婴幼儿语言迟缓的脑部结构与神经机制研究综述

婴幼儿语言相关脑区的发育情况

在婴幼儿时期，这些语言相关脑区和通路正处于快速发育阶段。例如，新生儿和6个月大的婴儿在听到语音时主要激活颞叶的听觉皮层；但到1岁时，语音刺激已能同时激活听觉区和布罗卡区，表明负责语言理解的区域与负责语言产出的区域已开始形成功能性“串联” ( Making the connection: Brain areas for speaking, understanding, linked in babies | UW News )。这种感知-运动间的脑区联结被认为是幼儿模仿发声的神经基础。有研究利用磁脑成像发现，婴儿在约6个月大时听到语音即可诱发布罗卡区的活动增强 ( Making the connection: Brain areas for speaking, understanding, linked in babies | UW News )；至约12个月大时，大脑听觉皮层与布罗卡区几乎同步响应语音 ( Making the connection: Brain areas for speaking, understanding, linked in babies | UW News )。这意味着在生命最初一年内，大脑的语言感知通路（主要位于颞叶）和语言产出通路（额下回布罗卡区）之间已经建立起初步的功能连接。

结构发育方面，连接布罗卡区和威尔尼克区的弓状束等语言相关白质通路在婴幼儿期迅速髓鞘化，但远未成熟 ( Language Environment and Infants’ Brain Structure - PMC )。髓鞘化指神经纤维被髓鞘包裹以提高传导速度，该过程在生命早期高度活跃，并与语言能力的发展密切相关 ( Language Environment and Infants’ Brain Structure - PMC ) ( Language Environment and Infants’ Brain Structure - PMC )。研究显示，在6个月至2岁期间，父母与婴儿的互动语言次数（如轮流“对话”的频率）与婴儿大脑左侧弓状束前段的髓鞘发育水平呈正相关 ( Language Environment and Infants’ Brain Structure - PMC )。尤其在约18个月时，此相关性最为显著：互动语言越丰富，左侧弓状束的髓鞘密度越高 ( Language Environment and Infants’ Brain Structure - PMC )。这提示丰富的语言环境有助于强化大脑语言通路的结构连接。

一项针对0~3岁健康婴幼儿的大样本近红外功能成像综述也指出，婴儿大脑对语言刺激的激活模式会随着发育由弥散逐渐变得特异 (Functional near-infrared spectroscopy and language development: An integrative review - PubMed)。在出生最初的几年中，大脑语言网络经历从“双侧广泛参与”到“偏左半球主导”的转变，其成熟进程受到语言刺激曝光量和社交互动质量的显著影响 (Functional near-infrared spectroscopy and language development: An integrative review - PubMed)。总的来说，18个月左右的幼儿，大脑语言相关区域已进入敏感发育期：左侧额颞语言网络开始发挥主导，但可塑性仍然很高，外部环境与经验在塑造其结构和功能方面起着关键作用。

语言学习的神经机制与通路

婴幼儿卓越的语言习得能力依赖于若干特殊的神经机制和通路，包括高度的神经可塑性、镜像神经元系统的参与以及听觉-运动整合通路的发育。

• 神经可塑性： 婴幼儿的大脑拥有高度的可塑性，意味着神经连接可根据经验迅速重组。这为语言学习提供了有利基础 ( Brain Mechanisms in Early Language Acquisition - PMC )。研究表明，生命第一年中语言环境的丰富程度会影响婴儿大脑语言回路的连接强度，在婴儿开口说话之前就已显现出神经回路的可塑性改变 ( Brain Mechanisms in Early Language Acquisition - PMC )。例如，不同语言声音的曝光可改变婴儿对语音对比的神经反应模式，塑造其成为特定母语的“听者” ( Brain Mechanisms in Early Language Acquisition - PMC )。大脑会在早期根据婴儿所听到的语音类别调整相应脑区的敏感性，这是经验驱动的可塑性表现。由于可塑性强，婴儿期也是语言发展的关键期：错过大量语言输入可能导致相关脑回路发育不充分，而及时的干预训练往往可以显著改善语言功能，体现出幼脑在语言功能代偿方面的潜力。

