視障教學(xué)課程改革和教學(xué)管理培訓(xùn)班盲童認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)

視障教學(xué)課程改革和教學(xué)管理培訓(xùn)班

盲童認(rèn)知神經(jīng)心思學(xué)研討的新進(jìn)展華東師范大學(xué)學(xué)前與特殊教育學(xué)院方俊明.一、引言

1688年7月7日，愛(ài)爾蘭哲學(xué)家WilliamMolyneux[1]在給他的朋友JohnLocke的信中提出了這樣一個(gè)問(wèn)題：想象一位先天盲人曾經(jīng)學(xué)會(huì)經(jīng)過(guò)觸覺(jué)區(qū)分和命名球體和正方體，那么當(dāng)這個(gè)人忽然恢復(fù)了視覺(jué)，他能運(yùn)用視覺(jué)區(qū)分這兩種物體嗎？并能說(shuō)出哪一個(gè)是球？哪個(gè)是立方體嗎？.問(wèn)題的本質(zhì)是什么？本質(zhì)上，不同通道的覺(jué)得具有不同的特性，學(xué)習(xí)與閱歷能否能在不同的覺(jué)得通道之間建立內(nèi)在的跨通道聯(lián)絡(luò)？假設(shè)能，是怎樣建立的？如何探求大腦可塑性的認(rèn)知神經(jīng)心思學(xué)根底？.研討者采用多種實(shí)驗(yàn)方法解答上述問(wèn)題對(duì)動(dòng)物視覺(jué)剝奪的行為察看與對(duì)比；對(duì)白內(nèi)障患者外科手術(shù)前后的行為的察看與對(duì)比；運(yùn)用覺(jué)得替代設(shè)備來(lái)替代視覺(jué)情景和物體等；從盲人閱讀的角度來(lái)討論盲童認(rèn)知的神經(jīng)心思機(jī)制，對(duì)提高盲童的教育與教學(xué)質(zhì)量提出幾點(diǎn)建立性的意見(jiàn)。.早期對(duì)動(dòng)物視覺(jué)刺激剝奪的實(shí)驗(yàn)例如，Hubel，1988年[9]將貓和猴未長(zhǎng)成的一只眼睛縫合10個(gè)星期后發(fā)現(xiàn)，縫合眼只需15%的視皮質(zhì)細(xì)胞，而正常眼有50%視皮質(zhì)細(xì)胞對(duì)呈現(xiàn)的視覺(jué)刺激做出反響；被縫合眼相對(duì)應(yīng)的一級(jí)視區(qū)〔V1〕的細(xì)胞組織相對(duì)萎縮而未縫合眼的細(xì)胞相對(duì)添加。由此以為：視覺(jué)皮質(zhì)有一定的可塑性，大腦細(xì)胞可以根據(jù)功能的需求進(jìn)展自我重組。.大腦可塑性與跨覺(jué)得通道重組所謂大腦可塑性〔plasticity〕是指神經(jīng)系統(tǒng)為不斷順應(yīng)外界環(huán)境的變化而改動(dòng)本身構(gòu)造，包括神經(jīng)組織的正常開(kāi)展和成熟，新技藝的獲得，在神經(jīng)系統(tǒng)受損以及覺(jué)得剝奪后的代償?？缬X(jué)得通道重組〔cross-modalreorganization〕，是指當(dāng)某個(gè)專門覺(jué)得通道中覺(jué)得輸入完全剝奪時(shí)，擔(dān)任這一專門覺(jué)得通道的腦區(qū)會(huì)經(jīng)過(guò)重組逐漸對(duì)其它通道的覺(jué)得輸入做出反響[5]。.大腦可塑性：

