儿童言语及语言障碍的神经机制
作者简介：静进，教授，副院长，研究方向为儿科发育行为学。
语言是由语音，词汇和语法构成的符号系统，是用来进行思想交流的工具。它属于人类所特有的心理社会现象。语言包括口头语言，书面语言和内部语言等三种形式及其有关的形态语言。言语是指人们说的话，也就是个体发出的声音这些声音经过不同顺序的组合就产生了口头语言，它是语言的个体部分，属于一种心理物理现象。语言障碍是指语言的理解，表达以及交流过程中出现的障碍，包括各种原因引起的言语发育延迟，发育性语言困难，后天获得性失语等。言语障碍是指口头语言中的发音，发声及言语节律性的障碍，包括发育性发音障碍及口吃等。
语言是建立在条件反射基础上的复杂的高级信号活动过程，通常成为第二信号系统。人们的语言信号是通过视觉器官眼与听觉器官耳感知后输入中枢，在中枢语言处理分析器处理分析，存贮后，再经神经传出支配言语运动器官咽，喉，舌而进行语言的口头表达。若这三个环节中任何一环的功能不正常均会产生语言或言语障碍。
人类的大脑在长期的进化过程中已经分化出一定的大脑皮质区域，负责语言信号的处理与存贮，形成了所谓的"语言中枢"。这些部位损害时，语言功能就会发生障碍。在人类大脑发育过程中，97%的个体最终语言中枢定位于左侧大脑半球。现在已清楚地认识到，左侧大脑半球的下列部位与语言功能有关。颞上回后部((Wernicke区)负责音节的综合及对词的理解的信号贮存，当该部位损害时发生感受性失语，表现为对多个音节组成的词理解有困难，而单个音节的感知无障碍。位于顶枕颞叶交界处的角回(39区)负责文字信号的贮存与分析，与阅读功能有关，该部位损害时引起失读，表现为对文字的视觉感知正常，而不理解字的意义。额下回后部的44、45区(Broca区)贮存有口语表达的记忆痕迹，与语言的口语表达有关，该区损害发生运动性失语，表现为患者的言语运动器官活动正常，而不能用口语进行语言的表达。颞叶后部的37区与12区后部贮存有与物体名称有关的记忆痕迹，此处损害时引起命名性失语，表现为对某一物体的具体用途理解，但叫不出名字。上述部位均为语言处理分析的二、三级中枢。另外，与听觉有关的一级颞叶听觉中枢，与视觉有关的枕叶一级视觉中枢，与口语运动有关的额叶一级口语运动中枢，及其各中枢之间的联络纤维损害同样可引起语言功能障碍。
人类个体大脑发育的语言功能侧化大约在1岁以后开始，亦有学者认为，出生后213天，新生儿即形成语言功能的侧化倾向。脑半球功能的非对称性在21岁以后基本确定。如果21岁以前出现语言神经基础的损害，可由非优势半球进行功能代偿，使语言功能再度活化而重建语言功能。相反，21岁以后优势半球损害引起的语言功能丧失，则极难再度恢复。
个体语言功能的发展还有赖于良好的听力，3岁以前听力损害时，因听力障碍而失去语音听觉和辨别能力，导致聋哑或语言辨别障碍。语言的口头表达还需喉，咽，舌，唇，齿，腭等发音器官的结构完整与功能正常，否则也会影响个体语言的发展，或者出现口吃，口齿不清等言语障碍。
1.言语和语言障碍的定义和分类
1.1言语和语言
言语指用以与他人交流的声音。语言是一种符号，它是通过特定的交流信号系统来表达外界的各种思想。语言通常分成，个主要的成分：
语音学———怎样把声音组合成词语。
句法学———怎样把词语组合成句子的形式。
语义学———怎样解释词语和句子的意义。
语用学———怎样产生和保持交流的相互作用；听话时怎样预知所需的信息，并在说话中正确的表达意思，语调和情绪。
一个人的能力应当应用上述成分产生和理解语言，临床上会经常遇见一些儿童有上述2种或2种以上的功能障碍。必须区分语言开始产生和发展中的延迟，以及言语和语言发展中的迟滞或退化。
1.1.1语言延迟和障碍
