舒华研究组关于儿童词汇长期发展影响大脑发育的重要发现

来源：北京师范大学

  2018年2月6日，《Developmental Science》（发展科学）在线发表了北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室舒华教授课题组关于儿童词汇长期发展影响大脑发育的重要发现。此论文作为封面推荐文章正式发表于9月刊《Developmental Science》。 

         作为儿童自然语言发展的重要组成部分，词汇发展是研究者和公众共同关注的热点话题。有研究者发现，儿童早期词汇发展可以预测儿童今后的学业成绩和行为表现 (Morgan, Farkas, Hillemeier, Hammer, & Maczuga, 2015)。也有研究者运用追踪研究的方法，对幼儿时期的词汇发展轨迹进行了细致的刻画（集中在出生到46个月，Huttenlocher, Haight, Bryk, Seltzer, & Lyons, 1991; Rowe, Raudenbush, & Goldin-Meadow, 2012）。然而，儿童的词汇发展并没有在幼儿时期停止。事实上，在进入小学后，儿童的词汇继续迅速发展，并且与阅读发展相互影响。因此，理解从学前到学龄期儿童的长期词汇发展对心理学和教育学工作者具有重要意义。

        在我们之前的一项研究中(Song et al., 2015)，我们选取来自追踪项目的264名儿童，对儿童4岁到10岁的词汇发展轨迹进行了刻画分析，最后发现了汉语儿童词汇发展的三组轨迹（见图一d）：第一组儿童属于优秀组(good)，这组儿童无论在词汇发展的起点还是速度上都是最高的；第二组儿童属于后进组(catch-up)，这组儿童的起点低但是发展速度高；第三组儿童属于风险组(poor)，这组儿童无论在词汇发展的起点还是速度上都是最低的。众所周知，儿童的语言发展伴随着大脑的发育。那么，这种长期词汇发展背后的神经机制是什么？迄今为止，还鲜有研究探讨。

图一.  儿童词汇发展轨迹及弓形束差异

         在本研究中，我们选取了来自追踪研究的79名儿童，在他们14岁时采集了他们的DTI数据，运用基于ROI的纤维追踪技术，我们对每一名儿童的弓形束(arcuate fasciculus, AF)进行了精细的划分。他们分别是位于左右两个半球的前部弓形束(AF-anterior)、后部弓形束(AF-posterior)和直接弓形束(AF-direct)。对比之前发现的三组儿童在每一条纤维束上的FA值（fractional anisotropy, 部分各向异性），我们发现了三组之间的显著差异。具体来说，与优秀组和后进组相比，风险组儿童在大脑左半球的直接弓形束(AF-direct)和后部弓形束(AF-posterior)有着更低的FA值（见图一a）。这种差异在右半球没有发现（见图一b），这在某种程度上反映了语言的左侧化优势。进一步的回归分析发现，与词汇发展的起点相比，词汇发展的速度更能预测弓形束的发育（见图二）。

图二. 词汇发展起点与速度与弓形束发育的相关

          该论文第一作者为舒华教授的博士生苏萌萌（现首都师范大学讲师），通讯作者为国家重点实验室舒华教授和法国巴黎高师Franck Ramus教授，法国脑与脊柱研究所（ICM）Michel Thiebaut de Schotten研究员、陕西师范大学赵晶晶教授、首都师范大学宋爽博士和周蔚副教授、国家重点实验室龚高浪教授以及香港中文大学Catherine McBride教授参与了合作研究。此研究获得到了国家自然科学基金、科技部973项目等基金的资助。

 论文连接：        

Mengmeng Su, Michel Thiebaut de Schotten, Jingjing Zhao, Shuang Song, Wei Zhou, Gaolang Gong, Catherine McBride, Franck Ramus* and Hua Shu* (2018) Vocabulary growth rate from preschool to school-age years is reflected in the connectivity of the arcuate fasciculus in 14-year-old children. Developmental Science, e12647.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/desc.12647

 参考文献：

Huttenlocher, J., Haight, W., Bryk, A., Seltzer, M., & Lyons, T. (1991). Early vocabulary growth: Relation to language input and gender. Developmental Psychology, 27(2), 236.

Morgan, P. L., Farkas, G., Hillemeier, M. M., Hammer, C. S., & Maczuga, S. (2015). 24‐month‐old children with larger oral vocabularies display greater academic and behavioral functioning at kindergarten entry. Child Development, 86(5), 1351-1370.

Rowe, M. L., Raudenbush, S. W., & Goldin-Meadow, S. (2012). The Pace of Vocabulary Growth Helps Predict Later Vocabulary Skill. Child Development, 83(2), 508-525.

Song, S., Su, M., Kang, C., Liu, H., Zhang, Y., McBride‐Chang, C., . . . Zhang, Z. (2015). Tracing children's vocabulary development from preschool through the school‐age years: an 8‐year longitudinal study. Developmental Science, 18, 119-131.