多看书能“长脑子”吗？
2022/11/23 17:00:00 中国科普博览

    

    

     小时候，家长和老师们常劝我们多读书。是不是经常听到：“孩子啊，多看看书吧，长脑子!”，小编当时一脸不屑：当我是三岁小孩啊，懵谁呢？我看大家头都差不多大，就是想骗我看书!

     可后来书读多了，小编还真读到了读书长脑子这事(大型打脸现场)。可这里说的长脑子不是脑子越来越大，而是脑子里面会“长出”一个神奇的区域，叫做视觉词形区。

     视觉词形区(Visual Word Form Area, VWFA)，它是人类视觉系统中左枕颞皮层的一个小区域，每当我们阅读时，它就会激活(活动增强)。它对文字的激活比对许多其他类型的视觉刺激(如物体、面孔或房子的图片)更强。而且，如果它被破坏或断开，就像右图中大脑扫描图所示的病人一样，我们可能会选择性地失去阅读能力。

    

     那文盲呢？他们不会没有这块脑区吧？不仅我们好奇，其实科学家们也想知道答案。

     Part.1

     文盲和文化人的脑子有啥区别？

    

    视觉词形区

     法国著名神经科学家，斯坦尼斯拉斯·迪昂，为了探究阅读对脑结构的影响，他找到了一位成年文盲，评估他的神经功能变化。该文盲在2年内从完全的文盲发展到中等识字水平，并在这期间接受了20次功能磁共振成像(fMRI)扫描。最初，当他看到单词时，并没有激活用于阅读的神经回路；逐渐地，他开始在视觉词形区域出现越来越强的激活。

    

     VWFA位点对句子的激活随学习读写的时间变化过程

     简单来说，读书让这位文盲的脑子里“长出”了视觉词形区!此情此景，小编不得不吟诗一首，世上本没有视觉词形区，看的书多了，也便成了视觉词形区。

    

    其他区域

     其实，当我们学习阅读时，大脑中发生改变的不仅仅是视觉词形区。上图里的大量红色区域在获得读写能力的过程中都增加了它们的激活和专业化。此外，连接左半球腹侧视觉区和参与语音编码的颞上区的大量连接也被重组。由于这些变化，我们获得了通过视觉访问口语系统的能力，也就是能把文字和语音联系上了。

    

     阅读文字时涉及脑区示意图

     在上图中，中间图里不同颜色的圈圈构成了人脑中的阅读系统，而上下两幅图则分别是识字成人相比文盲成人激活显著增强的两个脑区——视觉词形区(下图)和颞平面(上图)，这两个脑区对于阅读系统的形成和运行非常重要。

     另外一项研究考察了不同文化水平的群体，研究者招募了63名葡萄牙语被试，包括32名未受读写教育的成年人(10名文盲和22名稍微具有一点阅读能力的准文盲)，以及31名受过读写教育的成年人。

    

     不同群体的不同脑区对不同刺激的激活程度

     研究发现，无论是在童年时期还是在成年后获得的读写能力，都至少在三个不同的方面增强了大脑的反应。

     首先，它促进了视觉词形区对已知文字的增强反应。该区域与读写能力是主要相关的，它对文字信息的激活程度越高，阅读表现就越好。

     其次，研究者还发现非文盲的后枕叶皮层对所有对比黑白图片的反应都有所增强，这表明读写能力改善了视觉编码。

     第三，读写能力可以强化语音区域，即颞平面，在那里，对口语的激活随着读写能力的变化而变化：阅读能力好的人对口语的激活几乎是文盲的两倍。因为该区域与语音编码有关。而文盲无法有意识地检测或操纵音素。

    

    连接的变化

     读写能力不仅导致了几个皮层区域的功能变化。同时，学习阅读也会导致连接这些区域的左侧半球内白质通路的解剖变化。也就是说，阅读不仅增强了如视觉词形区、颞平面等区域的激活，还增强了连接这些脑区的特定白质纤维。说人话就是：读写能力上去了，与阅读相关脑区之间的连接也强化了。

    

     阅读网络示意图，它的激活是由阅读习得调节的，包括初级视觉区(V1)，视觉词形区(VWFA)，颞上沟(STS)和颞平面(PT)。这个网络通过弓状束(长、后、前段)高度相连。

     Part.2

     从进化的观点谈谈长脑子

     科学家们并不满足于发现读书长脑子这事儿本身。是的，接下来，我们要给这事上点价值!

