Передовая статья: Роль звуковой интеграции букв и речи в развитии нормального и ненормального чтения

• Список журналов
• Фронт Психол
• PMC7358608

В качестве библиотеки NLM предоставляет доступ к научной литературе. Включение в базу данных NLM не означает одобрения или согласия с содержание NLM или Национальных институтов здравоохранения. Узнайте больше о нашем отказе от ответственности.

Передний психол. 2020; 11: 1441.

Опубликовано в сети 7 июля 2020 г. doi: 10.3389/fpsyg.2020.01441

, ^{1, *} , ² , ³ и ²

Информация об авторе Примечания к статье Авторское право и лицензия информация Отказ от ответственности

Обучение чтению является центральным направлением образования, поскольку оно позволяет нам успешно участвовать в жизни общества и развиваться как личности.

Важным этапом в этом процессе на пути к профессиональному чтению является способность бегло читать, то есть быстро и без усилий понимать смысл печатного текста. Однако это не врожденный навык, и ему нужно учиться в школе путем подробного обучения и обширной практики. Определенные сети мозга функционально специализируются на обслуживании когнитивных процессов, связанных с чтением. В частности, в основе этой адаптации лежат области, связанные с визуальным распознаванием символов и слуховой обработкой языка. Их специализация необходима на первых этапах обучения чтению. Кроссмодальная (аудиовизуальная) интеграция букв и звуков речи, являющаяся жизненно важной частью этого процесса, представляет собой ключевую отправную точку на пути к эффективной сети мозга, обеспечивающей беглое чтение (Blomert, 2011).

Интеграция звуков речи и букв (LSS) является важным процессом, который необходимо изучить, чтобы лучше понять прогресс в овладении типичным чтением и нарушения при дислексии развития.

О сбоях в автоматизации ассоциаций LSS постоянно сообщалось у людей с нарушениями чтения различных орфографий (Richlan, 2014). Кроме того, оптимизация этого ассоциативного процесса, по-видимому, является ключевым компонентом положительных результатов обучения и вмешательства, направленного на улучшение беглости чтения (Mehringer et al., 2020; Patel et al.). С точки зрения развития нервной системы, исследования нейровизуализации показывают, что ввод данных из областей аудиовизуальной интеграции в области обработки зрительной информации является основным двигателем зрительной специализации, имеющим решающее значение на более поздних стадиях развития сети чтения (Brem et al., 2010; Fraga Gonzalez et al. , 2017 г.; Плейш и др., 2019 г.).

Несколько важных вопросов исследования еще предстоит прояснить. Во-первых, что представляет собой типичные и нетипичные пути развития интеграции LSS и как они соотносятся с успешным и неуспешным приобретением навыков чтения? Во-вторых, не препятствуют ли более фундаментальные недостатки, такие как нарушения общих механизмов ассоциативного обучения, интеграции LSS у людей с нарушениями чтения? В-третьих, что более актуально для клинической практики, как лучше всего облегчить процесс интеграции и автоматизации СЖО? В текущей теме исследования Frontiers мы представляем коллекцию оригинальных исследовательских статей из различных дисциплин, которые прямо или косвенно расширяют наши знания по этим вопросам. Мы концептуально разделили статьи по этой теме исследования на три раздела: (1) когнитивные и лингвистические процессы, связанные с развитием интеграции букв и речи, (2) нейрокогнитивное окно в связывание букв и речи и (3) вмешательства для поддержки развитие чтения.

Этот первый раздел посвящен механизмам, связанным с процессами ассоциативного обучения при интеграции LSS. Исследования в этом разделе помогают нам определить когнитивные способности и процессы восприятия, важные для овладения навыками чтения, а также дефекты при определенных расстройствах обучения, включая дислексию и дисграфию. Экспериментальное манипулирование визуальными и слуховыми свойствами LSS дает ценную информацию об основных механизмах этих когнитивных и языковых процессов. Кроме того, сопоставление результатов в таких экспериментальных парадигмах с результатами грамотности позволяет лучше понять, как конкретные аспекты познания связаны с типичным и нетипичным развитием грамотности. Например, парадигмы обучения искусственным сценариям являются отличными экспериментальными инструментами для изучения этих проблем и поиска новых предикторов способностей к чтению.

