《Brain Research Bulletin》：Alternations of gray matter lateralization and structural covariation in the children with developmental dyslexia and isolated spelling deficit
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本研究针对发育性阅读障碍(DD)与单纯性拼写缺陷(SpD)儿童神经机制异同的争议问题，通过分析58名儿童（TD=22，DD=20，SpD=16）的脑结构影像数据，发现DD与SpD患儿在额中回(MFG)和额上回(SFG)存在共享的灰质偏侧化异常模式，但结构协变网络(SCN)呈现差异化改变。研究首次系统揭示两种障碍既共享前额叶偏侧化异常基础，又存在特异性神经网络重组，为理解阅读与拼写加工的神经分离机制提供了新证据。
当我们观察儿童学习阅读和拼写的过程，会发现有些孩子尽管智力正常、教育机会充足，却在这两项基本技能上遇到显著困难。这种现象在医学上被定义为发育性阅读障碍（Developmental Dyslexia, DD），而更令人困惑的是，部分儿童可能仅表现出拼写能力缺陷（Isolated Spelling Deficit, SpD），其阅读能力却保持在正常水平。长期以来，学术界围绕阅读与拼写障碍是否共享共同的神经机制这一问题争论不休。传统观点认为两者高度相关，共享同一套正字法表征系统；然而，越来越多的证据表明，这两种障碍可能存在认知和神经基础上的分离。正是基于这一科学争议，来自浙江大学医学院附属第二医院康复医学科的研究团队在《Brain Research Bulletin》上发表了他们的最新研究成果。
为了深入探究这一问题，研究人员采用了多模态神经影像分析技术。本研究利用了来自OpenNeuro数据库的公开数据集，共纳入58名以德语为母语的儿童，包括22名典型发育儿童（Typically Developing, TD）、20名DD儿童和16名SpD儿童。所有参与者均接受了高分辨率3D-T1磁共振成像扫描，扫描参数为：TR=1600ms，TE=181ms，体素分辨率1×1×1mm3。研究团队首先采用基于体素的偏侧化分析（Voxel-Based Lateralization Analysis）计算灰质结构的偏侧化指数（Laterality Index, LI），评估大脑结构不对称性；随后以显示异常偏侧化的脑区为种子点，进行结构协变网络（Structural Covariance Network, SCN）分析，探究组间脑结构协变模式的差异。统计分析采用GRF校正（体素水平P<0.005，团块水平P<0.05），并通过5000次置换检验验证结果的可靠性。
3.1 人口统计学和行为学结果
三组儿童在性别、利手、年龄、非言语智商、词汇、数字广度、符号搜索等基本认知能力上无显著差异。正如预期，DD组在所有语音技能测量（句子阅读流畅性、单词阅读流畅性、假词阅读流畅性和RAN物体）上表现均差于TD和SpD组，而SpD组具有年龄相适应的阅读技能。DD和SpD组的拼写成绩均显著低于TD组，但两组间无差异。
3.2 组间偏侧化指数比较
与TD组相比，DD组在额上回（SFG）的LI等级显著升高，而在额中回（MFG）、壳核、楔前叶和额下回岛盖部（Frontal_Inf_Oper）的LI等级显著降低。SpD组则显示苍白球、SFG和中央后回的LI等级升高，而额下回眶部（Frontal_Inf_Orb）、额下回三角部（Frontal_Inf_Tri）和MFG的LI等级降低。值得注意的是，MFG和SFG的偏侧化异常是DD和SpD两组共有的特征。
3.3 MFG和SFG结构协变网络的组间比较
SCN分析揭示了更为精细的组间差异。在DD组中，左侧MFG与小脑9区（Cerebelum_9_R）、小脑6区（Cerebelum_6_R）和左侧中央前回的结构协变增强，而与左侧额中回（Frontal_Mid_L）、右侧枕上回（Occipital_Sup_R）、右侧舌回（Lingual_R）、左侧楔前叶（Precuneus_L）和右侧楔叶（Cuneus_R）的协变减弱。左侧SFG与左侧额下回岛盖部（Frontal_Inf_Oper_L）、左侧枕中回（Occipital_Mid_L）和左侧枕上回的协变增强，而与右侧楔叶、右侧前扣带回（Cingulum_Ant_R）、左侧楔前叶和左侧中央前回的协变减弱。
相比之下，SpD组表现出不同的协变模式。左侧MFG与右侧辅助运动区（Supp_Motor_Area_R）的协变增强，而与左侧颞上回（Temporal_Sup_L）的协变减弱。左侧SFG与双侧中央后回的结构协变增强，而与左侧顶上小叶（Parietal_Sup_L）的协变减弱。这些差异表明，虽然DD和SpD共享前额叶偏侧化异常，但在大规模脑网络组织上存在显著差异。
研究结论与讨论部分强调，本研究首次系统描绘了DD和SpD儿童在灰质偏侧化和结构协变网络上的异同。研究发现MFG和SFG的偏侧化异常是两种障碍的共享神经特征，这可能反映了阅读和拼写加工对前额叶执行功能资源的共同依赖。然而，SCN分析表明，DD更主要涉及语义、语音和视觉空间通路的功能紊乱，表现为与枕叶、楔前叶等后部脑区的协变连接减弱；而SpD则更与感觉运动处理相关，表现为与中央后回、辅助运动区等感觉运动皮层的协变连接增强。这种神经网络层面的分离为理解阅读和拼写障碍的独立神经机制提供了有力证据。
从临床意义来看，这些发现为开发更精确的诊断标志和靶向干预策略提供了神经生物学基础。例如，针对DD儿童的干预可能需要重点关注后部语言通路的功能强化，而对SpD儿童的训练则可能更需要整合感觉运动整合训练。此外，研究结果支持了将拼写障碍作为独立于阅读障碍的临床实体进行识别和干预的重要性，这对教育实践和临床诊断分类系统具有重要启示。
研究的局限性包括样本量相对较小、缺乏行为学指标与脑结构指标的关联分析，以及需要在不同语言系统中验证结果的普适性。未来研究可以结合多模态影像技术和纵向设计，进一步阐明阅读和拼写障碍的神经发育轨迹及其与认知行为表现的动态关系。总体而言，这项工作为我们理解 literacy skills（读写能力）的神经基础提供了新的视角，为相关障碍的精准诊断和干预奠定了重要基础。
