纽约州立大学布法罗分校的研究人员最近在研究阅读障碍的过程中,意外地发现了一个惊人的发现,这清楚地展示了负责阅读技能的大脑合作区域在看似不相关的活动(如乘法)中也在工作。尽管文学和数学之间的区别通常反映在文科和理科之间的区别中,但这些发现表明,阅读、写作和算术,这些被非正式地称为三个R的基础技能,实际上可能在以前未曾想象过的方式上重叠,更不用说实验验证了。
这些发现让我震惊,论文的作者、布法罗大学心理学系的助理教授克里斯托弗·麦克纳根博士说。它们通过展示阅读能力如何跨越领域,指导我们如何处理其他任务和解决问题,提升了文学的价值和重要性。阅读是一切,这样说不仅仅是一个鼓舞人心的口号,现在它是一个明确的科研结论。
麦克纳根原本计划专门探索是否可以根据大脑的阅读方式来识别有阅读障碍的儿童。他利用一种新颖的深度学习方法,可以同时进行多次分类,这是他目前发表在《计算神经科学前沿》杂志上的论文的核心。深度学习网络非常适合揭示条件性、非线性关系。
麦克纳根在完成他的第一个数据集后,以94%的准确率识别出阅读障碍,该数据集包括14名优秀读者和14名阅读困难者在语言任务中的功能连接。但他需要另一个数据集来确定他的发现是否可以推广。因此,麦克纳根选择了一个数学研究,该研究依赖于一个心理乘法任务,并测量了该第二数据集中的功能连接。
功能连接,与名称可能暗示的不同,是对大脑如何从时刻到时刻虚拟连接的动态描述。不要考虑网络中使用的物理电线,而是考虑这些电线在一天中的使用方式。当您工作时,您的笔记本电脑正在向打印机发送文档。当天晚些时候,您的笔记本电脑可能会将电影流式传输到您的电视。这些电线的使用方式取决于您是在工作还是放松。功能连接根据当前任务而变化。
麦克纳根使用的两个数据集中,参与者参与了不同的任务:语言和数学。然而,在每种情况下,连通性指纹是相同的,他能够在测试阅读组或数学组时以94%的准确率识别出阅读障碍。
麦克纳根表示,阅读网络的连接方式也在数学任务中出现,这表明支持文学的案例已经很强,这些结果进一步加强了这一案例。随着认知领域之间的界限变得更加模糊,麦克纳根想知道阅读网络实际上还在指导哪些其他领域。