В первой статье этого раздела (Павлиду и Богартс) изучалась роль неявного статистического обучения (ISL) в обучении чтению. Результаты указывают на актуальность перцептивной модальности в ISL и показывают интересную связь между визуальным ISL и фонологическим сознанием. Павлиду и Богертс обсуждают, как визуальный ISL может облегчить сопоставление букв и звуков речи у начинающих читателей. Кителс и др. подошел к атипичной интеграции букв и звуков речи при дислексии, исследуя способность корректировать перцептивную интерпретацию двусмысленного речевого ввода в соответствии с контекстуальной информацией. Результаты показали, что взрослые с дислексией, в отличие от обычных читателей, не могли использовать текст для повторной калибровки своих категорий фонем, тогда как не было обнаружено никаких отклонений в их способности перекалибровать речь, читаемую по губам. Этот результат подтверждает дефицит интеграции LSS при дислексии, но предполагает, что это не распространяется на более общий дефицит аудиовизуальной интеграции.

Интересно, что Романовская и соавт. Используя ту же парадигму, не удалось найти разницы в перекалибровке по письменному тексту между юными читателями с дислексией и без нее. Авторы подчеркивают важность учета динамических процессов развития и, в частности, указывают на потенциальную роль изменений во временном окне интеграции для связи LSS во время развития. С лингвистической точки зрения Caccia et al. показали, что в итальянском языке высота звука является наиболее надежным звуковым сигналом при восприятии словесного ударения у взрослых и, в меньшей степени, у типичных читающих детей. Напротив, итальянские дети с дислексией, похоже, не так сильно, как типичные читатели, полагаются на поле для восприятия стресса. По результатам своих исследований Caccia et al. обсудить актуальность особенностей языка в изучении развития атипичного чтения.

Хотя предыдущие исследования показали много общего между нарушениями чтения (дислексия) и нарушениями правописания (дисграфия), существует недостаток исследований, специально посвященных дисграфии. Дёла и др. поэтому исследовали, какие когнитивные нарушения связаны с нарушениями правописания при дисграфии. Кластерный анализ показал, что детей с дисграфией можно разделить на две отдельные группы: одну с нарушением слуха, а другую с нарушением зрительных крупноклеточных функций. Авторы обсуждают значение этих результатов для разработки более индивидуально адаптированных вмешательств.

В последних двух исследованиях этого раздела использовалась парадигма искусственного обучения LSS для имитации начальных стадий овладения чтением. Хорбах и др. разработал парадигму, в которой неграмотные дети должны были сопоставлять символы азбуки Морзе со звуками речи, а затем следили за развитием чтения у детей в течение 3-летнего периода. Успеваемость по этой парадигме обучения оказалась особенно важным предиктором беглости чтения и навыков понимания прочитанного 3 года спустя. Закон и др. также исследовали искусственную обучаемость LSS с буквами и звуками речи на иврите, сравнивая детей с дислексией и типичных читателей в 3-м классе.

Результаты показали сниженную способность детей с дислексией использовать недавно выученное соответствие LSS для чтения слов, представленных в новом сценарии. Однако, в отличие от Horbach et al. это исследование не обнаружило значительного независимого вклада искусственного обучения LSS в навыки чтения.

В исследованиях, включенных в этот раздел, использовался широкий спектр неинвазивных методов нейровизуализации и модуляции (или стимуляции) для изучения связи букв и речи и ее связи с чтением. Эти методы включают связанные с событием потенциалы (ERP) электроэнцефалографии, магнитоэнцефалографию (MEG), функциональную магнитно-резонансную томографию (fMRI), транскраниальную стимуляцию постоянным током (tDCS) и магнитно-резонансную спектроскопию (MRS). Общим для всех исследований является их особый интерес к измерениям активации мозга и связи в теменно-височных областях мозга из-за их важной роли в обработке аудиовизуальной информации.

В первой статье этого раздела Richlan et al. представляет обзор нейронных сетей, связанных с интеграцией LSS в развитие типичного и нетипичного чтения. Обзор предполагает предполагаемый нейрокогнитивный дефицит, характерный для кроссмодальной интеграции букв и звуков речи, который препятствует возникновению функциональной нервной системы для чтения. В соответствии с этим предположением Plewko et al. показывают, что изменения в активности мозга во время ассоциации LSS могут быть обнаружены на очень ранних стадиях овладения чтением в детском саду и в первом классе между детьми с семейным риском дислексии и без него. Их результаты показывают, что повышенная реакция левой верхней височной коры на неконгруэнтные пары LSS отражает раннюю стадию автоматизации. Предполагается, что отсутствие такой четкой реакции на неконгруэнтную информацию на этой ранней стадии овладения чтением потенциально может вызвать проблемы с чтением из-за недостаточного подавления нерелевантной информации. В исследовании ERP Kemény et al. также продемонстрировали отклонение в нейронных реакциях в задаче интеграции LSS с интерференцией, похожей на струп, у детей с комбинированным дефицитом чтения и правописания по сравнению с обычно развивающимися сверстниками.