有关儿童言语和语言障碍有各种名称，诸如：语言延迟，发育性语言障碍(devel—opmental language disorder，DLD)，或特殊性语言损害(specific language impairment，SLI) 为明确起见，应区分延迟和障碍二者的界限。延迟即，童的技能与实际年龄不相称，表现技能迟于实际应达到的述评。即这类儿童遵循发展的正常顺序，但比正常速度要慢。许多轻至中度精神发育迟滞儿童显示其言语和语言发展的延迟。障碍即指儿童的发展偏离了正常顺序，在任何年龄都显示延迟，语言不具代表性。
1.1.2原发性、继发性及混合型语言障碍
也可区分原发性和继发性语言障碍。儿童除了有明显的交流困难之外，其他的发育均为正常，称之为“特殊性语言损害”或“原发性语言障碍”。精神发育迟滞、孤独症、大脑损伤、癫痫等儿童，所表现的交流困难可理解为继发性语言障碍。此外，象ADHD、LD儿童可表现一些与沟通障碍无关的其它类语言问题，对此的鉴别很重要。
1.1.3遗传性和获得性障碍
亦有分类为遗传性和获得性障碍，研究提示大多数原发性语言障碍儿童患有大脑发育的先天性问题，但神经学基础研究缺乏损害的证据。大脑外伤或中风后可有语言障碍，也可在癫痫和失聪后发展形成。
1.1.4 分类
儿童的言语和语言障碍一般分为三类：
表达型障碍；表达和感受两者混合的障碍；较高级的顺序加工障碍。美国发育儿科学学界倾向在上述三类又分出二个亚型，其中某些类型较易识别。
表达型：言语运用障碍，患儿言语和语言理解好，但学习说话特别困难，患儿无生理性损害，如发音困难或麻痹，而是发声时运动性活动的协调问题。
表达和感受混合型：言语听觉性认识不能，即患儿能听到言语的声音，但不能理解其中的意思。这些儿童常能理解姿势或手势，能学习阅读但不会讲。这种情况也提示中枢性听觉困难或词语性耳聋。
较高级顺序加工型：语义—语用障碍包括那些说话流利，语法完整的儿童。他们对话的内容非常肤浅，或者难以保持在话题上，或始终停留在自己选择的话题上。这种障碍表现为"鹦鹉学舌"，因为这类儿童说得很多，显得喋喋不休，但缺乏实际意义。
感受型障碍在儿童中较少见，多见于脑卒中的成人。因年幼儿童一般尚未建立完全的语言技能，而语言感受性的丧失常导致表达技能的低下。儿童期的所谓"超阅读症"是一种少见的语言障碍，这类儿童对书写词汇的认知过早，超过了他们一般的智力所达到的水平。典型表现是即使不理解许多词语的意思，但能认识这些词语。虽然似乎表现很早"阅读"，但入学后易出现阅读理解困难。通常对听觉和视觉材料(词语，图片，模型及颜色等)有很好的记忆，但往往是一种分化的技能，因为他们不能进行词语分类，或缺乏利用词义或句法线索来帮助记忆。语言神经学似乎提示，这类儿童虽存储了相关，但无法建立内在联系在语言或认知上进行加工。超阅读症也发生于某些孤独症和非言语型学习障碍儿童中，这需要把这类患儿与那些阅读能力真正超前的儿童区分开来。
1.1.5语言倒退
既丧失以前获得的语言能力的状态，多见于孤独症儿童。1--3岁发生语言丧失，并伴有孤独特征的认知和社会发育紊乱，应考虑为孤独症的倒退。若是大于3岁儿童，已有的正常语言能力发生全面倒退现象，则应考虑Landan-Kleffiler综合征(癫痫性失语症)或儿童时期"折线型孤独症"。临床上家长可能报告孩子开始说话在12--15个月，然后逐渐丧失语言能力。但实际上，在此之前这类儿童的发育并非完全正常， EEG非特异性异常，此现象实际上表示语言技能的"萎缩"，而不是已有技能的倒退。
1.1.6智力低下和语言发展
临床诊断的重要步骤在于评价儿童的整体智力发展，可用非言语性测验来测量其认知能力，或用一些特别设计的测试，以评价有听觉或口语交流障碍的儿童。轻度至中度智力低下儿童的语言能力类似于低年龄儿童的智龄和言语长度。实际而言，智力低下，特殊性语言发育障碍和正常儿童三者作相同的智龄比较的话，特殊性语言发育障碍儿童有较明显的语言全面功能的损害。而轻度智力低下儿童与语言损害儿童比较，前者更能适应相应水平的交流及理解他人的指令。
1.1.7语言发展延迟的有关因素
