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为探究社会经济地位(SES)对阅读相关神经生物学的影响,研究人员以大量儿童为样本开展研究。结果发现,SES 对阅读的影响通过口腔语言间接实现,而非白质完整性。该研究为理解 SES 与阅读的关系提供了新视角。
在现代社会,阅读对于个人的教育和职业发展至关重要。然而,阅读技能的差异受到多种因素的影响,其中环境因素对阅读相关脑机制的作用一直是研究的热点与难点。以往研究虽然揭示了认知和神经生物学因素与阅读的关联,但对于社会经济地位(SES)这类环境因素如何影响阅读相关神经生物学,了解还相对不足。比如,虽然知道 SES 与阅读以及阅读相关白质束的完整性有关,但 SES 通过白质完整性对阅读的直接和间接贡献尚未明确区分。同时,尽管口腔语言(包括语音意识 [PA] 和词汇量)与 SES 和阅读都有正相关,但很少有研究将白质完整性纳入模型来探究 SES 与阅读之间的关系。
为了解决这些问题,来自国外的研究人员利用健康大脑网络(HBN)生物样本库中的大量儿童样本开展了研究。研究人员通过结构方程模型(SEM),测试了 SES(以父母教育程度衡量)通过口腔语言和白质完整性影响阅读的直接和间接路径。研究结果发表在《Developmental Cognitive Neuroscience》上。
这项研究具有重要意义。它不仅填补了以往研究在 SES 对阅读影响机制方面的空白,还为后续研究提供了新的方向。通过明确口腔语言在 SES 与阅读关系中的重要作用,为提高不同 SES 背景儿童的阅读能力提供了理论依据。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:
- 样本选取:数据来自儿童心理研究所(CMI)健康大脑网络(HBN)生物样本库中的 3101 名儿童(年龄 6 - 15 岁)。
- 数据收集:收集参与者的人口统计学信息、SES 数据(采用 Barratt 简化社会地位测量问卷的父母教育综合得分)、口腔语言和阅读测试数据(如语音意识通过综合语音处理测试 2 [CTOPP - 2] 的相关子量表测量,词汇量通过韦氏智力量表的词汇子测试测量,阅读能力通过单词阅读效率测试第二版 [TOWRE - 2] 的相关子量表测量)以及 MRI 数据。
- MRI 数据处理:对 MRI 数据进行预处理,包括校正磁化率诱导的伪影、运动伪影和脑提取等,然后分别采用扩散张量模型和神经突方向离散度和密度成像(NODDI)模型获取白质完整性指标,如分数各向异性(FA)、神经突密度指数(NDI)和方向离散度指数(ODI)。
- 统计分析:运用结构方程模型(SEM)拟合路径模型,分析各变量之间的直接、间接和总效应。
研究结果如下:
- 分数各向异性(FA)模型:模型拟合良好。SES 对阅读有显著的总效应,由总间接效应和直接效应组成,总间接效应主要通过 PA 和词汇量实现,通过白质指标的特定间接效应不显著。SES 与部分白质束(右 ILF、左 SLF、右 IFOF)的 FA 存在显著关联,表明较高的 SES 与这些白质束更好的完整性相关。PA 和词汇量对阅读有显著影响,而 FA 对阅读和口腔语言无显著影响。
- 方向离散度指数(ODI)模型:模型拟合良好。与 FA 模型不同,该模型中 SES 与任何白质束之间均无显著效应。但发现左 ILF 与 PA 以及左 ILF、左 SLF、左 AF 与词汇量之间存在显著路径。
- 神经突密度指数(NDI)模型:模型拟合良好。在该模型中,SES 与所有白质束之间的路径均显著,表明 SES 对这些白质束的神经突密度有影响。同时,左 IFOF 与词汇量之间存在显著路径,左 ILF 与阅读之间也存在显著路径,但效应较小。
- 敏感性分析:部分结果在全样本模型和敏感性分析模型中存在差异,主要体现在白质路径上。例如,在 FA 模型中,SES 与部分白质束的路径在敏感性分析中不再显著;在 ODI 模型中,出现了一些新的显著路径;在 NDI 模型中,SES 与白质束的路径在敏感性分析中均不显著。
研究结论和讨论部分指出,研究未发现 SES 通过九种与 SES 和阅读均相关的白质束的完整性对阅读产生间接影响的证据。但证实了 SES 对阅读的影响部分由 PA 和词汇量解释,这与以往研究结果一致,进一步强调了口腔语言在 SES 与阅读关系中的重要作用。虽然观察到一些 SES 与白质、白质与口腔语言以及白质与阅读之间的关联,但这些结果在全样本模型和敏感性分析模型中存在差异,需要进一步验证。此外,研究发现年龄对 SES 与阅读的关联无显著影响,并且 NODDI 模型在解释白质与阅读关系方面仅提供了微弱的证据。
总的来说,该研究是目前评估 SES - 大脑 - 阅读关系中规模最大、样本最丰富的研究,也是唯一测试大脑对 SES 与阅读关联间接影响的研究,为该领域的研究做出了重要贡献。同时,研究结果也引发了关于年龄、样本大小和样本多样性等因素如何影响白质关联的思考,为未来研究指明了方向。