用于区分听觉与早期语言剥夺神经可塑性的一种多维框架

缺失的声音与词汇如何塑造大脑

聋童常常在成长过程中无法完全接触到声音，并且在许多情况下，其早期几年也缺乏完整的语言输入。本研究提出了一个看似简单但影响深远的问题：缺少声音与缺少早期语言是否以相同方式重塑大脑，还是在大脑的连接与功能上留下不同的印记？

不同的人生轨迹，不同的体验

研究者比较了中国的三组青年成人：从小随口语普通话成长的听力正常者、从出生起就学习手语的聋人，以及在学龄左右才开始学习手语的聋人。所有参与者在静息状态下以及观看中文手语或口语普通话句子时都接受了脑成像。这样的设计使团队能够将从出生即缺乏声音的影响，与在早期童年缺乏完整语言的影响区分开来。

日常语言使用时发生的事情

当参与者在扫描中处理句子时，听力组在典型的听觉区域表现出强烈活动，而聋人手语使用者则更多依赖视觉区域和一个位于后部的“多模态”网络，该网络能处理来自多种感官的输入。相比之下，两组聋人在任务期间彼此表现出出人意料的相似。常规的大脑映射方法能够很好地捕捉听力丧失如何将活动从听觉区域转移到视觉区域，但这些方法难以清晰揭示与语言暴露延迟特异相关的差异。

静息大脑中的隐藏维度

为进一步探究，团队转向静息态扫描，它追踪人在未执行特定任务时大脑区域如何自发地共同起落。应用一种数学技术，他们将这些复杂模式提炼为十个“梯度”或维度，用以捕捉不同区域在功能上的相互关系。前三个维度构成了广泛的框架，将基本感官系统与更高层的认知网络区分开来，并辨别视觉与运动区域。其余七个维度则捕捉到更细致的特征，例如嵌入在这一更大布局中的特定听觉、运动或语言相关的专门化。

在大脑连线中：听力丧失与语言迟滞的差异

随后，机器学习模型检验了哪些维度最能区分这些群体。听力丧失主要改变与感官和运动区域相关的更细粒度维度，尤其是在听觉皮层及其周围那些整合视觉与运动的区域。在这些个体中，被剥夺声音的区域似乎重新调谐以支持视觉和感觉运动处理，而大脑的整体大尺度布局相对保持完整。相反，早期语言剥夺留下了不同的印记：它与组织大脑如何分离与协调不同信息类型的广泛主导维度的变化有关，尤其是在所谓的默认模式网络和更高阶视觉区域中。

内在结构如何引导语言处理

研究者还探讨了这些静息维度如何支持主动的语言处理。通过用十个梯度数学重建任务相关的大脑活动，他们发现对所有人而言，主导的大尺度维度对语言处理的贡献最大。然而，无声环境中的聋人更多依赖那些与运动和听觉特征相关的更微妙维度，而经历了语言延迟的聋人则更多依赖将感官模态分离的广泛维度。这表明语言任务利用了一个预先存在的功能支架，而缺失的声音或早期语言改变了该支架中承担主要工作的部分。

这些发现为何重要

对非专业读者而言，关键结论是大脑对缺失声音与缺失早期语言的反应截然不同。失去听力促使大脑精细重调特定的感官与运动区域，同时大体上的大尺度图谱大多保持稳定。相比之下，早年缺乏完整语言似乎会重塑那一大尺度图谱本身，影响大脑如何组织并区分不同类型的信息。这种多维视角有助于解释仅仅恢复听觉为何不足以完全解决那些同时缺乏早期语言者面临的挑战，并强调从婴幼儿期即向聋儿童提供丰富、可及语言输入的重要性。

引用: Liu, L., Tang, C., Chen, J. et al. A multidimensional framework for dissociating the neuroplasticity of auditory and early language deprivation. Commun Biol 9, 703 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09900-8

关键词: 聋, 大脑可塑性, 语言发展, 功能连接, 静息态fMRI