“腦神經系統疾病及語言障礙的語言學研究”中期檢查報告

（一） 項目執行情況

項目總體執行情況：本項目自2012年1月立項至今，課題組成員就一直緊緊圍繞研究目標，通過多種途徑對課題進行反復論証，不斷優化課題理論和實踐價值。以此為基礎，收集了大量漢語障礙的病人和正常控制組的認知行為和腦成像的數據，探討了漢語障礙的語言學和認知神經機制，部分成果已經發表在國內外期刊上，一些成果正在審稿或撰寫過程中。同時，我們研發了一套漢語障礙的臨床評估系統，以及一套避免漢語障礙發生的腦手術指導方案的國家專利。這些成果將對於我們漢語障礙的臨床診斷、康復和減少風險方面都有重要的價值。在此期間，培養了一批優秀的科研人才，其中包括2名教育部“新世紀優秀人才”、2名國家優秀青年科學基金獲得者、1名“北京市科技新星”獲得者，以及多名博士后、博碩士研究生。總的來說，本項目執行情況良好，各課題進展順利，完成了預定的研究計劃。項目執行期間，各研究人員協同合作，基本上按照原申請計劃，集中精力完成各項任務。

項目執行至今，具體完成的工作如下：

1、反復論証課題的理論框架和研究思路

自立項以來，為了保質保量完成課題申請計劃，我們對原申請內容加以了進一步細化和完善，優化了具體理論框架和技術路線。這方面工作主要包括兩個部分：

（1）文獻資料分析

通過多種途徑（國際互聯網、圖書館、書店）搜集語言學、漢語認知理論及漢語障礙的相關文獻，進行細致研讀分析，提出符合漢語特點的漢語障礙認知理論假設，與相關子課題專家進行研討，修改理論假設。結果發現，漢語障礙的理論要遠比傳統理論復雜得多（見圖1）。例如，發現語言輸入詞典和輸出詞典是可以單獨損傷的、字形詞典與語音詞典也可以獨立受損、詞匯加工與亞詞匯加工也存在分離性。此外，還有一些重要的語言外周加工模塊（如語音輸出buffer、字形輸出buffer）也能引起獨立性損傷。而且也發現，在每個功能模塊內有更細致的結構。比如，語形或語音詞典內細分為動詞與名詞，語義系統內細分為動物、植物和人造物，以及抽象詞與具體詞，外周的buffer系統內又細分元音和輔音。同時也發現，這些加工過程均具有相對獨立的腦神經基礎，他們的單獨損傷，能引發相應的語言障礙。總之，通過研讀文獻，發現漢語障礙的語言學、認知神經機制均較為復雜，其表現模式也繁復多樣。因此，對漢語障礙的診斷和治療也應多層次多角度，這種理念為我們后續研究奠定了堅實基礎。

（2）專家會議論証

邀請了各相關領域的專家通過多種形式（個人訪談、講座、會議）對項目進行了面對面的詳細論証。其中一次比較大型的會議是2012年5月23日，舉行了本項目的開題報告論証會（見圖2）。出席會議的領導有北京師范大學副校長韓震教授、社科處處長劉復興教授、社科處副處長田小剛博士、腦與認知科學研究院院長羅躍嘉教授。北京大學中文系陸儉明教授、天津師范大學白學軍教授、北京醫院陳海波教授、中國社會科學院方梅教授、北京師范大學彭聃齡教授、周仁來教授等擔任評議專家。參加會議的還有各子課題負責人以及課題組其他成員、研究生代表等。與會專家對報告內容展開了熱烈討論，提出了非常寶貴的意見和建議，他們一致認為該項目研究選題意義重大、研究內容充實，具有前沿性和實用性，跨學科研究組實力強大。同時，也提出本項目要進一步突出漢語特色，加強被試質量控制，實施過程需要消耗大量的人力、物力和財力，因此要統籌使用經費，對於一些重要的研究方向給予重點支持。