Примечательно, что ERP детей с изолированным дефицитом орфографии не отличались от таковых у типично развивающихся детей, что позволяет предположить, что дефицит автоматизированных ассоциаций LSS может быть специфически связан с нарушениями чтения.

И Янгер, и Бут, и Сюй и др. подчеркивают роль теменно-височных областей на ранних этапах обучения чтению. Используя транскраниальную стимуляцию постоянным током (tDCS) для управления теменно-височной функцией, Янгер и Бут обнаружили, что стимуляция этих областей мозга может улучшить изучение новых ассоциаций графема-фонема. Интересно, что результаты Янгера и Бута предполагают, что, хотя теменно-височная функция может иметь решающее значение для нового, начального обучения, ее роль в дальнейшем развитии чтения, вероятно, впоследствии изменится. В соответствии с этими выводами результаты исследования MEG, проведенного Xu et al. с финскими школьниками подчеркивают решающую роль теменно-височной коры в ранней фазе чтения. Они показывают, что эффект аудиовизуальной интеграции букв и звуков речи наиболее выражен в теменно-височных областях и коррелирует с навыками чтения и письма.

Фаиска и др. предоставить новое понимание процессов, связанных с визуальным распознаванием слов. В своем исследовании ERP они показывают влияние лексики на ранние ERP (в течение 200 мс) у опытных взрослых читателей, зависящие от задачи. Этот результат предполагает, что визуальное распознавание слов является не только следствием интеграции букв и речи, но и результатом взаимодействия между различными восходящими и нисходящими процессами.

Исследование Smith et al. использует фМРТ для изучения изменений функциональной связи в нейронной сети чтения у детей в течение 2,5 лет. Это исследование предоставляет доказательства того, что улучшение навыка чтения с течением времени предсказывается характером и степенью изменений среди моделей связи в сети чтения. В частности, было показано, что общее повышение согласованности обработки между регионами сети чтения является критическим фактором роста навыков чтения.

Последнее исследование в этом разделе, проведенное Del Tufo et al. , изучает опосредующую роль кроссмодальной интеграции визуальных и устных репрезентаций слов во взаимосвязи между нейрохимическими концентрациями и навыками чтения с использованием MRS. Результаты показали, что эффект кросс-модального сопоставления слов опосредовал взаимосвязь между повышенным содержанием глутамата (предполагаемый показатель «нейронного шума» или случайной изменчивости в возбуждении нейронов) и более плохой способностью к чтению, а также связь между повышенным содержанием холина и более плохой способностью к чтению. . Кроме того, более низкий уровень ГАМК и более высокий уровень N-ацетиласпартата (NAA) предсказывали более быстрое время кросс-модальной реакции соответствия. Эти результаты обсуждаются с точки зрения биохимической структуры, в которой способность нейрохимии предсказывать способность к чтению может быть, по крайней мере, частично объяснена кросс-модальной интеграцией.

В этом разделе представлено несколько интервенционных подходов к чтению на разных языках, направленных на поддержку испытывающих затруднения читателей или содействие развитию типичного чтения. В некоторых из этих вмешательств интеграция ЗГС является центральным компонентом обучения.

Патель и др. оценили влияние игрового вмешательства GraphoLearn, которое тренирует сопоставления LSS в навыках чтения на английском языке у молодых читателей в Индии, испытывающих затруднения. В этом небольшом исследовании группа 7-летних детей была случайным образом распределена либо для обучения GraphoLearn, либо для контрольного обучения математическим играм. Результаты показали, что, по сравнению с контрольным обучением, GraphoLearn привел к значительному улучшению знаний детей о буквах и звуках, что является критическим фактором в раннем развитии чтения.