     人类的大脑是个神奇的器官，它神奇而强大的功能很大部分来自先天遗传。但是文字诞生也只有几千年，并且在这之后的大部分时间里多数人是文盲，所以人类不可能进化出一个专门的阅读系统。所以，读书长脑子这件事，充分说明了后天经验对于大脑功能的影响也非常大。

     那么这种后天的影响是怎么实现的呢？

     答案就是我们必须回收利用现有的大脑系统来实现这种新用途。比如前面提到的视觉词形区，在文盲群体中对人脸、物体和棋盘图案有强烈反应，这表明在进行视觉文字识别之前，这个区域专门负责视觉物体和人脸识别。

     但随着文化水平的提高，该区域对这些非文字刺激的反应会显著下降，而对文字的反应增强。比如，坎特龙等人在一项针对四岁儿童的研究中发现，左侧梭状回对字母的激活强，对面孔的反应就小。这表明，阅读习得会让大脑相关区域和已经存在的功能竞争，也就是说，学习阅读的过程会让我们的大脑皮层表面为阅读“腾出空间”。

     不读书，视觉词形区这个功能就开发不出来。所以，读书长脑子这事儿，还就真有点道理~下次劝小孩读书，请直接拿出本文，看哪个小孩还不好好看书!

     参考文献:

     1.Cohen, L., Lehéricy, S., Chochon, F., Lemer, C., Rivaud, S., & Dehaene, S. (2002). Language‐specific tuning of visual cortex? Functional properties of the Visual Word Form Area. Brain, 125(5), 1054–1069. https://doi.org/10.1093/brain/awf094

     2.Jessica F. Cantlon, Philippe Pinel, Stanislas Dehaene, Kevin A. Pelphrey, Cortical Representations of Symbols, Objects, and Faces Are Pruned Back during Early Childhood, Cerebral Cortex, Volume 21, Issue 1, January 2011, Pages 191–199, https://doi.org/10.1093/cercor/bhq078

     3.Dehaene, S. (2013). Inside the Letterbox: How Literacy Transforms the Human Brain. Cerebrum: The Dana Forum on Brain Science, 2013, 7.

     4.Dehaene, S., Cohen, L., Morais, J., & Kolinsky, R. (2015). Illiterate to literate: Behavioural and cerebral changes induced by reading acquisition. Nature Reviews Neuroscience, 16(4), Article 4. https://doi.org/10.1038/nrn3924

     5.Dehaene, S., Pegado, F., Braga, L. W., Ventura, P., Filho, G. N., Jobert, A., Dehaene-Lambertz, G., Kolinsky, R., Morais, J., & Cohen, L. (2010). How Learning to Read Changes the Cortical Networks for Vision and Language. Science, 330(6009), 1359–1364. https://doi.org/10.1126/science.1194140

     6.Gaillard, R., Naccache, L., Pinel, P., Clémenceau, S., Volle, E., Hasboun, D., Dupont, S., Baulac, M., Dehaene, S., Adam, C., & Cohen, L. (2006). Direct Intracranial, fMRI, and Lesion Evidence for the Causal Role of Left Inferotemporal Cortex in Reading. Neuron, 50(2), 191–204. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2006.03.031

     7.McCandliss, B. D., Cohen, L., & Dehaene, S. (2003). The visual word form area: Expertise for reading in the fusiform gyrus. Trends in Cognitive Sciences, 7(7), 293–299. https://doi.org/10.1016/S1364-6613(03)00134-7

     8.Thiebaut de Schotten, M., Cohen, L., Amemiya, E., Braga, L. W., & Dehaene, S. (2014). Learning to Read Improves the Structure of the Arcuate Fasciculus. Cerebral Cortex, 24(4), 989–995. https://doi.org/10.1093/cercor/bhs383?

     来源：科学阅读实验室

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