來(lái)自盲文閱讀的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

盲人被試的盲文閱讀所導(dǎo)致的枕葉皮質(zhì)激活——跨通道重組的證據(jù)：Gizewski2004年用fMRI技術(shù)對(duì)12個(gè)盲人和12個(gè)明眼進(jìn)展了盲文閱讀大腦神經(jīng)活動(dòng)的比較，研討結(jié)果闡明，盲文閱讀并不僅僅是一項(xiàng)動(dòng)覺(jué)義務(wù)，也是一項(xiàng)言語(yǔ)和觸覺(jué)分辨義務(wù)，對(duì)言語(yǔ)和觸覺(jué)分辨義務(wù)的神經(jīng)活動(dòng)必需開(kāi)展進(jìn)一步的研討。.透顱磁刺激〔rTMS〕的研討發(fā)現(xiàn)：Cohen等人[13]的研討發(fā)現(xiàn)，對(duì)早期盲人中部枕區(qū)視覺(jué)皮層的干擾刺激會(huì)影響盲人盲文字母的識(shí)別，誘導(dǎo)閱讀錯(cuò)誤，而對(duì)其閱讀手指對(duì)側(cè)的覺(jué)得運(yùn)動(dòng)皮層的刺激并不影響作業(yè)成果；此外，同樣的干擾刺激并不影響明眼人對(duì)凸起羅馬字母的閱讀，這進(jìn)一步證明視覺(jué)皮層參與了盲文和羅馬字母的觸覺(jué)感知，提示腦有非凡的可塑性。.盲人閱讀的fMRI研討B(tài)urton等2002[14]對(duì)盲人閱讀的研討發(fā)現(xiàn)，先天盲人進(jìn)展盲文閱讀時(shí)，涉及視覺(jué)加工的枕葉和顳葉的激活程度顯著高于后天盲被試的程度；無(wú)論閱讀的媒介是觸覺(jué)或視覺(jué)，大腦的枕葉皮質(zhì)都是進(jìn)展閱讀的必要區(qū)域，盲人在大腦特殊區(qū)域保管了他們的天性機(jī)制來(lái)順應(yīng)觸摸閱讀的需求。視覺(jué)皮層曾經(jīng)能將覺(jué)得信息重新編碼成適宜大腦言語(yǔ)區(qū)能識(shí)別的方式。.早期盲和后期盲被試進(jìn)展食指盲文閱讀腦功能成像的比較.盲文閱讀時(shí)間對(duì)軀體覺(jué)得皮質(zhì)的影響Pascual–Leone等人)[17]運(yùn)用TSM技術(shù)丈量ADM和FDI肌肉運(yùn)動(dòng)技術(shù)比較了六位盲文閱讀者(13歲之前學(xué)習(xí)盲文的盲文校正員)在不同閱讀量的情況下軀體覺(jué)得皮質(zhì)的擴(kuò)展情況。研討結(jié)果以為，“當(dāng)盲文閱讀短少練習(xí)和少量的刺激會(huì)引起動(dòng)覺(jué)皮質(zhì)區(qū)域縮減〞，只需每天進(jìn)展的盲文閱讀才有助于堅(jiān)持盲文閱讀的流暢性。.二、軀體覺(jué)得皮質(zhì)代表區(qū)的擴(kuò)展

研討者在留意到盲文閱讀導(dǎo)致枕葉皮質(zhì)的可塑性的同時(shí)，也推測(cè)軀體覺(jué)得皮質(zhì)有著同樣的可塑性〔Sadato1998〕Pascual–Leone&Torres1993[16]，采用體感誘發(fā)電位〔SEPs)比較了15名熟練的盲文閱讀者〔每天運(yùn)用盲文超越2小時(shí)〕與15名明眼被試〔不熟習(xí)盲文〕的軀體覺(jué)得皮質(zhì)的可塑性。研討結(jié)果闡明，與明眼者比較，盲文閱讀者的閱讀手指比非閱讀手指有更大的覺(jué)得運(yùn)動(dòng)成像。此外，用右手閱讀的盲人在大腦的左半球呈現(xiàn)刺激的激活。這與Burton等2002結(jié)果一致。.圖2.早期盲被試經(jīng)過(guò)盲文閱讀練習(xí)

