儿童在言语和视空板上的简单和复杂广度任务，在要求联合使用两种不同认知能力的任务中，阅读障碍的儿童表现得更差，这种双任务的难度被认为是中央执行能力有限造成的。此外，他们还在言语和视空的短时信息回顾任务中表现得较差，Wang认为阅读障碍儿童的工作记忆困难并不是出现在加工言语材料的过程，而是由于中央执行系统的功能障碍，以至于阅读障碍儿童在言语和视空材料的记忆任务中，表现得比普通儿童较差。

复杂广度任务的缺陷在中央执行加工过程，这种影响在短时记忆的简单广度测试中也有所表现。Wang认为这些结果可以用空间注意困难进行解释，而不像Menghini提出的排除空间注意的影响后仍然有视空工作记忆的差异。

三、小结与展望

通过对近年来这些关于阅读障碍的工作记忆研究的梳理，对于视觉工作记忆在阅读障碍中的作用，现在还没有一个比较统一的观点，Swanson[14]运用元分析发现了阅读障碍中视空缺陷的调节效应量，然而分层线性模型却表明视空信息并没有影响，记忆的问题主要是由获取基于言语的信息缺陷，或者是监控言语材料的注意过程所调节的。不过这项元分析是基于1963至2006年的文献，最近几年关于视觉工作记忆缺陷的研究并没有包含其中。但是工作记忆中的语音环缺陷，或者是中央执行功能中的一些附属缺陷，仍然是当前研究的主要问题。

工作记忆的提出迄今已有30多年的历史了，随着实验方法和技术的发展对工作记忆的研究取得了 很大的突破，但在很多问题上仍存在争议，特别是在工作记忆与长时记忆、语音回路与视空间模板的联结上的解释还有许多不足。研究者们还在不断探索新的解释思路。同时，认知神经科学脑成像技术的不断进步也为工作记忆的相关研究提供了新的思路和方向，相信不久的将来，对阅读障碍的工作记忆机制的研究会越来越清晰。

参考文献

[1]Lyon G R，Shaywitz S E，Shaywitz B A. A definition of dyslexia[J]. Annals of dyslexia，2003，53，1-14.

[2]Klicpera C. Poor planning as a characteristic of problem-solving behavior in dyslexic children. A study with the Rey-Osterrieth complex figure test[J]. Acta paedopsychiatrica，1983，49，73-82，.

[3]Reiter A，Tucha O，Lange K W. Executive functions in children with dyslexia[J]. Dyslexia，2005，11，116-131.

[4]Swanson H L，Jerman O，Zheng X. Math disabilities and reading disabilities： Can they be separated[J]. Journal of Psychoeducational Assessment，2009.

[5]Gould J H，Glencross D J. Do children with a specific reading disability have a general serial-ordering deficit[J]. Neuropsychologia，1990，28，271-278.

[6]Swanson H L，Ashbaker M H，Lee C. Learning-disabled readers' working memory as a function of processing demands[J]. Journal of Experimental Child Psychology，1996，61，242-275.

[7]Jeffries S A，Everatt J E. Differences between dyspraxics and dyslexics in sequence learning and working memory[J]. Dyspraxia Foundation Professional Journal，2003，2，12-21.

[8]de Jong P F. Working memory deficits of reading disabled children[J]. Journal of experimental child psychology，1998，70，75-96.

[9]Wang S，Gathercole S E. Working memory deficits in children with reading difficulties： memory span and dual task coordination[J]. Journal of experimental child psychology，2013，115，188-197.

[10]Swanson H L. Short-Term Memory and Working Memory Do Both Contribute to Our Understanding of Academic Achievement in Children and Adults with Learning Disabilities[J]. Journal of Learning disabilities，1994，27，34-50.

[11]Swanson H L，Ashbaker M H. Working memory，short-term memory，speech rate，word recognition and reading comprehension in learning disabled readers： Does the executive system have a role[J]. Intelligence，2000，28，1-30.

[12]Smith-Spark J H，Fisk J E. Working memory functioning in developmental dyslexia[J]. Memory，2007，15，34-56.

[13]Menghini D，Finzi A，Carlesimo G A，et al. Working memory impairment in children with developmental dyslexia： is it just a phonological deficity[J]. Developmental Neuropsychology，2011，36，199-213.

[14]Swanson H L，Zheng X，Jerman O. Working memory，short-term memory，and reading disabilities： A selective meta-analysis of the literature[J]. Journal of Learning Disabilities，2009.

（作者单位：辽宁师范大学心理学院，大连，116029）

编辑/王抒文