[发明专利]一种基于视觉大细胞-背侧通路功能的训练系统和方法

说明书

本发明提供一种基于视觉大细胞‑背侧通路功能的训练系统和训练方法，包括一致性运动探测模块、视觉搜索模块和视觉追踪模块。一致性运动探测模块，用于对用户进行一致性运动训练，并记录阶梯转折比率；视觉搜索模块，用于对用户进行视觉搜索能力训练；视觉追踪模块，用于对用户进行时间追踪能力训练。本发明用于视觉大细胞‑背侧通路负责的多个认知加工过程进行训练，提高其视觉大细胞‑背侧通路各项能力，进而提高其语言认知能力。本训练系统还可以有效地避免汉语和西方拼音文字语言的文字差异对训练效果的影响，可以直接比较不同语言条件下的训练效果，有助于确定阅读障碍的产生原因。

技术领域

本发明涉及认知功能训练技术领域，具体地涉及一种基于视觉大细胞-背侧通路功能的训练系统和方法。

背景技术

语言是沟通与学习的主要工具，个体的语言能力尤其是阅读能力已成为人类生存的一种基本能力。然而，有些儿童在智力正常，并获得同等教育机会的情况下，却表现出字词认知不准确、不流利以及拼写与解码能力低下等问题，其阅读水平显著低于同龄儿童，这种特殊的学习困难被称为发展性阅读障碍(developmental dyslexia，简称DD)。发展性阅读障碍的发生率在不同的语言文字系统下存在一些差异，国外一般为5～18％(Snowling，2000)。国内根据不同筛查方式确定的汉语发展性阅读障碍发生率分别为4.55％和7.96％(张承芬等，1996)。有研究表明，阅读障碍可以给个体带来广泛的负面影响，经历阅读失败的儿童常伴随行为、社会、学业和心理上的问题，会严重阻碍儿童各方面能力的正常发展。因此，提高发展性阅读障碍者(比如儿童)的阅读水平和语言认知技能，使其恢复正常的学习和生活状态，具有紧迫性和必要性。

一种观点认为阅读障碍是语言学层面的认知缺陷导致的，认知缺陷中的语音表征、存储和提取缺陷是发展性阅读障碍的核心缺陷(BradleyBryant,1978)。在语言加工中，除了涉及正字法、语音和语义等语言层面，还与早期的视觉加工有关。文字、词汇和篇章等视觉信息经过皮下视觉加工通路传导至视觉皮层加工区，之后才投射到高级语言加工皮层完成进一步的语音、语义表征。因而，部分研究者认为阅读障碍者的言语加工缺陷其实由更基础的视觉损伤或发育迟缓导致，其认知缺陷不仅局限于语言学层面(Ramus，2003)。

人类视觉系统可以分为两条通路：大细胞(magnocellular)通路和小细胞(parvocellular)通路。大细胞通路起始于分布在视网膜外周的M型神经节细胞，其接受视觉输入之后通过视神经束将信息传导至外侧膝状体的大细胞层，随后这些视觉输入被投射到初级视皮层，进一步沿着视觉背侧通路向上投射至大脑皮层的视觉运动区(MT区)、后顶叶皮层(posterior parietal cortex,PPC)、眼窝前额叶(orbitofrontal cortex)等(Baret al.,2006)。而小细胞通路则主要传递由视网膜中央凹附近接收的视觉输入，传输至外侧膝状体的小细胞层，再沿着视觉腹侧通路传导至大脑皮层的V2、V4视觉皮层、颞下回等(Kaplan,2008)。大、小细胞通路在皮层上的部分主要对应背侧通路和腹侧通路，因此研究者将其统称为大细胞-背侧通路和小细胞-腹侧通路。目前，大量的研究发现大细胞-背侧通路功能与语言功能关系密切(Stein,2003)，而大细胞-背侧通路损伤也被认为是引发发展性阅读障碍认知缺陷的原因(Livingstone,Rosen,Drislane,Galaburda,1991)。

大细胞-背侧通路主要参与物体定位、视觉运动加工、眼动控制以及视觉空间注意等认知加工过程。大量的研究发现发展性阅读障碍者(比如儿童)在视觉运动加工和视觉空间注意等功能上存在缺陷。西方拼音文字国家中已有部分基于大细胞-背侧通路功能的训练研究，探究了一致性运动探测、视觉搜索等训练内容对改善正常阅读者和阅读障碍者的大细胞-背侧通路功能和语言技能的有效性，这对提高阅读障碍者(比如儿童)的语言能力发展具有重要的作用。由于汉语和拼音文字语言存在巨大的差异，以拼音文字的语音、正字法和语义等语言技能为训练内容的方法不能直接应用于或简单推论至汉语发展性阅读障碍者(比如儿童)上。

发明内容