基於上述論証，我們進一步凝練了研究目標，把漢語障礙的認知神經機制、評估和手術方案作為前期主攻方向。

2、揭示了漢語障礙的語言學、認知神經機制

目前，在合作醫院（北京天壇醫院、中國康復研究中心、三博腦科醫院）和依托單位（北京師范大學）收集了約310名腦損傷的語言患者和200名正常控制組的認知行為和腦神經數據。認知行為數據基於漢語障礙理論（圖1）的各種漢語加工能力的行為成績，包括聽、說、讀、寫等。同時，也收集了多模態的腦神經數據（包括任務態的功能磁共振成像數據、靜息態的功能磁共振成像數據、彌散張量成像數據及3D結構像T1數據）。此外，為了更好地畫出病人的病灶，每位病人還被額外掃描了FLAIR T2像。我們對這些數據分門別類地加以了分析整理，部分成果已發表，一些成果正在審閱或撰寫中。在此過程中，主要包括如下幾方面的工作：

（1）漢語障礙的語言學機制

為了更有針對性地探討漢語障礙的語言學機制，我們先行對正常漢語的語言學機制加以了研究。通過對漢語屬性的相關認知研究，建立了漢字信息數據庫﹔完成了漢語語音加工感知研究的前期研究，並對詞匯知識進行了提取﹔完成了對漢語200萬字語料庫中的句子的主要語法點進行標記，並對特殊句類型進行了統計分析（張旺熹，2012）。基於這些語言學特點，對漢語障礙患者的部分語料（Cookie theft任務）對比對比統計，並建立了正常人的常模。這不僅梳理了漢語障礙者的一些重要的語言學機制，也促進了漢語障礙的認知神經機制研究（林泳汝、邢紅兵、韓在柱，2013）。后續研究將會擴大研究范圍，提煉出較全面的漢語障礙的語言學認知規律。

（2）漢語障礙的認知神經機制研究

i. 揭示了漢語語義障礙的認知神經機制

語義障礙是語言障礙的一種常模形式，也是后果較嚴重的認知缺陷之一。前人對於這種障礙類型的腦神經基礎，特別是結構基礎了解不很清楚。本項目通過對76位漢語腦損傷被試的行為任務（物體口語圖片命名、物體口語聲音命名和物體圖片聯想匹配）成績和腦彌散張量成像（DTI）數據的相關分析發現，左側下額縱束IFOF、左側丘腦前輻射ATR和左側勾束UF的平均FA值和損傷比例與語義加工能力的受損程度存在顯著相關。由此說明這三條纖維束是語義的神經網絡，它的損傷將導致語義障礙的發生。這對於語義障礙的評估、康復和手術均有一定的指導意義。這項成果已被JCR1區top期刊《Brain》接受(Han, Ma, Gong, He, Alfonso, & Bi, in press﹔詳見“代表性成果簡介”和附錄)。

ii. 探討了口語產生障礙的認知神經機制

口語產生障礙也是漢語障礙的一種常見類型，它主要包括兩種障礙類型：一種是從語義到詞匯的詞條選擇受損，另一種是詞條選擇之后語音加工階段損傷。本研究主要探討這兩種障礙類型的腦結構神經基礎。

對於第一種障礙類型來說，我們選用了口語圖片命名、圖片聯想匹配和口語詞匯復述三個任務。根據這三個任務的認知成分構成，提煉了兩類代表詞條選擇的行為指標。指標一：由於口語圖片命名中包含了所有口語詞匯產生的加工過程，而圖片聯想匹配則與口語圖片命名一樣包括了視覺識別和語義加工階段，復述任務則主要包括詞匯的音位編碼等語音加工成分。在口語圖片命名的基礎上，控制掉圖片聯想匹配和口語詞匯復述的影響，可以分離出詞條選擇的認知過程。指標二：基於口語圖片命名的語義錯誤分離詞條選擇過程。語義錯誤可能來自語音加工之前的各認知階段，而圖片聯想匹配則包括了語義加工和它之前的所有階段。在語義錯誤反映的影響中，控制掉圖片聯想匹配的作用，可以分離出詞條選擇的認知過程。將兩類指標均用於尋找與詞條選擇階段相關的白質束分析。結果發現左側勾束(UF, Uncinate fasciculus)和左側上縱束(SLF, Superior longitudinal fasciculus)的損傷程度和詞條選擇能力的損傷情況存在顯著相關。