后動(dòng)覺(jué)皮質(zhì)和枕葉皮質(zhì)的改動(dòng).三、運(yùn)用TMS追蹤空間信息在大腦皮質(zhì)中的加工軌跡腦功能成像的相關(guān)研討一定程度上提示出激活方式建立了指定區(qū)域或網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)與義務(wù)成果之間的聯(lián)絡(luò)，但需求腦損傷定位研討來(lái)解釋內(nèi)在的因果關(guān)系；嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳窠?jīng)科學(xué)研討來(lái)自于病案研討。很巧合的是，對(duì)一位早期知曉盲文閱讀的盲人婦女的臨床案例研討發(fā)現(xiàn)，雙側(cè)枕葉中風(fēng)使她不能閱讀盲文了，這支持了盲文閱讀才干和枕葉功能之間的因果關(guān)系[18].軀體覺(jué)得皮質(zhì)區(qū)域擴(kuò)展的兩個(gè)階段：能夠是由于突觸有效性的高端添加，或是結(jié)合的加強(qiáng)，而構(gòu)成快速的動(dòng)態(tài)的，瞬間的擴(kuò)展；緩慢的不明顯的但很穩(wěn)定的皮質(zhì)代表區(qū)的擴(kuò)展，呈現(xiàn)出構(gòu)造的可塑性。盲文閱讀技藝的獲得與其他技藝的獲得是一樣的，在皮質(zhì)結(jié)合有效性的根底上，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的訓(xùn)練，才能夠從瞬時(shí)快速的改動(dòng)，導(dǎo)致長(zhǎng)久的構(gòu)造上的改動(dòng)。.四、對(duì)于盲文閱讀神經(jīng)機(jī)制的幾種解釋1、大腦皮層的柱狀構(gòu)造實(shí)際柱狀構(gòu)造可是大腦皮層的根本功能單位，是傳入和信息交融的處置單元。在覺(jué)得皮層區(qū)，柱狀構(gòu)造對(duì)同一類型的刺激起反響。盲人的盲文閱讀能夠會(huì)在觸覺(jué)的高頻刺激下引起視覺(jué)皮層柱狀構(gòu)造的功能重組。.2、機(jī)能交叉方式實(shí)際

被剝奪正常的覺(jué)得輸入后的某一特定腦區(qū)在另外的刺激方式下可引起激活，例如，被剝奪視覺(jué)刺激輸入的枕葉能夠被聲音刺激激活。交叉方式的相互作用是正常覺(jué)得皮質(zhì)的特征，這種交叉神經(jīng)元重組甚至在成年人腦也能夠發(fā)生。盲人枕葉被非視覺(jué)刺激激活，闡明視覺(jué)皮層存在交叉激活方式，有良好的可塑性和功能重組的潛能，這便是盲人覺(jué)得補(bǔ)償?shù)纳窠?jīng)根底。.3.覺(jué)得－反響神經(jīng)回路的構(gòu)成覺(jué)得信息的輸入方式極大地影響了神經(jīng)回路的構(gòu)成。先天盲人的視皮層因得不到視覺(jué)輸入的刺激，那么無(wú)法建立正常的視覺(jué)回路。在豐富的觸覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)信息的刺激下，本來(lái)暫時(shí)投向視皮層的神經(jīng)結(jié)合逐漸固化構(gòu)成特有的覺(jué)得回路并驅(qū)使皮層視區(qū)加工來(lái)自視覺(jué)通道的信息，逐漸構(gòu)成跨通道重組。.4.表象加工的解釋為什么明眼人和后天盲被試在執(zhí)行觸覺(jué)義務(wù)中，視覺(jué)皮層未被激活，更合理的解釋是沒(méi)能經(jīng)過(guò)觸覺(jué)構(gòu)成視覺(jué)表象。最近研討和爭(zhēng)論的焦點(diǎn)在于：先天盲人是如何經(jīng)過(guò)觸覺(jué)在視覺(jué)視覺(jué)皮質(zhì)構(gòu)成視覺(jué)表象？或視覺(jué)以外的其它覺(jué)得通道的信息如何在盲人的視覺(jué)表象、心思表象的構(gòu)成中產(chǎn)生影響。.證明視皮層是一個(gè)多通路的空間加工器和視覺(jué)表象構(gòu)成的兩類實(shí)驗(yàn)使明眼人戴上5天眼罩進(jìn)展盲文學(xué)習(xí)，結(jié)果是視覺(jué)皮層被征用進(jìn)展觸覺(jué)的加工，在一級(jí)軀體覺(jué)得皮質(zhì)和視覺(jué)皮質(zhì)之間構(gòu)成了快速跨通聯(lián)絡(luò)；Sing-hangCheung2005對(duì)一個(gè)56歲的特殊個(gè)案〔S〕的fMRI研討發(fā)現(xiàn)，他的視覺(jué)中央凹對(duì)視覺(jué)覺(jué)得不起作用,視覺(jué)表象并沒(méi)有參與中央凹的運(yùn)用，但也很難解釋他的視覺(jué)皮質(zhì)是因觸覺(jué)刺激而激活.S的的視皮質(zhì)的雙重分別景象能夠是由于視覺(jué)皮質(zhì)的同一區(qū)域能被視覺(jué)義務(wù)或觸覺(jué)義務(wù)激活，喚起表象或者是對(duì)視覺(jué)和觸覺(jué)方式認(rèn)知的空間分析?！睸在六歲前有正常視力和聽(tīng)力，后來(lái)由于兩側(cè)角膜乳濁化，和其它眼綜合癥，一眼失明，但另一只好眼的視力穩(wěn)定〔200/1000〕。作為一位大學(xué)教授，他每天要進(jìn)展明眼閱讀和熟習(xí)的盲文閱讀110/每分鐘〕.

