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本研究利用任务性fNIRS探究汉语老年人在图片命名和句子重复中的脑激活及功能连接差异。结果显示，老年人在命名图片时前额叶-顶颞叶耦合更强，但基线校正后差异不显著。表明在低需求语言产出的任务中，年龄相关的网络协调差异可能更显著，任务性fNIRS为探测语言网络年龄调节提供了有效手段。
尚宇倩|钟顺能|郑曼旭|陈娜|王洋宇
华南理工大学外国语学院，中国广东省广州市510641
摘要
健康老龄化与神经组织的变化有关，这些变化可能会影响语言产生。我们使用基于任务的fNIRS技术，研究了普通话使用者在进行图片命名和句子重复任务时的大脑皮层激活和功能连接性。17名右利手成年人（10名年轻组，平均年龄22.1岁；7名老年组，平均年龄58.6岁）完成了这两项任务，同时记录了前额-颞-顶叶皮层的HbO反应。在两项任务中，组间块平均HbO激活水平没有显著差异。相比之下，主要任务时期的连接性分析显示，在图片命名过程中，老年组的背外侧前额-颞-顶叶耦合更强；然而，在更保守的基线参照对比中，这种组间差异并不具有统计学意义。在句子重复任务中，经过多重比较校正后，没有发现任何显著的连接性差异。这些结果表明，在相对低要求的显性语言产生过程中，与年龄相关的差异可能更多地体现在网络层面的相互作用上，而不是平均区域激活幅度上。基于任务的fNIRS技术可能有助于探究与年龄相关的语言产生相关大脑网络的调节机制。
引言
语言依赖于分布广泛但高度专业化的皮层网络，并且对与年龄相关的神经重组特别敏感。随着年龄的增长，大脑结构的变化（如皮层变薄和白质完整性下降）伴随着功能上的改变，包括词汇检索速度减慢和语言表现的可变性增加[1]、[2]。
有两个有影响力的框架可以解释这些与年龄相关的变化。老年人的大脑半球不对称性减少（HAROLD）模型认为，随着年龄的增长，大脑的侧化程度降低，双侧资源的招募增加[3]；而神经回路补偿利用假说（CRUNCH）则强调根据任务需求招募额外资源，但这些资源的使用可能会达到容量极限[4]。然而，增加的激活或连接性是反映了成功的补偿还是神经效率的降低，目前仍有争议。一些研究将更强的任务相关连接性与语言表现的保持联系起来，而其他研究则指出，前额叶的过度激活与较差的语言表现相关，这突显了需要采用任务敏感性和网络层面的研究方法[5]、[6]。
关于与年龄相关的语言重组的大部分证据来自fMRI范式，但这些范式限制了语言产生的显性过程，从而影响了研究的生态有效性[7]。fNIRS提供了一种补充方法，用于测量口语任务期间的大脑皮层血流动力学变化，并已在衰老和普通话产生研究中得到越来越多的应用[8]、[9]、[10]、[11]。尽管取得了这些进展，但在衰老研究中，与语言流畅性和静息状态方法相比，显性语言产生和任务诱发的连接性研究仍然不够充分。
为了解决这些不足，本研究使用基于任务的fNIRS技术，研究了普通话使用者在图片命名和句子重复任务中与年龄相关的区域激活和大规模功能连接性的差异。通过关注在生态有效条件下的任务诱发连接性，我们测试了与年龄相关的差异是否更易于在网络协调层面表现出来，而不仅仅是平均区域激活幅度上。
受试者
共有10名年轻健康成年人（平均年龄22.1岁，标准差1.9岁；年龄范围20–24岁）和7名老年健康成年人（平均年龄58.6岁，标准差8.8岁；年龄范围51–73岁）参与了本研究。所有参与者均为普通话母语者且为右利手，这是通过自我报告确定的。他们均未报告有神经系统或精神疾病史、未矫正的视力或听力问题，也没有正在使用精神活性药物。人口统计特征总结如下
结果
所有参与者都高准确率地完成了图片命名和句子重复任务（见补充表C1），年轻组和老年组之间没有显著的行为差异。两项任务都在两个年龄组的前额-颞-顶叶ROI区域引发了可观察到的HbO反应。
通过从块平均时间进程中得到的任务-静息Δ[HbO]值来评估与年龄相关的激活差异。
讨论
本研究使用基于任务的fNIRS技术，研究了两种显性语言产生任务（图片命名和句子重复）期间与年龄相关的皮层激活和功能连接性（FC）差异。与以往主要依赖静息状态测量的老龄化研究不同，本研究关注了在生态有效条件下的任务诱发连接性，以表征活跃语言产生过程中的网络协调[22]、[23]。
在两项任务中，我们均未观察到...
局限性与未来工作
在解释研究结果时，应注意这项初步研究的几个局限性。首先，样本量较小，老年组的年龄范围较广，性别平衡不佳，这可能增加了个体间的变异性，降低了检测微小效应的能力；因此，零结果应被视为不确定的结果，而不是等效性的证据[25]、[28]。其次，这两项语言任务的性能接近极限[29]。在如此低要求的情况下...
结论
本研究使用基于任务的fNIRS技术，研究了普通话使用者在图片命名和句子重复任务中与年龄相关的皮层激活和功能连接性差异。块平均激活测量结果显示，在两项任务中均未发现与年龄相关的显著差异。在主要任务时期的连接性分析中，老年组在图片命名过程中的前额-颞-顶叶耦合更强；然而，这一效应在更严格的统计标准下并不具有统计学意义。
作者贡献声明
尚宇倩：写作 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法论设计、调查实施、数据分析、概念构建。钟顺能：写作 – 审稿与编辑、研究监督、方法论设计、概念构建。郑曼旭：写作 – 审稿与编辑、资源协调、方法论设计、资金筹集。陈娜：软件开发、资源管理、项目协调。王洋宇：写作 – 审稿与编辑、研究监督、项目协调、概念构建。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所述的研究工作。
