阅读理解中的脑状态动力学及发育差异

阅读理解是一项复杂的认知任务，涉及大脑与外部信息之间的动态交互。以往关于阅读发展的研究主要聚焦于局部性或静态的脑活动。然而，支撑阅读理解的脑状态动态如何随发展而演化，仍然是一个未解之谜。本研究旨在通过结合功能性磁共振成像（fMRI）与隐马尔可夫模型（HMM）来探究脑状态动态，以解决这一问题。 共有35名典型发育儿童和31名成人在阅读一个故事时接受了扫描。结果表明，存在一种三分式的脑状态组织，其特征分别为视觉区域（状态#1）、语言区域（状态#2）和默认模式网络（DMN，状态#3）中的高活动。 与成人相比，儿童在DMN状态（状态#3）中的驻留时间显著更长，同时从语言状态（状态#2）向DMN状态（状态#3）转换的概率更高。此外，成人在阅读理解过程中表现出更高的状态转换灵活性。最后，儿童的动态状态与成人平均状态之间的一致性能够显著正向预测其阅读理解表现。 本研究为理解阅读理解发展过程中脑状态动态如何演化提供了一个新颖且直观的视角。

阅读理解是一项复杂的认知任务，涉及大脑与外部信息之间的动态交互。以往关于阅读发展的研究主要聚焦于局部化或静态的脑活动。然而，支撑阅读理解发展的脑状态动态如何随发育而演化，仍然是一个未解之谜。本研究旨在通过结合功能性磁共振成像（fMRI）与隐马尔可夫模型（HMM）来探讨脑状态动态，从而解决这一问题。

共有35名典型发育儿童和31名成人在阅读一则故事时接受了扫描。结果显示，存在一种三分式的脑状态组织，分别表现为视觉区域（状态#1）、语言区域（状态#2）和默认模式网络（DMN，状态#3）中的高活动。与成人相比，儿童在DMN状态（状态#3）中的停留时间显著更长，同时从语言状态（状态#2）向DMN状态（状态#3）转换的概率更高。此外，成人在阅读理解过程中表现出更高的状态转换灵活性。最后，儿童动态状态与成人平均状态之间的一致性，能够显著正向预测其阅读理解表现。

本研究为理解阅读理解发展过程中脑状态动态如何演化提供了一个新颖而直观的视角。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.12.744344v1?rss=1

🏷️ 阅读理解 脑状态动力学 功能磁共振成像 隐马尔可夫模型 默认模式网络 发育差异