临床观察表明，约85%的语言延迟儿童为男孩。特殊性语言障碍有高发家族史倾向，说明遗传起着明显作用。双生子研究发现，单卵双生子共同发病的比例高于双卵双生子。前者发病率为33%--100%之间， 后者为29％～52％之间，提示阅读障碍的发生至少一半以上是遗传因素所致。一项改进的连锁性研究对8个具有阅读障碍家族史家庭的3代人进行了调查研究，发现有阅读障碍者的15号短臂染色体。 LOD长度超过了3.0，当调查对象增至14家时，1/3的人具有上述特性，并提示阅读障碍的遗传具有两个以上的位点。除15号染色体外，有两个家庭的6P遗传位点乙醛酶和LOD数显示了正值。研究进而发现，家族遗传特性与白血球抗原域内的6号染色体产生了强的相关。
最新研究对阅读障碍的特异性作了遗传异质性分析报道。为确定阅读障碍的连锁特性，研究者对6个阅读障碍史家庭的表现型进行了以下分类和连锁分析：1.音韵意识；2.音韵解读；3.快速自动命名；4.单词阅读；5.智力与阅读执行间的差异。结果，染色体6与音韵意识，单词阅读因子存在连锁相关，前者更为显著。染色体15与单词阅读有连锁相关，但与音韵意识没有连锁相关。这至少明确了阅读障碍表现型是与不同染色体间存在特异连锁关系。
然而，遗传因障碍的类型而有差异，在语言表达和感受混合型的家庭中，语言/言语和学习问题的发生率要增加3--4倍；在儿童只有语言表达延迟的家庭中，其发生率并不增加。其它与语言延迟有关的因素包括：大家庭中孩子年龄相差近并且排行较小的儿童，低社会阶层家庭的儿童等。对前者的解释是，最小的孩子可能不会受到成人足够的关注，在儿童早年没有语言示范以促进正常的语言发展。社会阶层的作用不清楚，可能与这些家庭有较多的低智商而混淆起来。亦有可能的问题是，父母与儿童之间减少了言语相互交流是儿童语言延迟的结果，而非原因。常患中耳炎，特别在儿童早年，被认为是引起语言障碍的一个原因。一些证据表明反复中耳炎与早期构音困难有关联，但也有的研究显示这不是语言延迟的原因，特别是持续至4岁后还有的中耳炎。
2.与正常语言发展有关的神经学因素
语言发展有许多明显的"过程"———产生咿呀学语，一个字的词，二个字的短句，三个字的句子等，而神经学的发育却无截然分明的界限。髓鞘化至少经历20年，细胞死亡持续终生。新突触形成的高峰在1--3岁间，而突角变性至少持续10--15年。因此，难以发现语言发展进程和神经学改变之间的分离性关系。
然而，现在认为"学习"过程可能与正在发育的大脑的某些生理过程有关。例如，中枢神经系统的生理性生长的每一个过程有退化或减退。因此，细胞形成和神经元的移动与细胞死亡是对抗进行的。轴突发育的突出也是与轴突的退缩相对抗的。年幼儿童的大脑皮质内和皮质间发展丰富的突触联系，大约2岁出现的突触比成人期的突触要多50%以上。突触的形成是逐渐发展的过程，并在突触变性的过程中，突触联系作选择性的"修剪"———即重要的或功能性的突触保留下来，其余的则逐渐凋亡。
研究提示，大脑加工语言是受其结构的三个层次的相互作用。首先，产生大脑左右半球广泛的神经系统的大聚集，体现机体和其环境(各种感觉)之间的非相互作用。其次，是较小的神经系统聚集，一般在左侧大脑半球，呈现出音素(各种声音)，音素的结合和用以结合词语的句法规则，它是听觉或视觉语言信号最初的加工过程(对感觉的词语的表达)。第三层结构也主要定位于左脑，调节着前二个水平，并产生了概念。目前认为语言是源于所有这三个过程的结合(概念性理解)。
通过符号(语言)中介，概念的形成不完全依赖于大脑内储存，使之成为一完整的图像，很可能是记录下突触联系的各种形式，这样能再产生对一个事物的个别的一系列活动。而且，每一记录形式能刺激其它有关的记录形式。例如端一杯茶时，大脑能收集各种与之有关的感觉———手端住茶杯的形状，茶的颜色，茶水的温度，味道和气味，然后得出端住一杯茶的结论。神经学的信息加工过程使这个活动很快地，并且是同时地产生，所以不可能意识到它的发生。这个活动发生于各个功能区，汇合了几个"集中区"。这些集中区可能单独，顺序或同时地工作，以加工(解释或产生)各种概念。