Три других исследования этого раздела не были сосредоточены на детях с нарушениями чтения, но изучали потенциал конкретных механизмов вмешательства, способствующих развитию чтения. В исследовании Pinto et al. тренинг под названием PASSI (Содействие достижению интеграции звука и знака), направленный на улучшение концептуальных знаний детсадовцев об итальянской системе письма. 159 итальянских детей (3–5 лет) были случайным образом распределены либо в экспериментальную, либо в контрольную группу. Результаты выявили положительное влияние этого типа обучения на несколько формирующихся навыков грамотности. Сиу и др. интересовались, могут ли металингвистическое осознание (обращение к фонетико-символическим и семантико-символическим отображениям) или тренировка рабочей памяти быть эффективными для навыков чтения на китайском языке. В этом небольшом исследовании второклассники в Гонконге были случайным образом распределены в группу металингвистического обучения, группу обучения рабочей памяти или контрольную группу списка ожидания. Результаты исследования показывают, что тренировка металингвистической осведомленности улучшила фонологические навыки, тогда как тренировка рабочей памяти увеличила объем памяти, но обе обучающиеся группы одинаково улучшили беглость чтения слов на китайском и английском языках по сравнению с контрольной группой. В последнем исследовании Su et al. сравнили влияние двух стилей чтения, чтения с рассказчиком и самостоятельного чтения, на движения глаз и навыки ранней грамотности детей младшего возраста (4–6 лет). Детям случайным образом назначали один из двух подходов к чтению, а влияние рассказчика оценивали путем анализа паттернов движения глаз. Основываясь на различиях в паттернах фиксации при чтении текста, Su et al. пришел к выводу, что детям в детском саду полезно читать с рассказчиком, потому что это способствует приобретению и закреплению сопоставлений между речью и текстом.

Подводя итог, мы представляем коллекцию исследований из различных областей, которые способствуют нашему пониманию важной вехи в человеческом познании — овладения чтением. Исследования в первом разделе успешно указали на ассоциативные механизмы обучения и маркеры, которые вносят важный вклад в нашу способность интегрировать буквы и звуки речи, чтобы стать успешными читателями. Нейровизуализационные исследования во втором разделе расширяют наши знания о типичном и атипичном развитии сетей мозга, которые позволяют нам бегло читать, проясняя роль областей кроссмодальной интеграции как части связанной сети чтения. Наконец, важность интеграции LSS для чтения подтверждается интервенционными исследованиями в третьем разделе, которые демонстрируют его актуальность для разработки программ поддержки и исправления для чтения на разных языках. Несмотря на то, что в наших текущих моделях типичных и нетипичных способностей к чтению и овладения навыками чтения все еще существуют серьезные пробелы, мы уверены, что исследования, представленные в этой теме Frontiers Research, расширяют наши знания и открывают новые интересные области для будущих исследований. Исследование аудиовизуальной интеграции букв и звуков речи представляет собой увлекательную и сложную тему, которая охватывает междисциплинарные знания как фундаментальных, так и прикладных исследований. Мы с нетерпением ждем новых захватывающих открытий и надеемся, что совместные усилия многих международных и междисциплинарных лабораторий продолжат способствовать прогрессу в нашем понимании человеческого обучения и познания.

Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

• Бломерт Л. (2011). Нейронная подпись орфографо-фонологической связи при успешном и неудачном развитии чтения. Нейроизображение. 57, 695–703. 10.1016/j.neuroimage.2010.11.003 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Брем С., Бах С., Куциан К., Гутторм Т. К., Мартин Э., Люйтинен Х. и др. (2010). Чувствительность мозга к печати появляется, когда дети усваивают звуковые соответствия букв и речи. проц. Натл. акад. науч. США. 107, 7939–7944. 10.1073/pnas.0904402107 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Фрага Гонсалес Г., Жарич Г., Таймс Дж., Бонте М., Ван дер Молен М. В. (2017). Вклад звукового обучения буквам речи и визуальной настройки печати в улучшение чтения: данные исследований потенциала мозга и обучения дислексии. наук о мозге. 7:10. 10.3390/brainsci7010010 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Мерингер Х. , Фрага Гонсалес Г., Плейш Г., Ротлисбергер М., Эпли Ф., Келлер В. и др.. ( 2020). (Швейцария) GraphoLearn: инструмент на основе приложения для поддержки начинающих читателей. Рез. Практика. Технол. Увеличить Учиться. 15, 1–21. 10.1186/s41039-020-0125-0 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Pleisch G., Karipidis I.I., Brauchli C., Röthlisberger M., Hofstetter C., Stampfli P., et др.. (2019). Возникающая нейронная специализация вентральной затылочно-височной коры к персонажам посредством обучения фонологическим ассоциациям у детей дошкольного возраста. Нейроизображение 189, 813–831. 10.1016/j.neuroimage.2019.01.046 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
• Richlan F. (2014). Функциональная нейроанатомия дислексии развития: роль орфографической глубины. Передний. Гум. Неврологи. 8:347. 10.3389/fnhum.2014.00347 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

---

Статьи из Frontiers in Psychology предоставлены здесь с разрешения Frontiers Media SA

---

Fundations: Учебная программа уровня 3 — Wilson Language Training Corporation

Развивайте базовые навыки, продолжайте изучать структуру слов и сосредоточьтесь на продвинутых правилах правописания и морфологии с помощью структурированного подхода к обучению грамоте.