對於第二種口語產生障礙來說，我們選擇了三類含語音產出過程的任務，分別為口語圖片命名、口語詞匯閱讀和口語詞匯復述。從各自任務的認知成分分析來看，三者包含的語音加工環節有相同部分但並不等同。我們在口語圖片命名的分析中，選用了可以反映語音加工的非詞語音錯誤指標﹔在口語詞匯閱讀的分析中，用詞匯聯想匹配任務控制了視覺呈現的詞匯理解階段的影響﹔在口語詞匯復述中，則用真假詞(聽覺版)詞匯判斷任務控制掉聽覺呈現的詞匯理解的作用。結果發現左側上縱束SLF的損傷程度和三類不同任務的語音加工能力的損傷情況都存在顯著相關。

通過上述研究，得出結論：口語產生在一個復雜的神經網絡中進行的，各個不同的認知階段所用的神經基礎有所不同﹔左側勾束UF和左側上縱束SLF參與了詞條選擇，左側上縱束SLF參與了語音加工﹔它們的損傷分別對應於不同的口語產生障礙類型。這項研究成果正在撰寫過程中(Bi, Ma, Alfonso, & Han, in preparation)。

iii. 分析了漢語障礙患者的性別差異，以及白質纖維的病變等情況

課題組成員探討了影響失語症類型的相關因素，男性卒中后漢語障礙患者率明顯高於女性，性別對失語症類型無明顯影響，不同性別中均以運動性漢語障礙最常見，卒中后漢語障礙患者中以腦梗死者更為多見（姚婧璠，宋彥麗，李磊，周筠，王春雪，王擁軍，張玉梅，中國卒中雜志，在審）﹔探討了皮質下漢語障礙的發病機制，發現語言功能區纖維結構推移變形、纖維結構被破壞可能為皮質下失語症的發病機制（姚婧璠，宋彥麗，李磊，周筠，王春雪，王擁軍，張玉梅，中國卒中雜志，在審）。該成果已在中國腦血管大會上做了大會報告。

iv. 對比了靜息態腦功能成像的不同採用率的效果，為語言障礙的數據分析提供了保障

通過把靜息態腦功能成像數據的採樣率從秒級提高到毫秒級，以尋找基於體素的人腦功能網絡中的全局樞紐並進一步檢驗其跨掃描批次的重測可靠性。發現腦功能網絡全局樞紐主要位於默認網絡（如內側前額葉、頂葉及外側頂、顳葉皮層）、感覺運動皮層及視覺皮層﹔不同解剖位置的樞紐區域具有不同的連接距離特性。研究結果表明多頻帶靜息功能影像數據能夠穩定地檢測到基於體素的全腦網絡中的功能樞紐，對高時間分辨率靜息數據的採集將會為正常人及腦疾病患者腦功能網絡的研究提供更豐富准確的信息。該成果已經被國際期刊《NeuroImage》接受(Liao, Xia, Xu, Dai, Cao, Niu, Zuo, Zang, & He, NeuroImage, 2013, in press)。

v. 澄清了語義顏色知識的靜息狀態下腦自發活動的腦神經機制

顏色障礙是語義障礙的一種特殊形式，患者不能有效地加工物體的顏色知識。為了探討這種障礙的腦神經基礎，本研究通過尋找正常被試在靜息狀態下腦自發活動與物體顏色知識行為成績之間的相關，探索物體顏色知識的固有神經基礎。實驗結果發現雙側舌回、梭狀回以及右側枕下回在靜息狀態下的低頻振幅與正常被試的物體顏色屬性知識存在相關﹔距狀皮層表現出相似趨勢但穩定性較差。研究結果得出枕顳葉皮層腹內側區域的自發活動在物體顏色知識的加工或習得中起到重要作用，並且為靜息狀態下腦自發活動與個體行為之間的聯系提供了証據。該成果已刊登在國際期刊《NeuroImage》上(Wang, Han, He, Caramazza, Song, & Bi, NeuroImage, 2013)。