• 镜像神经元系统： 镜像神经元是指当个体执行某动作以及观察他人执行相同动作时都会放电的一类神经元。人类的大脑中，位于额下回（布罗卡区附近）和顶叶的镜像神经元被认为与模仿和语言能力相关 (Mirror neuron - Wikipedia) (Mirror neuron - Wikipedia)。有学者提出，人类正是利用进化出的镜像神经元系统，将他人的动作和声音映射到自身，从而习得语言这一复杂技能 (Mirror neuron - Wikipedia)。婴儿在语言学习中表现出的模仿行为（如咿呀学语模仿成人的发声和口型）可能正由镜像神经元系统支撑。比如，当婴儿观看成人的口唇运动或听到语音时，婴儿自身大脑的运动皮层会被激活，就好像他自己也在发声一样 ( Making the connection: Brain areas for speaking, understanding, linked in babies | UW News ) ( Making the connection: Brain areas for speaking, understanding, linked in babies | UW News )。这种现象表明，婴儿大脑正在通过内部模拟他人的发声动作来学习语言。这一“看到-听到-产出”的映射机制，有助于婴儿将听觉信号转化为自身的发音动作，是语言模仿和习得的重要神经基础。有理论认为，镜像神经元系统的发育不良可能影响语言和社交技能（在自闭症等障碍中有所体现，下文将详述)。

• 听觉-运动整合通路： 语言习得需要将听到的声音与发声的运动模式相结合，大脑的听觉-运动整合通路因此至关重要。这主要涉及从颞叶听觉区域经由顶叶至额叶运动语言区的“背侧通路”（dorsal stream）。弓状束正是该通路的核心连接纤维，负责将威尔尼克区传来的语音信息快速传递给布罗卡区及周边运动规划区 ( Language Environment and Infants’ Brain Structure - PMC )。婴儿通过这一通路将听觉输入与口腔运动输出相联络，实现模仿发声和语音纠正 ( Making the connection: Brain areas for speaking, understanding, linked in babies | UW News ) ( Making the connection: Brain areas for speaking, understanding, linked in babies | UW News )。听觉-运动整合在婴儿7～12个月开始明显增强：婴儿不断尝试发出类似成人的声音（如咿呀学语阶段），并通过听觉反馈调整自己的发音器官运动 ( Making the connection: Brain areas for speaking, understanding, linked in babies | UW News )。这种在“听”和“说”之间建立映射的过程，对于掌握正确发音和语音模式至关重要。神经影像研究支持这一点：正常婴儿在数月大时，大脑已经出现连接颞上回（含初级听觉皮层）与躯体感觉/运动相关区域的功能连接，用于处理语音 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。相反，如果这一听觉-运动回路发育不佳，婴幼儿可能难以将听到的词汇转化为口语表达，从而出现语言发展迟缓的迹象。

简而言之，婴幼儿语言学习依赖于大脑的高度可塑性、模仿机制以及听觉与发声运动之间的有效耦合。这些机制共同确保了大脑在生命早期能高效地从环境中“捕捉”语言，并逐步将之内化为自身的语言能力。

与语言迟缓相关的神经性疾病机制

某些神经发育障碍会导致婴幼儿语言发育迟缓，其背后的脑机制正在被深入研究。典型例子包括自闭症谱系障碍（ASD）、发育性语言障碍（DLD）和发育性协调障碍（DCD）等。

自闭症谱系障碍（ASD）

ASD儿童常表现出言语发育晚、交流困难。神经影像研究揭示，ASD个体的大脑语言网络发育存在偏侧化异常和连接异常。正常情况下，大多数人的语言功能主要偏左半球，而不少自闭症儿童的大脑语言处理呈非典型的双侧或右侧偏重 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。弥散张量成像（DTI）Meta分析显示，相较典型发育儿童，ASD个体语言相关白质纤维束的各向异性显著降低，提示其语言通路髓鞘化或纤维完整性不足 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。这一差异在左半球尤为明显 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。换言之，自闭症儿童连接布罗卡区和威尔尼克区的白质通路可能发育较弱，信息传递效率降低。

