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本文是語(yǔ)言神經(jīng)機(jī)制研究的重量級(jí)大咖Friederici和語(yǔ)言理論研究尤其是句法研究的大佬Chomsky以及一些其他語(yǔ)言神經(jīng)機(jī)制研究中重要的研究者一起發(fā)表在Nature Human Behaviour期刊上的一篇關(guān)于language,、mind和brain之間的相互關(guān)系的觀點(diǎn)性文章,，在這里，language和brain的漢語(yǔ)義明確,，但是mind可以翻譯為多個(gè)漢語(yǔ)詞，這里我們翻譯為“心智”,，因?yàn)槲恼轮兴劦降年P(guān)于認(rèn)知和思維等我們常表述的人類的高級(jí)功能都可以用心智這個(gè)詞來表述,，并且作者在文中使用到了”in the mind and brain”這樣的表述，說明mind在這里應(yīng)當(dāng)是個(gè)名詞實(shí)體,，是一個(gè)可以稱說的對(duì)象。同時(shí)在“人工智能”高度話題性的今天，真正的智能其背后到底是什么我們?nèi)耘f不得而知,。模仿神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作的算法從現(xiàn)在看來距離人類智能還很遙遠(yuǎn),，而大腦作為人類智能的物質(zhì)載體，語(yǔ)言機(jī)能產(chǎn)生的核心基礎(chǔ),，其內(nèi)部工作機(jī)制對(duì)我們來說仍舊是模糊的,。那么，在我們看來高度自動(dòng)化的語(yǔ)言和我們的智能以及腦之間是什么樣的關(guān)系,，我們對(duì)語(yǔ)言抱有怎樣的誤解,？人的認(rèn)知功能和思維能力真的能夠離開語(yǔ)言嗎？語(yǔ)言究竟是如何在大腦中表征,？對(duì)這些問題的回答都將是我們重審語(yǔ)言根本性,，走向真正的腦研究之路的必經(jīng)之途。但是要注意的是,，本文并不是一個(gè)事實(shí)性或者真理性的文章,，其間所有的論述都來自于現(xiàn)有的研究證據(jù)和理論推導(dǎo),，是科學(xué)的問題探索，而不是教科書式的知識(shí)傳播,，希望讀到此文的朋友都能夠認(rèn)真閱讀原文,，對(duì)語(yǔ)言的神經(jīng)機(jī)制研究產(chǎn)生更深入的認(rèn)識(shí)和更大的研究興趣。語(yǔ)言是人類認(rèn)知的基石,。然而,，我們對(duì)其神經(jīng)基礎(chǔ)的研究仍然存在許多的爭(zhēng)議，部分原因是相當(dāng)一部分研究對(duì)“語(yǔ)言”的定義或者說認(rèn)識(shí)通常是不明確的,。許多研究者僅僅認(rèn)為語(yǔ)言是人們的言語(yǔ)產(chǎn)出或者思想交流的工具,，但本文的研究者們指出，語(yǔ)言最好被描述為一種生物學(xué)上決定的計(jì)算認(rèn)知機(jī)制,，它產(chǎn)生了一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)無限的層次結(jié)構(gòu)組合的結(jié)構(gòu)（array,，這里應(yīng)當(dāng)是借鑒了計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)array即數(shù)組的說法，但我個(gè)人認(rèn)為在漢語(yǔ)里表示其應(yīng)當(dāng)使用陣列一詞表示會(huì)更好,，而從更簡(jiǎn)單語(yǔ)言使用角度看,，結(jié)構(gòu)一詞更能幫助我們理解語(yǔ)言的層級(jí)系統(tǒng)和無線組合的結(jié)構(gòu)特性）裝置。