3、研制了漢語障礙的臨床評估系統和任務

（1）漢語障礙的臨床評估系統

為了對障礙的機制給予及時准確的診斷和治療，課題組成員研發了《漢語障礙的臨床評估系統》。我們在對漢語障礙的認知神經機制了解的基礎上，借鑒國際先進的量表設計理念，基於漢語本身特點及最新漢語認知理論，研發一套敏感實用、全面細致、操作性強的漢語失語症檢查系統。本系統的任務和項目均經過精挑細選，任務內設計了多種考察因素，測試結果不再是對失語症的簡單模糊分類，而是對各功能模塊損傷狀況的精確判定。本系統在原有傳統的失語症量表的基礎上，進行了多方面的革新，將服務於臨床和科研領域。目前，已經完成了常模的收集工作，正在進行信度和效度的檢驗，預計半年到一年后即將投入臨床實踐使用（詳見“代表性成果簡介”）。

（2）建立了語義障礙測驗的常模

語義障礙是一種比較常見的語言障礙類型，國際上有關這種障礙的測驗主要有PPT測驗（The Pyramids and Palm Trees Test, Howard & Patterson, 1992）和KDT測驗（the Kissing and Dancing Test, Bak & Hodges, 2003）。但是，目前尚未有這些測驗的漢語版本。我們針對這些測驗的思路，設計了適合中國人的項目，並擴充了測查的維度（語義范疇性、功能性和操作性），這為今后更及時有效地診斷語義障礙及其類型提供了臨床工具。該測驗已經刊發在《Applied Psycholinguistics》上(Guo, He, Song, Han, & Bi, 2013。具體見“代表性成果簡介”)。

4、研發了避免漢語障礙的腦手術指導方案

國內每天都要完成大量的腦組織切除手術，術后病人都會在不同程度上伴有語言障礙的后遺症，其主要原因是，絕大多數手術大夫對於語言腦功能區的定位不是很准確，不能有效地避免語言障礙的發生。為了改善這種局面，我們團隊研發了一套避免語言障礙發生的腦手術指導方案，為今后腦組織切除手術提供了指南。這項成果已經申請了專利（專利號：201210594463.6），現處於申請公布及進入實質審查階段（詳見“代表性成果簡介”）。

5、人才培養

依托本項目，我們也培養了一批優秀的科研人才，其中包括2名教育部“新世紀優秀人才”獲得者（韓在柱，2012年﹔畢彥超，2012年）、2名國家優秀青年科學基金獲得者（畢彥超，2012年﹔龔高浪，2013年）、1名“北京市科技新星”獲得者（龔高浪，2012年）。並培養了博士后2人、博士畢業生13人、碩士畢業生生25人，1名研究生獲得“北京市優秀畢業生”稱號，2名研究生獲得優博培育基金和教育部學術新人獎。

（二）調研及學術交流情況

1、舉辦會議

我們共舉辦了三次會議。2013年7月，北京師范大學課題組主辦了“多模態神經影像與腦連接組學專題會議”和“第一屆神經影像與人腦連接組學國際研討會”，邀請了當前復雜腦網絡研究領域中二十余名國內外知名專家做報告。本項目的首席專家、兩位子課題負責人、多名研究成員參加了會議，學習了從事認知神經科學研究的國際先進方法和數據分析理念，推進了漢語障礙的數據分析技能。2013年6月，中國康復研究中心課題組協辦了“第四屆中國國際言語治療學術大會”，項目首席專家和子課題負責人及研究成員參加此次會議。本次大會對國內言語治療方面所取得的最新成果進行了交流，促進本專業學術研究的深度與廣度，為補充和完善漢語障礙康復訓練方案提供了寶貴的經驗。

2、參加會議

為了及時了解研究前沿、宣傳課題成果，我們派多人參加了一系列國內外相關會議，其中包括Society for the Neurobiology of Language (2012年，2013年即將參加)、兩屆Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping (2012，2013年)、International Conference on Cognitive Neurodynamics(2013年)、全國心理學大會會議、中國腦血管病大會等。部分組員還應邀在會議上進行大會報告。

