汉语阅读者语音意识的白质网络：基于数据驱动的枢纽网络分析揭示左侧颞中回与梭状回的关键作用

本研究采用基于枢纽的白质网络分析方法，首次在汉语成人阅读者中揭示了与语音意识（PA）密切相关的两个关键白质子网络：以左侧颞中回（MTG）和梭状回（FFG）为中心的结构网络。研究发现PA完全介导了这些白质网络与汉字阅读能力之间的关系，为理解非字母语言阅读障碍的神经机制提供了重要的跨语言证据。

　　

引言

阅读是一项涉及多种认知过程的复杂技能。存在阅读困难的个体通常表现出语音处理缺陷，尤其在语音意识（Phonological Awareness, PA）和快速自动化命名（Rapid Automatized Naming, RAN）任务中表现较差。语音意识是指个体有意识地对语音片段进行分割和操作，并将声音映射到对应书面符号的能力。研究表明，PA是影响阅读能力发展的重要因素，其缺陷是多种语言体系下发展性阅读障碍的核心特征。

在神经机制研究方面，弥散张量成像（Diffusion Tensor Imaging, DTI）技术已被广泛应用于探索语音处理能力的神经基础。既往研究主要集中在字母语言体系（如英语、法语），发现弓状束（Arcuate Fasciculus, AF）的完整性及其连接网络与语音技能密切相关。然而，对于汉语这种非字母语言，与语音处理技能相关的白质子网络尚未得到系统研究。图论为从脑网络视角探索语音缺陷的神经机制提供了强大工具，能够揭示大脑全局网络的组织特性，包括节点度、小世界性、效率模块化等。

方法

本研究招募了65名以汉语为母语的成年人，根据中文版成人阅读历史问卷（C-ARHQ）得分，将其分为良好阅读者（37人）和较差阅读者（28人）。所有参与者均接受了行为测试，包括汉字阅读测试、PA测量（音素删除、 Spoonerism I、Spoonerism II三项任务）和RAN测试（数字、物体、颜色命名）。采用西门子3T磁共振扫描仪采集T1加权像和多壳弥散加权成像数据。DTI数据使用PANDA工具箱进行处理，基于自动化解剖标记（AAL）图谱定义了90个脑区作为网络节点，并通过基于良好阅读者组的骨干网络分析方法构建白质结构网络。

统计分析包括：采用t检验比较组间行为学差异；通过协方差分析（ANCOVA）探查组间白质网络节点度值的差异；采用偏相关分析探索节点度值与阅读能力指标的关系；使用分层回归分析评估特定脑区对PA的独立预测作用；并通过中介分析检验PA在白质网络与汉字阅读能力关系中的中介效应。

结果

行为结果表明，较差阅读者在汉字阅读和PA任务上的表现显著低于良好阅读者，但两组在RAN任务上无显著差异。白质网络分析发现，左侧颞中回（MTG）和左侧梭状回（FFG）的节点度值与PA呈显著正相关（经FDR校正后仍显著）。左侧MTG网络连接了25个脑区，涵盖额叶、顶叶、颞叶和枕叶区域；左侧FFG网络连接了17个脑区，同样涉及多个脑区。

分层回归分析显示，在控制了性别、年龄和非言语智商后，左侧MTG和FFG的节点度值能够独立预测PA（ΔR² = 0.190）。中介分析进一步表明，PA完全介导了左侧MTG和FFG网络与汉字阅读能力之间的关系，即这些白质网络通过影响PA进而影响阅读表现。

跨模态验证分析发现，左侧MTG的灰质平均曲率与PA呈显著正相关，且PA同样完全介导了该灰质特征与汉字阅读能力之间的关系，为白质网络研究发现提供了补充证据。

讨论

本研究首次在汉语成人阅读者中识别出与PA相关的两个关键白质子网络，分别以左侧MTG和FFG为中心。这些发现与团队先前在法语阅读障碍儿童中的研究结果一致，表明白质网络支持PA的拓扑结构在不同语言和年龄群体中具有相似性。

左侧MTG作为语音处理的关键节点，其结构网络连接了广泛的脑区，可能涉及弓状束、下纵束、上纵束和下枕额束等多个重要白质纤维束。这些连接支持了语音信息的整合和处理，为阅读能力提供了神经基础。研究发现PA完全介导了左侧MTG网络与汉字阅读能力之间的关系，揭示了语音意识在连接脑结构与阅读表现中的重要作用。

左侧FFG网络同样与PA密切相关，这一发现扩展了FFG在阅读中的作用 beyond视觉信息处理，表明其也参与语音处理过程。回归分析表明，左侧MTG和FFG对PA的预测作用相互独立，提示这两个网络可能通过不同机制支持语音处理。

研究还观察到PA存在性别差异，女性参与者表现更好，这与既往研究一致，表明生物或社会文化因素可能影响语音处理能力。而RAN与白质网络参数无显著相关，可能与RAN更依赖于白质纤维束的微观结构特性而非网络拓扑特征有关。

结论

本研究通过数据驱动的枢纽网络分析方法，在汉语阅读者中识别出与语音意识相关的白质子网络，发现左侧MTG和FFG为中心的网络结构对PA具有重要影响，且PA完全介导了这些网络与汉字阅读能力之间的关系。这些发现为理解非字母语言阅读障碍的神经机制提供了重要的解剖学证据和跨语言见解，为未来纵向研究和干预措施提供了理论基础。