5.環(huán)境的綜合影響

生態(tài)觀以為，認(rèn)知才干是在不同的環(huán)境壓力下構(gòu)成的一種順應(yīng)，心智是經(jīng)過(guò)自然選擇而產(chǎn)生的生物系統(tǒng)。StephenPinker說(shuō)：“人類的心智不是一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)，而是在進(jìn)化過(guò)程為理處理問(wèn)題所構(gòu)成的具有順應(yīng)性的天性。心智像一把瑞士軍刀〞。在覺(jué)得開(kāi)展階段可以明顯地看到，一切大腦功能及其認(rèn)知構(gòu)造的開(kāi)展都受環(huán)境的影響。.圖2三位早期盲被試在不同時(shí)間間隔進(jìn)展軀體覺(jué)得皮質(zhì)和紋狀體皮質(zhì)的TMS阻斷結(jié)果.影響視覺(jué)－觸覺(jué)跨通道構(gòu)成的主要要素失明的年齡Cohen等[30]人研討了盲人失去視覺(jué)的開(kāi)場(chǎng)時(shí)間對(duì)跨通道重組功能的影響。被試包括4個(gè)先天盲人、4個(gè)早期盲人和8個(gè)后期盲人。他們的研討首先證明先天盲人和早期盲人的V1區(qū)在閱讀盲文時(shí)激活，但后期盲人沒(méi)有類似激活。同時(shí)他們用rTMS分別作用于先天盲人、早期盲人和后期盲人的枕葉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)TMS干擾了先天盲人和早期盲人的觸覺(jué)區(qū)分義務(wù)成果，但對(duì)于后期盲人那么沒(méi)有影響。Sadato2002[31]研討闡明，致盲年齡是影響大腦可塑性的主要要素。.義務(wù)復(fù)雜性的作用

Gizewski等[33]讓先天盲人和早期盲人被試分別進(jìn)展盲文閱讀、區(qū)分無(wú)意義圓點(diǎn)、手指脈沖刺激和手指輕敲等4種義務(wù)，并記錄fMRI信號(hào)。研討發(fā)現(xiàn)，一切被試在盲文閱讀和圓點(diǎn)區(qū)分義務(wù)中都顯示V1V2和更高級(jí)視區(qū)的顯著激活；電刺激手指激活了初級(jí)體感皮層，視皮層卻沒(méi)有任何反響；純粹的手指敲擊運(yùn)動(dòng)激活了中央前回的皮層，但視皮層也同樣沒(méi)有反響。這闡明，那些簡(jiǎn)單的聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)刺激并不引起視覺(jué)皮層的激活，大腦似乎可以對(duì)“手指觸覺(jué)〞和“手指閱讀〞作出分辨。該研討闡明，盲人視皮層的激活與更高級(jí)和復(fù)雜的認(rèn)知活動(dòng)有關(guān)。.閱讀利手與大腦半球的單側(cè)化

NettletonSpehr2006[34]研討了在盲文閱讀與言語(yǔ)相關(guān)的義務(wù)時(shí)，對(duì)比10名右利手和2名左利手與閱讀的關(guān)系。研討沒(méi)有發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)手，利手性對(duì)盲文閱讀有任何影響。Denoit-Dubrocard等1997[35]對(duì)17名右利手和17名左利手被試的對(duì)比研討發(fā)現(xiàn)，左手在閱讀義務(wù)中要比右手更準(zhǔn)確。更重要的是，左利手的閱讀者對(duì)需求進(jìn)展筆跡和言語(yǔ)翻譯的高難度的意義匹配的義務(wù)完成得更好。Harada等2004[36]采用fMRI技術(shù)，調(diào)查了19位右利手明眼人手運(yùn)動(dòng)和大腦激活之間的半球內(nèi)部轉(zhuǎn)換機(jī)制。Harada以為，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)左右利手的特殊性，無(wú)論左或右利手，右半球的頂葉、前運(yùn)動(dòng)區(qū)皮質(zhì)都會(huì)激活。.盲人的觸覺(jué)閾限的影響