3、科研合作

我們與國外一些語言障礙研究專家開展了緊密合作，如美國哈佛大學Alfonso Caramazza教授、意大利特倫托大學Marius Peelen等，共同參與相關研討會和聯合培養研究生，並合作發表研究成果。

（三）代表性成果簡介

1、國家發明專利：一種漢語語言功能區測查用功能磁共振成像數據的處理方法

為了盡量避免腦手術過程對語言區的損害，減少或杜絕漢語障礙的發生，我們申請了一項國家專利。我們之所以研發這套方法，是由於腦部疾病已成為嚴重威脅我國人民生命健康的疾病之一（如腦血管疾病年發病率在150-200/10萬人），每年有大量病人需要進行腦部手術，雖然醫學臨床上已經能夠成功對涉及多種腦部病變或損傷的患者進行手術，但幸存的腦部疾病患者常伴有漢語障礙等后遺症。其主要原因是，目前臨床上對於漢語加工的腦神經機制不很了解，術前精確功能定位及術中有效功能檢測以盡量避免手術中造成的語言等認知功能腦區受損已成為臨床上亟需解決的問題。雖然，近年以來，我國施行腦部手術的醫療設備得到改善，醫療水平也穩步提高，但是臨床對腦與語言功能之間關系的認識相對滯后，涉及語言功能的腦外科切除手術的參照標准仍主要基於西方對布洛卡(Broca)區和威爾尼克(Wernicke)區等腦區的經典結論，難以為國內臨床大夫提供准確的手術指導。

在本專利的具體實施方式中，利用功能磁共振成像技術進行漢語語言功能區測查的方法包括以下步驟：1）設計涉及多個輸入輸出通道及不同語言復雜性的語言認知任務，通過正常成人的fMRI研究，對漢語語言功能腦區進行精確定位，並確定由各功能腦區共同形成的功能網絡，建立正常人漢語語言加工腦功能區的數據庫，為臨床手術提供參照﹔2）選擇經典的語言神經心理學測查病人語言損失的基本情況，並根據測查結果選擇適當的語言任務，選取適當的任務用於術前（通常為手術前一周）的語言功能區測查﹔3）針對不同損傷或病變部位，根據步驟2)的測查結果，參照步驟1)正常人的漢語語言加工腦功能區數據庫，掃描得到病人的功能結果﹔4）針對不同損傷或病變部位，參照步驟1)正常人的漢語語言加工腦功能區數據庫，並結合步驟2)中選取任務的分析結果，選取適當的任務用於術中的語言功能區監測，在初步手術方案已經確定的前提下，開顱后進一步確認方案，以在尊重手術原則的基礎上最大限度的保留語言功能。

目前，本研究成果已經申請了專利（專利號：201210594463.6），現處於申請公布及進入實質審查階段（見附錄）。

2、應用軟件：漢語障礙的臨床評估系統

為了對障礙的機制給予及時准確的診斷和治療，我們在對漢語障礙的認知神經機制了解的基礎上，借鑒國際先進的量表設計理念，基於漢語本身特點及最新漢語認知理論，我們研發一套敏感實用、全面細致、操作性強的漢語障礙的檢查系統。本系統的任務和項目均經過精挑細選，任務內設計了多種考察因素，測試結果較為精確。

為了達到上述要求，我們通過測查患者在多個任務間的相關和分離模式，以及在任務中出現的效應，來綜合全面細致地考察患者的障礙環節。也就是說，確定患者在某個特定的語言環節上存在障礙（如語音輸出詞典障礙），我們要通過多個任務中的表現來綜合分析。大量的研究表明，如果僅憑患者在單一任務中的表現是很難找准病因的。這主要是因為，任何一個任務均包含多個加工環節，其中任何一個環節障礙均可能引起患者在該任務中表現異常，所以必須通過多個任務之間的交叉分析（相關和分離情況）方可弄清患者的真正受損環節所在。因此，在我們的系統中，對於任何一個認知模塊的考察，均會包含多個認知任務。另外，在每個任務內又會設計一些相對敏感的效應考察因素。如前所述，特定功能模塊的受損會表現出特定的語言效應。尤其是，對於考察的任何一個效應，我們均對其他可能引起混淆的效應給予了嚴格控制。