2.1大脑损伤和语言发展
与特定大脑病灶有关的语言紊乱是临床常见的形式。例如，左侧大脑舌回的颞叶部分的损伤可致命名障碍症状，即不能说出物品的名称，即使其有分类和视觉匹配的技能也不行。左后颞叶和下顶叶的病灶引起不能正确对其所知的词语发音，如把"回家"发成"回啊"。与其邻近的西尔维厄斯外周的后区损害可影响音素结合成词语及完整的词语形式，还可出现不适当的词语错误，如用代词或词语代替较一般的分类，如"他"代替"她"，或语义上代替个人所要表达的概念，如"爸爸"代替"大人"。然而，这个区域的损害不会干扰个人的言语节律或句子的语法结构，而只是代词和连接词有错误。
已表明，失聪者左半球局灶性损害，即使他们的视皮质仍完好，但可丧失视手语能力或理解手势语言的能力，他们显然能看到各种形式，但不能从语言上加以解释。相反，失聪者的病灶在右半球，它可丧失正确察觉物体之间的空间关系，但不丧失视觉或理解视觉语言的能力。说明，即不管语言信息经过哪一感觉通道，左脑是语言解释和实施的物质基础。
2.2 儿童大脑损伤
在儿童中，大脑损伤的区域，部位和大小与语言困难类型之间无很大的关系。然而，大多数严重语言障碍发生在有双侧大脑半球损伤的儿童。这似乎表明除非有广泛的损害，年幼儿童有能力在大脑未曾预料的区域再建立基本的语言认知功能。与传统的，左右大脑特殊性的观点相反，许多左脑病变的儿童保存了原先已有的言语能力，因为他们的右脑代替了通常左脑的功能。然而，右脑损伤的儿童把右脑的功能移置于左脑较为困难，这说明右脑更具可塑性，而左脑更具"预先决定的"或"特殊化的"功能潜势。
人们期望在大脑语言区诸如颞平面，西尔维厄斯外周的后区和左脑的脑岛区或胼胝体的压部发现异常。 SPECT研究表明言语困难儿童在音素辨认测试中，左脑下顶叶区域无激活，而颞叶--顶叶区有低灌注或右额叶上区有低活动性。
言语困难和诵读困难儿童的尸解表明，许多异常可能太细微，以致不能在通常影象扫描中发现。已注意到儿童局灶性小的发育不良，神经元的异常，皮质和小脑回的发育不良，颞区的囊性病变，异位可有语言障碍。儿童阅读障碍在MRI颞面无不对称性(L>R)，而这一特征在正常情况下是胎龄第7个月时就呈现的。无不对称和皮质发育不良似乎反映了神经元移行的缺陷。因此，许多神经功能障碍儿童可能是细微畸形的结果而非大脑的损伤。病理解剖的显微镜观察，发现皮质第一层局部神经元集合异位(ectopia)，造成层次形成异常或出现下层断裂。轻者皮质局部柱状结构缺乏连续性，重者出现皮层内襞突起，引致多发性微小脑回。这种过剩的小脑回可导致层次融合，柱状结构损害。目前认为这种神经异位是发生在妊娠中期。异位通常容易发生在神经胶质软膜分化时期，后者作用在于防止神经元向皮层内移动。局部的异常导致结构排序紊乱，以大脑外侧裂，额叶中下部为主，有时出现多达30--120处异位，且以左侧为多。目前还不清楚异位数量与阅读障碍程度间的关系。另一所见是，与语言功能相关的颞叶平面面积的改变。一般约65%正常人左侧颞叶平面面积稍大一些。阅读障碍者则左右颞叶面积对称，这并非因其左侧颞叶变小，而是右侧增大所致。只有24%阅读能力正常者出现左右颞叶对称。
较早的研究主要集中于男性患者，后来研究对象涉及到女性患者，所得研究结果存在差异。如女性患者异位现象少见，亦未发现半球对称性改变。较多见的是局部神经元损害和神经胶质化现象，病变部位虽有小范围无神经元区，但仍保持柱状结构，神经胶质细胞增多。病灶直径大部分在700u左右，在大脑沟内形成簇集，而且大部分形成髓鞘，髓鞘极易被髓磷脂染色；它一般是在个体出生后几年内随大脑皮质髓鞘化完成时形成。这种见于阅读障碍者的神经异位现象以及大脑异常可以说明患者阅读时出现的听觉与视觉异常。异位导致大脑神经通道发生改变，进而影响大脑整体功能。例如大形细胞集合部出现一过性视觉信号处理障碍。Living—stone等发现，病理的外侧膝状体核部(LGN)大形细胞层组织结构发生改变，层次分化不明显；其大形细胞的体积比正常人要小27%。这对一部分患者的听觉辨别障碍假说是个妥切的解释。同样，内侧膝状体听觉核(MGN)的神经元断层面积减小，神经元体积和数量均低于正常人。
