心理所研究揭示发展性阅读障碍跨模态脑功能连接异常

发展性阅读障碍（Developmental Dyslexia ，以下简称“阅读障碍”）是一种常见的神经发育性障碍，在学龄儿童中的发生率约为5%至17%。患有阅读障碍的儿童虽然智力正常，也接受常规教育，但在学习阅读与书写方面却表现出显著困难。阅读障碍会严重影响个体的学业与情绪社会性能力，是儿童学习困难的主要类型，需引起足够的重视。

大量脑成像研究已经从脑区激活的角度揭示了阅读障碍群体的异常激活模式。但阅读作为复杂的认知任务，依赖于多个脑区的协同工作。因此，功能连接（Functional Connectivity）的异常可能是导致阅读障碍的更关键因素。尽管以往研究已在任务态(task-based)与静息态（resting-state）功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI)下观察到阅读障碍患者存在功能连接异常，但目前针对该群体功能连接异常的研究较少，且相关结果不一致。阅读障碍群体功能连接异常的核心缺陷究竟是什么，至今尚未明确。

为了探究上述问题，中国科学院心理研究所毕鸿燕研究组开展了一项研究，采用元分析方法，系统分析了针对阅读障碍群体静息态与任务态fMRI功能连接的研究。

结果发现，阅读障碍群体在任务态与静息态功能连接中表现出左侧额下回与左侧梭状回一致的异常低连接（见图1、2）。这种跨模态且稳定的异常连接模式可能是导致阅读障碍脑功能异常的核心缺陷。

图1. 任务态fMRI下阅读障碍群体的异常功能连接

此外，研究者还发现了一些状态特异性的功能异常。任务态功能连接中特异性的异常连接模式（见图1）包括：左侧额下回与右侧小脑的异常低连接，以及左侧额下回与双侧角回，前扣带回以及左侧丘脑的异常高连接。静息态功能连接中，左侧梭状回与后扣带回的异常低连接是特异性的异常连接模式（见图2）。

图2. 静息态fMRI下阅读障碍群体的异常功能连接

最后，研究采用元回归分析（Meta-Regression Analysis），考察了功能连接异常连接模式与阅读障碍群体行为表现之间的关系。结果发现，左侧额下回与右侧角回/颞上回之间的连接与个体的任务准确率呈负相关，即连接越强，任务表现越差。表明该连接是一种代偿模式，以弥补阅读能力不足，且个体代偿越明显，其阅读能力越差。

该研究采用系统元分析方法，揭示了任务态与静息状态下阅读障碍群体功能连接共享模式，从功能连接角度为阅读障碍产生神经机制提供了新的解释，并为阅读障碍的诊断与干预提供了神经层面的依据。

研究获得国家科技创新2030 -“脑科学与类脑研究”重大项目（2021ZD0200500），国家自然科学基金 (32371119,32271120)以及国家语委“十四五”科研规划重点项目（ZDI145-83）的支持。

成果已在线发表于Developmental Science。心理所博士生王浚哲为论文第一作者，心理所毕鸿燕研究员、杨炀副研究员为共同通讯作者。心理所博士生刘金秋、心理所硕士生任欢（已毕业）也为该研究做出重要贡献。

论文信息：Junzhe Wang,Yang Yang*,Jinqiu Liu,Huan Ren & Hong-Yan Bi*. Functional Connectivity Alterations in Developmental Dyslexia: A Meta-Analysis of Task-Based and Resting-State fMRI Studies. Developmental Science 29,no.1:e70093. https://doi.org/10.1111/desc.70093