发展性计算障碍的脑功能连接网络特征

Developmental dyscalculia is a kind of severe cognitive disorder,which negatively impacts the dyscalculics' daily life and academic achievement. However, the researches on developmental dyscalculia are still far away form being able to settle that issue. We are here to propose a hypothesis as "Defective neural circuit of number mapping system" on the basis of the previous researches. And we will inestigate the neural mechanisms of develomental dyscalculia by focusing on the functional connectivity both on the online-tasks and restiing-state. We believe that the outcome of present project will provide a theoretical suggestion and evidence for the further diagnosis and intervention.

计算能力是我们生活与学习的重要技能之一，在我国大陆3亿多青少年中，有数以千万计的儿童青少年被发展性计算障碍（Developmental dyscalculia）问题所困扰，严重影响了他们的学业和生活，造成家庭和社会负担。当前有关发展性计算障碍的研究还处于发展和探讨阶段，尚未形成统一的诊断标准，在现有理论和有关发展性计算障碍神经机制的研究基础之上，本项目提出"数字投射回路缺陷假设"，从学习的视角探索计算障碍的发生机制；"并结合任务态与静息态的脑成像方法，首次从功能连接角度，深入探讨发展性计算障碍的神经机理，为加深对数字加工的理解和发展性计算障碍的研究提供理论依据，并为制定发展性计算障碍的诊断指标和开发有效的干预工具提供神经影像学数据。

计算能力是我们生活和学习的重要技能之一，在我国大陆3亿多青少年中，有数以千万计的儿童青少年被发展性计算障碍问题所困扰，严重影响了他们的学业和生活，造成家庭和社会负担。当前有关发展性计算障碍的研究还处于发展和探讨阶段，尚未形成统一的诊断标准，在现有理论和有关发展性计算障碍神经机制的研究基础上，本项目提出了“数字投射回路缺陷假设”。按照计划，本项目收集了67名儿童的数量加工、计算、注意、记忆、空间、阅读、智力等行为以及任务态、静息态、灰质和白质结构的磁共振成像数据，探讨了计算障碍及其子类型的认知特征，初步揭示了计算障碍儿童的脑功能连接网络特征，验证了“数字投射回路缺陷假设”。按计划发表了2篇标注学术论文，并有其他论文在陆续审稿发表阶段。. 在项目支持下（1）我们发表了北京市小学生计算能力常模，为探讨小学生的计算能力发展特点和计算障碍的鉴别提供了有效工具；（2）探讨了计算障碍儿童的认知特点，验证了计算障碍的数量缺陷假设；（3）引入视听通路，从数字学习的角度探索计算障碍的发生机制，发现了非符号、通达和全障碍三种子类型，并发现计算障碍儿童的听觉任务普遍较差的特点，这为在课堂上增加视觉线索教学改善计算障碍儿童状况的可能方案提供了思路；（4）我们发现了空间能力与计算能力的关系，并揭示了视动整合能力与去动作视知觉能力发展的不同特点，为根据儿童不同年龄段发展特点选择提高计算能力的教学和学习策略提供了依据；（5）我们发现额－顶功能连接在计算学习后发生了变化，并且学习前个体的额－顶功能连接强度可以预测计算学习的成绩，而减法与乘法学习有着不同的脑功能连接网络特性。这一成果说明不同计算学习具有不同特点，并且以数量加工为核心的数字学习相关的静息态网络连接特征有可能可以成为预测计算能力的神经指标；（6）计算障碍儿童的额-顶连接有过度活动的特点。并且，以顶内沟为种子点的功能连接网络特征区分障碍儿童和正常儿童的准确率可达84.2%。以上结果再次支持了自发活动神经网络连接特征有可能作为鉴别计算障碍儿童的神经指标。以上结果，验证了以顶内沟为锚点的数量加工核心网络在计算能力中的重要作用，并有力验证了本项目提出的“数字投射回路缺陷假设”。