Sterr,Green&Elbert2003[37]比較了明眼人與盲人閱讀者手指在不同壓力的微型刺激條件下大腦皮質(zhì)的反響情況，對(duì)閾限差別進(jìn)展了更準(zhǔn)確的定位研討。結(jié)果闡明，在閾限較低的情況下，明眼人的判別要比盲人判別刺激的位置更準(zhǔn)確。而且，右手盲文閱讀者的判別成果要更差一些。7/10的盲人對(duì)他們閱讀手的刺激判別有誤。研討者以為擴(kuò)展的軀體覺(jué)得皮質(zhì)的可塑性可以解釋這一觸覺(jué)錯(cuò)誤。.小結(jié)與思索研討結(jié)論的思索從盲人認(rèn)知神經(jīng)心思學(xué)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，根本上可以廓清關(guān)于“缺陷說(shuō)〞或“補(bǔ)償說(shuō)〞的爭(zhēng)論。從生理構(gòu)造上為盲人大腦的可朔性提供了確鑿的現(xiàn)實(shí)根據(jù)和比較樂(lè)觀開(kāi)展前景。但是也有許多研討給予相反的證明。如Fine等2003年[38]的個(gè)案闡明,很長(zhǎng)時(shí)間的視覺(jué)剝奪后，很難恢復(fù)高程度的視功能。.對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研討方法的思索

研討義務(wù)設(shè)計(jì)的不同，能夠引起皮質(zhì)的不同反響。以上實(shí)驗(yàn)多采用選用如下幾類盲文義務(wù)：觸摸類型與資料：盲文點(diǎn)字/詞、無(wú)意義的點(diǎn)字/詞、#####〔干擾〕、平滑的紙張等；觸摸的自動(dòng)與被動(dòng)性：自動(dòng)觸摸一段文字，被動(dòng)觸摸呈如今手指上的點(diǎn)字；盲文點(diǎn)字的詞性：多采用名詞〔籠統(tǒng)、詳細(xì)名詞〕，動(dòng)詞，但沒(méi)有出現(xiàn)其他詞性；呈現(xiàn)點(diǎn)字的數(shù)量上：范圍是30、48、80個(gè)字或詞不等。反響方式：采用按鍵反響，記錄反響時(shí)；出聲報(bào)告盲文的意義；閱讀名詞，想象出該詞的動(dòng)詞等方式。面對(duì)如此復(fù)雜的控制變量，如何保證明驗(yàn)結(jié)果的有效性，是我們今后的研討需求重點(diǎn)思索的問(wèn)題。.亟待加強(qiáng)對(duì)中國(guó)盲文及盲文閱讀的研討國(guó)際上對(duì)盲文閱讀的研討很多，獲得了大量驚人的成果，相比而言，為中國(guó)盲文及盲文閱讀研討的研討非常薄弱。漢語(yǔ)是一種獨(dú)特的言語(yǔ)，對(duì)中國(guó)盲文與英文盲文在言語(yǔ)學(xué)的區(qū)別，將成為中國(guó)學(xué)者今后進(jìn)展盲文閱讀與大腦可塑性研討中需求重點(diǎn)討論的問(wèn)題。從漢字的拼音制盲文體系到編碼方式都值得深化研討。漢語(yǔ)中國(guó)盲文與英文、英文盲文之間轉(zhuǎn)換的加工的內(nèi)在機(jī)制能否有差別？.對(duì)盲人認(rèn)知神經(jīng)心思學(xué)進(jìn)展深化的實(shí)驗(yàn)研討不局限于觸覺(jué)與視覺(jué)關(guān)系，應(yīng)多途徑地對(duì)盲人的認(rèn)知神經(jīng)心學(xué)進(jìn)展深化的實(shí)驗(yàn)研討：如盲人認(rèn)知過(guò)程中，聽(tīng)覺(jué)與視覺(jué)的關(guān)系、語(yǔ)義判別