最近的腦成像研究結(jié)果支持將語(yǔ)言作為一種自主認(rèn)知機(jī)制的觀點(diǎn),，從而引出了對(duì)語(yǔ)言的神經(jīng)組織的認(rèn)識(shí),，即語(yǔ)言涉及句法和語(yǔ)義方面的動(dòng)態(tài)相互作用，這些在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)出來的方面在功能和結(jié)構(gòu)上連接了下額葉和上顳葉皮層,。從摘要部分我們就可以看出,，作者們批評(píng)了將“語(yǔ)言”視做人類的交流工具或者思維工具的片面認(rèn)識(shí)，指出語(yǔ)言作為一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)基本單元進(jìn)行層次組配,，無限組合的計(jì)算裝置,，其在大腦中所扮演的角色遠(yuǎn)非我們當(dāng)前對(duì)語(yǔ)言的理解，同時(shí),，本文是結(jié)合當(dāng)時(shí)最新的以及一些最經(jīng)典的語(yǔ)言的神經(jīng)機(jī)制研究的證據(jù)來討論語(yǔ)言在大腦中是如何表征的,，也就是其神經(jīng)基礎(chǔ)是如何的。語(yǔ)言神經(jīng)機(jī)制的概念是隨著我們對(duì)語(yǔ)言能力作為認(rèn)知系統(tǒng)的本質(zhì)的理解而發(fā)展起來的,。最初,，研究主要集中在額葉皮層和顳葉皮層區(qū)域，它們分別參與發(fā)聲和言語(yǔ)感知,。既然言語(yǔ)是人類交際的主要媒介,，那么很自然地就會(huì)把語(yǔ)言等同于言語(yǔ)甚至聲學(xué)交際。然而,，這種觀點(diǎn)太狹隘了,。語(yǔ)音只是外化語(yǔ)言的一種可能的方式(符號(hào)或書寫是其他的例子)，它是內(nèi)部計(jì)算系統(tǒng)的輔助,。此外,，溝通只是語(yǔ)言能力的一種功能,，但不能與之所等同。作者們認(rèn)為語(yǔ)言是一種特定于物種和領(lǐng)域的人類認(rèn)知能力,。從本質(zhì)上說,，語(yǔ)言是一種內(nèi)部的計(jì)算機(jī)制，它產(chǎn)生了一組無界的結(jié)構(gòu)化短語(yǔ)和句子,。這些必須在兩個(gè)接口上進(jìn)行最低限度的解釋,，即一方面是內(nèi)部的語(yǔ)言計(jì)算機(jī)制，另一方面是通過聲音,、書寫或符號(hào)進(jìn)行的外化,。神經(jīng)語(yǔ)言學(xué)主要研究人類語(yǔ)言計(jì)算認(rèn)知機(jī)制的神經(jīng)基礎(chǔ)。而從理論語(yǔ)言學(xué)的角度來看,，生成語(yǔ)法被假定為一個(gè)在形式層次上描述語(yǔ)言系統(tǒng)的理論,，它被劃分為功能上可分離的或自主的成分，如句法,、詞法等,。由此產(chǎn)生的直接問題是生成語(yǔ)法中所使用的形式表征是否與實(shí)際的大腦結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。作者在這篇論文中討論了一些獨(dú)立的研究方向,，這些方向都集中在一個(gè)結(jié)果上,，即句法過程實(shí)際上是在大腦中獨(dú)立計(jì)算出來的（編者注：在語(yǔ)言和認(rèn)知研究中一個(gè)很大的爭(zhēng)議是句法的加工是獨(dú)立的計(jì)算過程還是一般認(rèn)知機(jī)制的計(jì)算過程）。在心智和大腦中的普遍語(yǔ)法（universal grammar）人類嬰兒的語(yǔ)言發(fā)育得非?？?，且不依賴于他們出生時(shí)的特定語(yǔ)言環(huán)境。就像任何其他有機(jī)系統(tǒng)一樣,，語(yǔ)言的發(fā)展涉及遺傳、外部輸入和一些獨(dú)立的計(jì)算系統(tǒng)的原則(如語(yǔ)言中常用到的“經(jīng)濟(jì)原則”)這三方面的相互作用,。對(duì)于語(yǔ)言來說,，遺傳基因包括一種特定于語(yǔ)言的成分，即普遍語(yǔ)法,，它與其他認(rèn)知系統(tǒng)相互作用,。