基于功能磁共振成像的中文阅读语音加工的神经网络研究

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以往众多的神经影像学研究表明,负责中文阅读语音加工的神经系统和字母语言的是不同的。但是大多数此类研究参与的被试都很少,并且在统计分析时没有进行多重比较校正或者校正不严格,有可能会出现一些假阳性结果。所以在本研究中,我们进行了两个实验来研究中文阅读语音处理的神经激活模式:一是使用激活似然估计方法进行元分析,总结前人关于中文语音加工的研究成果。在第二个实验中,我们进行了全新的功能性磁共振成像实验,用大样本量、不同的统计方法和严格的统计阈值,观察之前的研究发现是否能够得到验证。实验采用同音字判断任务,60名健康成年被试参与。两组实验均可见左额中回、左额下回、额上回、左侧中央前回、左脑岛、双侧枕中下回、左舌回、左梭状回的共同激活模式。这一结果与前人对该问题的研究结果一致,也是从脑功能定位、功能分化的角度进行的验证性研究,为进一步了解语音加工的神经表达提供了依据。在此基础上,本文继续从功能整合的角度对中文阅读过程中关键脑区间的有效连接情况进行了研究。运动皮层是负责言语感知(听觉模态)中语音加工的一个关键脑区,但其对视觉字词识别中语音处理的贡献仍是未知的。阅读书面文字时,内化语音的激活是建立字形和语义之间联系的关键,而内化的语音加工是基于听觉模态的语音识别,由此我们假设在阅读中的语音处理水平,运动皮层可能也是一个至关重要的区域。我们使用了动态因果模型方法,在实验2中发现,阅读中负责语音处理的左额中回和前运动皮层之间以及左额中回和辅助运动区之间都存在着密切的连接关系。进一步对实验3(中文部件搜索任务)的分析表明,在字形加工中这种连接关系并不存在,表示在视觉字词识别过程中,运动区和语言区域之间的这种连接关系仅特定于语音加工水平,由语音所调节。我们的研究证明了运动皮层通过与语音加工脑区的连接,对视觉模态中字词的感知起着重要作用,也为研究运动区在语音加工中的作用,增加了一个新的重要维度。
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