发音运动学习对发展性口吃者异常神经网络重组的脑成像研究

人脑的神经网络在学习的作用下会发生重组，表现为脑的可塑性变化。本项目拟通过系统考察发展性口吃者的异常神经网络随着发音运动学习向着正常方向重组的过程，深入了解人为控制并有预期目标的脑可塑性变化的规律，揭示脑可塑性变化与口吃康复的关系。首先，我们在已有研究基础上通过考察音素与口吃的关系和发音运动方式对口吃者异常神经网络的调节模式，确定发音运动学习的内容和形式。然后，通过比较发音运动学习前后口吃者在不同类型言语任务中的脑活动模式，考察口吃者的异常神经网络是否、以及如何发生重组；通过对学习过程进行实时监控和对学习结果进行长期追踪，进一步了解口吃者异常神经网络重组的动态过程和长期变化趋势。同时，我们还将对口吃严重程度不同的个体在神经网络重组方面的差异进行探索分析，试图揭示与之有关的神经网络重组的普遍性和特异性。本项目将在理论上深化并扩展脑可塑性的理论，在应用上为口吃的临床康复提供脑可塑性方面的证据。

人脑的神经网络在学习的作用下会发生重组，表现为脑的可塑性变化。本项目系统考察了发展性口吃者的异常神经网络随着发音运动学习向着正常方向重组的过程。首先，我们发现口吃者言语产生过程的言语计划和发音运动控制两个阶段都存在加工缺陷，并分别与基底神经节经丘脑到双侧额下回再到运动皮层的神经通路连接异常和小脑经丘脑到运动皮层神经通路连接异常分别对应。以此为基础，我们开发了一套专门针对口吃者异常神经通路的矫治方案，该方案能够有效提高口吃者的言语流畅程度。基于该矫治方案，考察了三组被试（口吃矫治组、口吃控制组和流畅控制组）在矫治前后的脑功能（静息功能连接）和脑结构（皮层厚度）特征。结果发现矫治前后口吃者左侧额下回的功能和结构都存在异常，矫治前后没有发生变化，而矫治前小脑的功能异常则在矫治后发生了改变并接近流畅控制组，而且其改变的程度与口吃者言语流畅度的提高存在显著相关。因此，口吃者左侧额下回的功能和结构异常是稳定的神经异常，反映了口吃的核心缺陷。小脑的功能随着口吃者言语流畅性的改变而改变，表明其反映了习得的言语产生方式带来的脑可塑性变化，即代偿效应。我们进一步考察了发音运动学习对口吃者发音运动控制能力的塑造作用，分离出三种不同类型的可塑性变化，提示发音运动控制能力的可塑性变化可能存在不同的阶段，不同类型的脑可塑性变化可能具有不同的发展轨迹。此外，本研究还考察了口吃者的声调产生机制，发现汉语声调的独特性可能主要体现在其发声机制上，并且会对口语流畅性产生特异性的影响。总之，本项目的研究促进了人们对人为控制并有预期目标的脑可塑性变化的规律的认识，揭示了脑可塑性变化与口吃康复的关系，具有重要的理论意义和临床价值。