多基因评分揭示阅读技能发展的神经认知中介路径:从感觉加工到语音意识的序列机制

【字体: 时间:2025年08月21日 来源:npj Science of Learning 3

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  本研究通过多中介模型探讨了阅读特异性多基因评分(Reading-PGS)与8岁法语儿童阅读能力的关系,发现语音意识(PA)和快速双模态时间处理(RBTP)部分中介了遗传因素对阅读解码和理解的影响。研究人员控制了教育程度(EY4-PGS)和认知能力(IQ3-PGS)的遗传共变异后,证实了基因-感觉加工-语音技能-阅读能力的理论路径,为阅读障碍的早期识别提供了分子层面的干预靶点。

  

在人类认知发展的宏伟画卷中,阅读能力的获得犹如一场精密的神经交响乐演奏。这项发表在《npj Science of Learning》的研究揭开了遗传密码如何通过神经认知中介塑造阅读技能的神秘面纱。当前领域面临三大挑战:尽管已知阅读技能具有46-68%的遗传率,但分子机制研究受限于样本量小、表型测量不一致;现有多基因评分(PGS)对表型变异的解释度有限;更重要的是,基因如何通过特定神经认知路径影响阅读仍不清楚。

研究团队创新性地采用多中介模型,以328名8岁法语双生子为对象(含87对同卵和241对异卵双胞胎),使用Eising等开发的阅读特异性PGS(Reading-PGS),结合五项阅读相关内表型测量:语音意识(PA)、语音记忆(PM)、快速自动化命名(RAN)、快速双模态时间处理(RBTP)和快速听觉处理(RAP)。通过结构方程模型(SEM)分析,并控制教育程度(EY4-PGS)和认知能力(IQ3-PGS)的遗传共变异。

主要技术方法包括:基于PsychArray-24vl.1芯片的基因组数据采集,使用PLINK进行质量控制,SHAPEIT进行基因型定相,IMPUTE2完成SNP插补;阅读能力采用THAL测试评估解码和理解能力;神经认知测量包含法语版听觉分析测试(PA)、NEPSY无意义词重复(PM)、改良版听觉重复任务(RBTP)等。

研究结果呈现三大发现:

  1. 1.

    多中介模型验证

    模型解释33.9%的阅读变异,PA显著中介Reading-PGS与解码(β=0.051)和理解(β=0.036)的关系,RBTP仅中介解码(β=0.034)。

  2. 2.

    遗传特异性证实

    控制EY4-PGS和IQ3-PGS后,Reading-PGS对解码的间接效应仍保持边缘显著(β=0.057),表明其具有独立于一般认知的阅读特异性。

  3. 3.

    理论路径解析

    序列中介模型揭示"基因→RBTP→PA→解码→理解"的级联路径(总间接效应β=0.071),其中RBTP到PA的链接(β=0.186)尤为关键。

这项研究由Alexandra Remon等学者完成,其突破性体现在三方面:首先证实PA和RBTP是阅读遗传效应的关键神经认知枢纽,为"语音缺陷理论"提供分子证据;其次通过序列模型验证了"感觉门控-语音编码-阅读自动化"的理论路径,说明快速时间处理能力可能通过优化语音表征精度促进阅读发展;最后确立阅读特异性PGS的临床价值,其与内表型的组合可提高阅读障碍早期预测效度。

研究局限性包括样本的欧洲血质限制、横断面设计无法推断因果,以及未纳入语言相关内表型。未来方向应扩大种族多样性,结合纵向设计和神经影像学,并探索基于PGS-内表型模型的个性化干预。这项工作为理解阅读发展的神经遗传机制树立了新标杆,其创新性框架可拓展至其他复杂认知性状的研究。

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