本系統的完成將極大地促進漢語障礙的臨床診斷水平，使得診斷更及時准確。為制定康復計劃、評價康復效果都有重要的應用價值。本系統目前已完成了數據收集工作，正在從事信度和效度的檢驗。預計半年到一年后即將投入臨床使用。

3、學術論文

（1）語義障礙的腦白質神經基礎

語義障礙是漢語障礙的一種常見類型，但有關它的認知神經機制（尤其結構基礎）了解尚少。前人研究一致發現了參與語義加工的廣泛分布的多個腦區，包括顳中回、腹側顳葉、頂下小葉、額中回、額下回、內側前額葉皮層以及后扣帶回。那麼，這些多腦區在解剖上是如何聯系以共同構成語義加工網絡的。這是近年的研究焦點，但研究結果仍未達成一致。本研究基於對一組腦損傷病人群體的白質纖維束完整性與語義障礙之間關系的分析，來考察語義加工網絡的白質連接基礎。

被試為76名腦損傷病人。語義加工能力採用物體口語圖片命名、物體口語聲音命名和物體圖片聯想匹配三個行為任務的合成分數。三個任務全都包括物體語義加工成分但輸入（視覺和聽覺輸入）和輸出（口語命名和聯想匹配）通道不同。為了評估物體語義相關纖維束的（相對）特異性，我們還測查了兩個控制任務：一個是需要最少語義加工成分的詞匯復述任務，另一個為一組數字任務。白質束的完整性採用兩類腦指標來衡量。一個是來自結構腦成像的損傷體積佔白質束總體積的損傷比例，另一個是來自DTI成像得到的白質束上的平均FA值。

我們發現左側下額縱束IFOF、左側丘腦前輻射ATR和左側勾束UF的平均FA值和損傷比例與語義加工能力的受損程度存在顯著相關（見圖5）。這些效應在控制一系列潛在混淆變量作用（一般認知狀態MMSE、全腦損傷體積或腦損傷類型）后依然穩定存在，而且這些效應不能被其他的白質束或相關灰質所解釋。這幾條白質束相對特異地參與了物體語義加工，與非物體語義的控制任務成績的相關分析中沒有發現這些白質束的效應。

這些結果凸顯了左側IFOF、左側ATR和左側UF在語義加工中的關鍵作用，為揭示語義加工網絡的（部分）解剖結構提供了直接証據。該成果已被JCR1區top期刊《Brain》接受(Han, Ma, Gong, He, Alfonso, & Bi, Brain, 2013, in press; 見附錄)

（2）PPT和KDT測驗的漢語標准化以及其他中文語義測驗的編制

人類大腦的語義系統是眾多認知功能神經基礎的一個核心成分，語義系統的損傷會直接導致各種行為上的退化表現。一段時間以來，PPT測驗(The Pyramids and Palm Trees Test, Howard & Patterson, 1992)和KDT測驗(The Kissing and Dancing Test, Bak & Hodges, 2003)被廣泛用於評價人們語義知識的完好性，並且已被標准化到各種語言和族群中。本研究中，我們將這兩種測驗進行了漢語標准化，即抽取了96名以漢語普通話為母語的、包含了各種年齡和教育水平跨度的中國大陸健康被試，將以上測驗當中西方英語國家文化特異性的測驗項目刪除，並加入一些漢語文化特異性的項目，收集了改編后測驗在這一人群中的常模數據。