一般神经心理学的视觉、听觉检测也发现，阅读障碍者感觉系统确实存在某种改变，这促使学习障碍的发生。视觉皮层的改变进而引致异位发生，从而对言语中枢和各感觉系统产生影响。据神经解剖学发现认为，异位可能发生在神经元向皮层移行前或移行期间(妊娠6个月时终止)。这同样见于女性患者的神经胶质化区域(表示神经元遭破坏区域)，它主要发生在神经元移行终止后的产前期。这种跨越两个发展阶段的障碍和／或发育不同时期罹及两个皮质区域的障碍可以导致脑内发生异位和神经元损害。
3 .儿童语言障碍的表现特征
语言和运动发育有问题的儿童在临床检测中较多出现所谓的阳性“神经系统软体征”见表1。尽管其神经机制尚不清楚，并且异于锥体或锥体外系症状，但其阳性率对诊断这类儿童有较好的参考价值。当然，还须考虑被检儿童的年龄问题。
3．1 语言理解障碍
① 语言听觉失认(verbal audito—ry agnosia)：
也称发育感觉型失语或先天性语聋。听力和智力正常，语言理解明显损害，语言表达亦有缺陷。不能表达语言或即使能说出少许单词，构音却明显困难。此与成人Wemicke失语症不同，患儿可以理解音乐，能够精细地绘画。若伴有音乐理解困难则同时缺乏节奏感。患儿对他人言语理解困难，常表现"听而不闻"，故易被视为病理性失语。有的患儿能逐字读和理解文章，有的却表现为类似精神性耳聋。认为障碍部位大致在优势侧脑半球缘上回后部，年龄低的儿童可能是双侧性的。另外，有些癫痫患儿发作时可诱发"癫痫性失语综合征"颇似本症的表现，但其病质较难确定，也可能是脑炎后遗症所致。
表1 常见阳性神经系统软体症
序号 阳性体征
1 精细动作笨拙(如系鞋带、扣纽扣等)
2 有连带动作(镜象动作)
3 转换运动困难(disdiadokokinesis)
4 不能闭合单侧眼睛
5 走一字线步态笨拙、摇晃
6 轻度吞咽困难
7 舞蹈病样不随意动作
8 轻度腱反射亢进
9 瞳孔左右不等大
l0 手指触觉辨认困难
11 皮肤触觉辨认困难
l2 利手分化延迟或混合利，左右辨认困难
13 闭眼单腿独立短暂
l4 闭眼伸手实验阳性
15 辨别两点刺激困难
l6 手眼协调困难
17 辨别皮肤上所画图形困难
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② 语义理解和用语困难(smantic— pragmatic syn—drome)：
表现较似孤独症，唯在对人亲呢感上有区别。机械记忆文章突出，而且能运用较复杂的词汇，但对文章理解低劣，不合时宜地使用语词或文章。幼儿期较常出现镜象言语(鹦鹉学舌般)，有时能够命名物体名称，但常表现喋喋不休或多嘴多舌。用词联想奔逸，使人难懂在讲什么。喋喋不休是患儿为了寻求社交，企望他人理解而又难于实现时的表现。智力测验PIQ高于VIQ，类似成人超皮层感觉型失语或语义性失语。障碍定位不清楚。
3.2语言表达障碍
①音韵统语障碍(plonologic—syntactic syndrome)：
也称发育运动性失语。这类儿童听力和智力正常，能理解言语，但语言表达困难。说话较迟，开始说话常省略辅音，转换和用词变化，不能使用功能性语言(即意义词组)，语句里少用关系词。能够掌握对方部分词汇，大致会明白对方讲话的意思。有的儿童伴有肢体轻度障碍，学龄期常出现阅读和书写障碍。该类型较似Broca型失语，儿童期难以作障碍定位。另外，特殊性语言发育迟缓症状类似此型，有人也将它划归在一起。后者语言理解虽然正常，但大都3岁以后才开始说话。此后语言发展迅速，至6岁时基本达到正常水平，预后良好，多有家族性。须与发育运动性语言障碍相鉴别。
