發(fā)展性閱讀障礙（developmental dyslexia, DD）是一種神經(jīng)發(fā)育型障礙，影響5-17%的兒童。大量研究發(fā)現，閱讀障礙在靜息態(tài)功能連接上存在異常，但以往研究主要以時(shí)間平均的方式測量功能連接。近來(lái)，越來(lái)越多的證據表明，功能腦網(wǎng)絡(luò )在一定時(shí)間范圍內是動(dòng)態(tài)變化的，而且腦功能網(wǎng)絡(luò )動(dòng)態(tài)特征的異常與認知功能障礙密切相關(guān)，是腦疾病的重要指標。

　　近期，為探究功能連接的動(dòng)態(tài)特征與閱讀障礙的關(guān)系，中國科學(xué)院行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗室畢鴻燕研究組開(kāi)展了一項靜息態(tài)功能磁共振成像研究，采用滑動(dòng)時(shí)間窗方法，從全腦網(wǎng)絡(luò )、閱讀網(wǎng)絡(luò )、局部節點(diǎn)和單邊連接等多個(gè)維度比較了22名漢語(yǔ)閱讀障礙兒童與38名同年齡對照組（chronologically age-matched controls, CA）靜息態(tài)功能連接的動(dòng)態(tài)特征——時(shí)間變異性（圖1）。

圖1. 動(dòng)態(tài)功能連接分析流程

A.160個(gè)感興趣區以及28個(gè)閱讀相關(guān)的感興趣區； B.滑動(dòng)時(shí)間窗方法； C. 全腦網(wǎng)絡(luò )、閱讀網(wǎng)絡(luò )、局部節點(diǎn)和單邊的時(shí)間變異性

　　結果發(fā)現，在全腦水平上，閱讀障礙兒童與對照組兒童沒(méi)有表現出差異。但在節點(diǎn)水平，閱讀障礙兒童在左側額下回功能連接的時(shí)間變異性顯著(zhù)高于對照組，且這種更高的時(shí)間變異性與更差的詞匯量、閱讀流暢性和語(yǔ)音意識相關(guān)（圖2）。進(jìn)一步分析還發(fā)現，閱讀障礙這種更高的時(shí)間變異性主要來(lái)自左側額下回與雙側枕顳區（左側顳中回、左側枕中回、右側楔葉）的功能連接時(shí)間變異性增大。這些結果表明，左側額下回的腦功能連接的不穩定性可能是閱讀障礙發(fā)生的重要神經(jīng)機制。

圖2. 節點(diǎn)水平的動(dòng)態(tài)功能連接

A.閱讀障礙在左側額下回更大的時(shí)間變異性； B.時(shí)間變異性與詞匯量、閱讀流暢性和語(yǔ)音意識的相關(guān)

　　此外，該研究還進(jìn)一步考察了閱讀障礙動(dòng)態(tài)功能連接異常與局部腦區功能和結構特征的關(guān)系（圖3）。結果發(fā)現，閱讀障礙在左側額下回不穩定的動(dòng)態(tài)功能連接與其下降的局部活動(dòng)有關(guān)，包括低頻波動(dòng)振幅（amplitude of low frequency fluctuation, ALFF）和局部一致性（regional homogeneity, ReHo），且動(dòng)態(tài)功能連接部分中介了局部腦區活動(dòng)與閱讀的關(guān)系，揭示了動(dòng)態(tài)功能連接、腦區活動(dòng)與閱讀關(guān)系的內在機制。最后，研究發(fā)現左側額下回的動(dòng)態(tài)功能連接與灰質(zhì)（gray matter, GM）體積在對照組中呈顯著(zhù)相關(guān)，而在閱讀障礙中不相關(guān)，表明閱讀障礙的動(dòng)態(tài)功能連接受損可能與結構-功能耦合異常有關(guān)。

圖3,閱讀障礙動(dòng)態(tài)功能連接與局部腦區功能和結構特征的關(guān)系

A.閱讀障礙下降的低頻波動(dòng)振幅及其與時(shí)間變異性的相關(guān)； B.閱讀障礙下降的局部一致性及其與時(shí)間變異性的相關(guān)； C.閱讀障礙的灰質(zhì)體積及其與時(shí)間變異性的相關(guān)； D.時(shí)間變異性部分中介低頻波動(dòng)振幅與詞匯量的關(guān)系； E 時(shí)間變異性部分中介局部一致性與詞匯量的關(guān)系

　　該研究首次揭示了閱讀障礙兒童的動(dòng)態(tài)功能連接異常，且這種異?？赡軄?lái)自受損的腦區活動(dòng)以及功能-結構耦合。研究提示了閱讀障礙一個(gè)新的神經(jīng)標記，加深了研究者們對閱讀障礙致病機制的認識。

　　該研究受到國家自然科學(xué)基金項目(31671155，31800954)資助，相關(guān)文章已在線(xiàn)發(fā)表于Language, Cognition and Neuroscience。

　　論文信息：

　　Yizhen Li+, Junjun Li+, Yang Yang* & Hong-Yan Bi* (2022): Disruption of dynamic functional connectivity in children with developmental dyslexia, Language, Cognition and Neuroscience. https://doi.org/10.1080/23273798.2022.2129084