此外，听觉社交信息的处理通路在ASD中也显示异常：有研究发现，出生仅6周的高风险自闭症婴儿，大脑左侧听觉皮层（赫氏回）与感觉运动区之间的功能连接就已经偏离正常轨道，且在6周到9月龄期间未出现正常婴儿所见的长程功能连接发育提升 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。这种听觉-运动通路发育不充分可能限制婴儿对语音的模仿和产出。另有观点提出，ASD儿童镜像神经元系统功能受损，即他们在观察他人言语动作时自身相应脑区的激活减弱，可能削弱模仿和社交学习能力 (Mirror neuron - Wikipedia)。综合来看，ASD所致语言迟缓涉及广泛的神经机制，包括左侧语言半球优势减弱、大脑语言相关白质纤维发育异常，以及感知-运动跨区域网络的功能失调等 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC ) ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。

发育性语言障碍（DLD）

发育性语言障碍是一种不明原因的语言发育落后，患儿听力正常、无明显智力或脑损伤。然而，神经影像研究正在揭示DLD的潜在脑机制。总体而言，DLD儿童的大脑在解剖结构、半球侧化和功能连接上均显示非典型特征 ( Bridging the Divide: Brain and Behavior in Developmental Language Disorder - PMC )。他们的语言相关脑区体积或皮层厚度可能与同龄儿有所差异，一些研究报告DLD儿童左侧语言皮层相对较小或左右半球对称性增加，表明语言功能侧化不足 ( Bridging the Divide: Brain and Behavior in Developmental Language Disorder - PMC )。功能成像也发现DLD儿童在语言任务下布罗卡区和颞叶语义区的激活模式异常或连接效率低下 ( Bridging the Divide: Brain and Behavior in Developmental Language Disorder - PMC )。

更引人关注的是脑白质和髓鞘的异常：最新采用定量MRI的研究发现，DLD儿童大脑深部的基底神经节（纹状体）以及语言皮层的部分区域髓鞘含量降低 ( Quantitative MRI reveals differences in striatal myelin in children with DLD - PMC )。髓鞘含量低表示神经信号传递效率可能较差。具体而言，DLD儿童双侧尾状核（位于纹状体，参与程序性学习和习惯形成）以及左侧听觉皮层（赫氏回）和左侧运动皮层下方的髓鞘指标显著低于正常儿童 ( Quantitative MRI reveals differences in striatal myelin in children with DLD - PMC )。这意味着支持语言规则学习、语音处理和发音控制的神经回路存在微观结构差异。

这些发现支持这样一种观点：DLD的儿童可能因大脑皮层-皮层下回路发育异常（包括语言皮层与基底节回路）而导致语言处理效率下降 ( Quantitative MRI reveals differences in striatal myelin in children with DLD - PMC )。不过需要强调的是，DLD的神经机制具有异质性，不同孩子的具体脑异常部位和程度可能不同，但总体而言，大脑语言网络未能按典型模式成熟是其共同特征之一 ( Bridging the Divide: Brain and Behavior in Developmental Language Disorder - PMC )。

发育性协调障碍（DCD）

DCD主要表现为精细和大运动发育落后，常被称作发育性运动障碍或“运动笨拙症”。虽然其核心症状在运动，但语言发展也可能受到影响。首先，言语本身是一种精细运动（涉及口腔、舌喉的协调动作），因此DCD儿童如果存在普遍的运动计划和协调困难，也可能在语音发音清晰度、言语流利度上落后于同龄人。