除此之外，已經有大量研究顯示語義表征是一個多維的結構，包含了各種類型的知識。然而，通用的PPT測驗主要評價的是單一的語義關聯性知識。因此本研究進一步編制了三個新的語義測驗，分別從語義范疇性、功能性和操作性三個方面評價語義系統的完好程度。研究結果發現所有五個測驗表現出顯著的相關性，表明這些不同的測驗很大程度上評價了語義系統的共有成分。而被試的教育程度和年齡會顯著影響關聯性知識、范疇性知識和操作性知識這三個維度的語義成績。本研究所標准化和新編制的測驗能夠幫助漢語文化背景下的臨床工作者更為全面的探查語義系統的損傷情況。(Guo, He, Wen, Song, Han, & Bi, Applied Psycholinguistics, 2013; 見附錄)。

（3）人腦功能網絡中的全局樞紐及其重測可靠性：基於多頻帶靜息態腦功能成像的研究

靜息態功能成像已成為一項用於鑒別人腦功能連接組全局樞紐的有效技術。高採樣率數據能夠在降低高頻生理噪音的同時提供更精確的腦區間功能整合信息。然而目前多數針對功能樞紐的靜息功能影像研究主要採用採樣率較低（TR=2秒）的傳統靜息功能數據。

該研究對多頻帶靜息功能影像公共數據庫中毫秒級高採樣率（TR=645毫秒）數據進行分析，以尋找基於體素的人腦功能網絡中的全局樞紐並進一步檢驗其跨掃描批次的重測可靠性。發現腦功能網絡全局樞紐主要位於默認網絡（如內側前額葉、頂葉及外側頂、顳葉皮層）、感覺運動皮層及視覺皮層。不同解剖位置的樞紐區域具有不同的連接距離特性：位於初級皮層的樞紐區域主要為短距連接，位於多通道聯合皮層的樞紐區域則多為長距連接樞紐。以組內相關系數為指標，多數功能樞紐表現出正常到良好的重測可靠性。同時，本研究發現僅6分鐘掃描時間即可穩定地檢測到這些功能樞紐。對同一批被試數據進行進一步的比較分析結果顯示，高採樣率數據（TR=645毫秒）與傳統低採樣率數據（TR=2500毫秒）結果模式相似，但部分腦區（外側額葉皮層，中央旁小葉，顳葉前部等）表現出重測可靠性上的差異。並且還發現部分腦區（包括內、外側前額葉皮層及外側顳葉）在傳統靜息數據無法考查的高頻譜帶（0.2-0.3赫茲）中依然可被鑒別為腦功能樞紐。研究結果表明多頻帶靜息功能影像數據能夠穩定地檢測到基於體素的全腦網絡中的功能樞紐，對高時間分辨率靜息數據的採集將會為正常人及腦疾病患者腦功能網絡的研究提供更豐富准確的信息。(Liao, Xia, Xu, Dai, Cao, Niu, Zuo, Zang, & He, NeuroImage, 2013, in press; 見附錄)

（4）靜息狀態下腦自發活動與物體顏色知識行為成績之間的相關研究

前人研究認為有關物體物理屬性（視覺形狀，視覺顏色，視覺運動，聲音等）的知識分布表征在對應的通道特異性感知覺皮層或附近腦區。然而，有關物體屬性知識的神經基礎，特別是在非任務狀態（靜息狀態）下物體屬性知識的神經表征仍有待探索。

本研究通過尋找正常被試在靜息狀態下腦自發活動與物體顏色知識行為成績之間的相關，探索物體顏色知識的固有神經基礎。實驗結果發現雙側舌回、梭狀回以及右側枕下回在靜息狀態下的低頻振幅與正常被試的物體顏色屬性知識存在相關（相關系數=0.55-0.70）。距狀皮層表現出相似趨勢但穩定性較差。同時，這些區域的低頻振幅與其他類型的物體屬性知識很低且顯著低於與物體顏色知識的相關，表明在這些區域所觀察到的效應並非來自於一般的物體語義加工而是表現出對物體顏色知識加工的特異性(見圖6)。進一步研究表明，雙側舌回、梭狀回、右側枕下回之間以及它們與鄰近的枕、顳葉相關區域之間存在顯著的功能鏈接，並且這些功能鏈接的強度與被試物體顏色知識的行為成績具有顯著相關。這一結果暗示這些區域可能相互連接形成特定的功能網絡以支持物體顏色知識的加工或獲取。研究結果得出枕顳葉皮層腹內側區域的自發活動在物體顏色知識的加工或習得中起到重要作用，並且為靜息狀態下腦自發活動與個體行為之間的聯系提供了証據。(Wang, Han, He, Caramazza, Song, & Bi, NeuroImage, 2013; 見附錄)