另外，大脑的运动系统与语言系统存在功能交互，例如对动作相关动词的理解会调用大脑的运动回路参与。研究比较了DCD儿童与正常儿童对动作相关动词的处理，发现DCD儿童的大脑未表现出正常儿童在处理手部/足部动作词时运动区激活的差异 (Frontiers | Developmental Coordination Disorder Affects the Processing of Action-Related Verbs)。换言之，运动系统功能的缺陷影响了他们对动作语言的处理效率 (Frontiers | Developmental Coordination Disorder Affects the Processing of Action-Related Verbs)。这支持了“身体-语言耦合”（embodied cognition）的观点：正常情况下，我们在理解诸如“拿起”这类动作词时，大脑会部分模拟该动作所需的运动程序（动员对应的运动皮层），从而加深对词义的理解；而在运动系统受损的DCD儿童中，这种模拟过程受阻，可能导致动作相关语言理解障碍 (Frontiers | Developmental Coordination Disorder Affects the Processing of Action-Related Verbs)。

此外，DCD常与其他神经发育问题共存，如发育性语言障碍或读写困难等，暗示这类孩子的大脑在广义的发育网络整合上存在问题。例如，有研究报道DCD儿童在执行语言任务时，小脑、额叶等运动协调相关区域与语言区域的交互连接效率异常。这些发现提示，运动协调能力与语言发展并非彼此独立：发育性协调障碍所涉及的大脑回路（如小脑、顶叶-额叶运动网络）的异常，同样可能波及语言功能的获得和执行。因此，DCD导致的语言迟缓机制可以被理解为运动系统对语言系统支持作用的削弱，特别体现在语音清晰度和对动作语义的掌握上。

脑成像研究对语言迟缓机制的揭示

脑成像技术的发展为理解婴幼儿语言迟缓的神经机制提供了重要线索。借助MRI、功能MRI、fNIRS（功能近红外光谱）以及脑电（EEG）等技术，研究者能够在行为症状出现之前捕捉大脑发育的异常信号 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。以下是脑成像研究的若干关键发现：

1. 结构影像（MRI/DTI）

结构MRI包括体积测量、弥散张量成像（DTI）等，可揭示大脑解剖和白质连接的差异。在有语言发育风险的婴儿中，MRI已经检测到细微的结构异常早现。例如，上文提到对于具有自闭症高风险的婴儿，在尚未出现明显语言落后的6个月龄时，就观察到左侧语言通路的白质各向异性降低 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。这种白质微结构的异常可能预示日后语言发展的迟缓。同样，对于一些幼儿期语言明显落后的孩子，DTI常显示弓状束等语言纤维束发育不良或髓鞘化程度不足。这类结构差异与语言能力的关联在学龄前后更加明确：4-6岁儿童左侧弓状束的完整性与其语音意识和词汇量密切相关 ( White matter in infancy is prospectively associated with language outcomes in kindergarten - PMC ) ( White matter in infancy is prospectively associated with language outcomes in kindergarten - PMC )。因此，婴幼儿期的白质发育异常往往是日后语言障碍的早期信号。

除了大脑皮层，皮层下结构的影像学改变近年来也受到关注。例如，前述定量MRI研究发现DLD儿童纹状体髓鞘减少 ( Quantitative MRI reveals differences in striatal myelin in children with DLD - PMC )，这是一种以前未被察觉的结构异常，提示语言障碍可能不仅仅是传统语言中枢的问题，还涉及更广泛的神经环路（如皮层-基底节-丘脑环路）的发育差异。总的来说，结构影像为我们提供了“哪里不一样”的线索：无论是左侧语言皮层灰质体积偏小，还是连接这些皮层的白质通路偏细偏弱，这些解剖学差异都为语言迟缓的生物学基础提供了依据 ( Bridging the Divide: Brain and Behavior in Developmental Language Disorder - PMC ) ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。

2. 功能影像（fMRI/fNIRS/EEG）

功能性成像允许观察大脑的激活模式和功能连接。针对婴幼儿，fNIRS和安静状态下的fMRI是常用手段，因为它们对婴儿更友好。总体发现是：典型发育婴儿的大脑会逐步形成左侧偏重的语言激活模式，而存在语言迟缓风险的婴儿则可能显示出不同的轨迹 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。例如，近红外光谱研究表明，正常幼儿在约2-3岁时左额叶对应语音和手势的活动明显强于右侧 ( Functional near‐infrared spectroscopy in toddlers: Neural differentiation of communicative cues and relation to future language abilities - PMC ) ( Functional near‐infrared spectroscopy in toddlers: Neural differentiation of communicative cues and relation to future language abilities - PMC )，而更小的婴儿则常表现为双侧广泛激活，随后随年龄增长逐渐左侧化 ( Functional near‐infrared spectroscopy in toddlers: Neural differentiation of communicative cues and relation to future language abilities - PMC ) (Functional near-infrared spectroscopy and language development: An integrative review - PubMed)。如果某婴儿在该过程中偏侧化发展异常（比如持续双侧对称或右侧优势），可能预示其语言习得有困难 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。自闭症高风险婴儿的功能影像研究就发现，他们在6-12个月大时对语音刺激的左半球偏好明显低于对照婴儿，有时对语言的反应更分散或在非典型区域 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC ) ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。这种差异预示了后来的语言发育差异。

更令人振奋的是，纵向功能影像可以预测语言发展的走向：一项针对婴儿的fMRI研究中，研究者在9月龄时测量婴儿听辨连续语流的脑激活，结果发现左侧颞叶（上颞回/赫氏回）的激活强度与儿童3岁时的语言表达能力正相关 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。也就是说，婴儿期大脑对语音规律变化的敏感程度可以预测其日后语言能力高低 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。相反，对于高风险组婴儿，若9月龄时左侧颞区对语言刺激反应越弱，将来出现自闭症相关症状的程度往往越高 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。这些结果为早期筛查提供了可能：通过非侵入性成像，有望在婴儿期就找出哪些孩子属于“语言晚开型”但可追赶，哪些属于真正的发育性语言障碍。

值得一提的是，大脑其他系统的代偿也能在功能影像中观察到。例如，将存在语言迟缓的婴幼儿按照日后语言能力的发展分组，发现那些后来追上同龄人的“晚开型”婴儿在小脑-大脑皮层连接方面与正常儿童相似，而持续落后的儿童该连接显著减弱 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。具体而言，无论典型组还是语言晚开组，在婴儿期都表现出小脑（右侧Crus I区）与额叶、运动区、基底节等多区域的强连接，而真正有语言发育障碍的婴儿这种小脑协同网络较为薄弱 ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。小脑被认为参与预言和精细协调，包括语言的流畅性协调，因此该发现提示小脑及跨区域网络的功能可能是区分一过性语言落后和持续性障碍的关键因素之一。

总而言之，脑成像研究表明：婴幼儿语言迟缓往往伴随大脑结构与功能发育轨迹的异常。这些异常可以体现在解剖上（如语言中枢体积、白质髓鞘化程度）、也可以体现在生理功能上（如激活模式、功能连接、偏侧化程度）。更重要的是，这些神经指标有望成为早期预测和干预的依据。如果我们在婴儿阶段就通过影像学手段发现语言网络的发育偏离典型轨道，就可以更早地介入（例如加强语言刺激、针对性训练），利用大脑尚处高度可塑的时机帮助其重新“校准”语言回路的发展方向 (Functional near-infrared spectroscopy and language development: An integrative review - PubMed) ( Neural correlates and predictors of speech and language development in infants at elevated likelihood for autism: a systematic review - PMC )。未来，随着影像技术和数据分析的发展，我们有望更深入地揭示语言迟缓的多种脑机制，并据此制定更精确的早期诊断和干预策略，为每个儿童的语言发育提供支持。

参考文献

本文参考了 Wikipedia、PubMed 等英文资料，其中关键证据来源已在文中以括号形式标注。