（四）成果宣傳推介情況

為了及時匯報課題進展，加強成果的宣傳推薦活動，我們做了如下工作：

1.呈送《工作簡報》

於2012年5月25日，將本項目的開題論証會材料以《工作簡報》的形式報送全國哲學社會科學規劃辦公室，匯報了與會專家對本項目的意見和建議，以及我們對這些意見的修改方案。同年年底，我們也匯報了本項目的進展情況。

2.在國內外會議上宣傳介紹學術成果

於2012-2013年，多名組員參加了國內外相關會議，以口頭報告或牆報的形式宣傳報道了我們取得的最新學術成果，並聽取了與會專家的意見，增長了學術見識，增強了學術能力，增進了本項目的科研水平。我們參加的會議主要包括Society for the Neurobiology of Language,Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping、International Conference on Cognitive Neurodynamics、第四屆中國國際言語治療學術大會、第一屆神經影像與人腦連接組學國際研討會、全國心理學大會會議、中國腦血管病大會等。

 階段性成果

 

序號	成果名稱	作者	成果形式	刊物名或出版社、刊發或出版時間	字數	轉載、引用、獲獎等情況
1.	一種漢語語言功能區測查用功能磁共振成像數據的處理方法	舒華、江濤、王曉怡、王引言	國家專利	2013年4月（專利號：201210594463.6）
2	漢語障礙的臨床評估系統	韓在柱、畢彥超	應用軟件包
3	White-Matter Structural Connectivity Underlying Semantic Processing: Evidence from Brain-Damaged Patients	Han, Z., Ma, Y., Gong, G., He, Y., Caramazza., A., Bi., Y.	論文	Brain, 2013, In Press	1.25萬
4	Adapting the Pyramids and Palm Trees Test, the Kissing and Dancing Test, and developing other semantic tests for the Chinese population	Guo, Q., He, C., Wen, X., Song, L., Han, Z., Bi., Y. *	論文	Applied Psycholinguistics,2013	0.7萬
5	Functional Brain Hubs and Their Test-Retest Reliability: A Multiband Resting-State Functional MRI Study	Liao X, Xia M, Xu T, Dai Z, Cao X, Niu H, Zuo X, Zang Y and He Y	論文	Neuroimage, 2013, in press.	1.2萬
6	Where color rests: Spontaneous brain activity of bilateral fusiform and lingual regions predicts object color knowledge performance	Wang, X., Han, Z., He, Y., Caramazza, A., Song, L., Bi, Y.	論文	NeuroImage, 76 (2013): 252-263	0.98萬
7	Distinct regions of right temporal cortex are associated with biological and human-agent motion: fmri and neuropsychological evidence	Han Z, Bi Y, Chen J, Chen QJ, He Y, Caramazza A	論文	The Journal of Neuroscience, （Under Review）	1.02萬
8	Resting-state functional brain connectivity with functional near-infrared spectroscopy	Niu H, He Y	論文	The Neuroscientist (Under Review)	1.1萬
9	漢語口語成分的話語分析	張旺熹	專著	北京語言大學出版社，2012年12月	15萬
10	正常人腦靜息態功能磁共振的腦功能連接	石慶麗，燕浩，陳紅燕，王凱，姚婧璠， 韓在柱，張貴雲，高玉蘋，張玉梅	論文	中國卒中雜志 （在審）	0.58萬
11	影響卒中后失語症類型的相關因素分析	姚婧璠，宋彥麗，李磊，周筠，王春雪，王擁軍，張玉梅	論文	中國卒中雜志 （在審）	0.62萬
12	Cookie theft 失語症病人語言特征分析及診斷常模的建立	林泳汝、邢紅兵、韓在柱	會議論文	第八屆全國語言文字應用學術研討會，2013年2月	0.7萬