在某種程度上，普遍語(yǔ)法決定了人類大腦中語(yǔ)言發(fā)展可能產(chǎn)生的個(gè)體遺傳結(jié)果,，這種結(jié)果受到限制,，因此只能產(chǎn)生自然語(yǔ)言，而不能產(chǎn)生其他種類的語(yǔ)言,。不符合UG原則的語(yǔ)言被稱為不可能的語(yǔ)言,，對(duì)嬰兒來說是不可習(xí)得的，只有可能遵守UG規(guī)則的語(yǔ)言能夠被兒童習(xí)得,。在當(dāng)前的生成語(yǔ)法理論框架下,，語(yǔ)言層次結(jié)構(gòu)產(chǎn)生時(shí)進(jìn)行計(jì)算的基本操作被稱為合并,，即“merge”（“合并”是chomsky的生成語(yǔ)言學(xué)發(fā)展到最簡(jiǎn)方案時(shí)期（Minimalist structure building ）所剩下的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言層級(jí)結(jié)構(gòu)組合和替換的計(jì)算方法）。合并是一種通用語(yǔ)言特定的組合遞歸二進(jìn)制操作,，它采用兩個(gè)語(yǔ)法對(duì)象x和y,，并生成一個(gè)新的語(yǔ)法對(duì)象z。這里是對(duì)生成語(yǔ)法核心思想的一個(gè)簡(jiǎn)單介紹,。其實(shí)生成語(yǔ)法是一套自成體系,，發(fā)展路徑相當(dāng)復(fù)雜的句法理論，這里提到的這兩點(diǎn)只是其核心觀點(diǎn)的簡(jiǎn)述,，the minimalist 是生成語(yǔ)法發(fā)展中最新的理論框架,，同時(shí)最簡(jiǎn)方案不再是像以往的生成語(yǔ)言學(xué)理論（如管轄與約束理論）一樣是完整的句法理論，而是一套可以用來建立各種句法規(guī)則的框架,，可以看做是一種理論指引,，而不是具體的理論條目。作者接下來舉了一篇2003的文章來表示人類在學(xué)習(xí)符合普遍句法規(guī)則和不符合普遍句法規(guī)則的語(yǔ)言后,，腦區(qū)的激活情況,，作者發(fā)現(xiàn)不懂意大利語(yǔ)和日語(yǔ)的德語(yǔ)學(xué)習(xí)者，在同時(shí)學(xué)習(xí)了符合句法規(guī)則和不符合句法規(guī)則的意大利語(yǔ)和日語(yǔ)（但其實(shí)都是人工語(yǔ)言,，并不是真實(shí)的,，只是符合句法規(guī)則的是分別符合意大利語(yǔ)和日語(yǔ)的）后，在面對(duì)對(duì)應(yīng)的任務(wù)時(shí),，腦區(qū)激活和其行為表現(xiàn)之間的關(guān)系的Broca區(qū)出現(xiàn)了顯著的交互,，即Broca區(qū)在面對(duì)符合句法規(guī)則的語(yǔ)言時(shí)其激活是上升的，而在面對(duì)不符合句法規(guī)則的語(yǔ)言時(shí)則未表現(xiàn)出激活增強(qiáng),。作者們認(rèn)為這篇文章可能表現(xiàn)出Broca區(qū)作為語(yǔ)言加工的特定腦區(qū)之一可能表現(xiàn)出了對(duì)“普遍語(yǔ)法”的特異性（我們專門去讀了這篇文章,，這篇文章發(fā)表年份比較早，其使用的多重比較矯正方法在文章中并未明確寫出,，同時(shí)使用的被試僅有8人,，是在每個(gè)被試上進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，其統(tǒng)計(jì)效力很難真的說明這樣一個(gè)極為重要的問題,，這也是之前大量研究受到質(zhì)疑的主要原因,。雖然發(fā)表在神經(jīng)科學(xué)的頂刊上，但我想作者沒有引用更新的研究,，不知道這是不是說明些什么東西,，至少類似的研究在近年來是不缺少的，因?yàn)槲覀兌贾?，在觀點(diǎn)或者理論建設(shè)的文章中,，引用的文章往往都是支撐性的）。作者指出，人類對(duì)語(yǔ)言及其習(xí)得的生物天賦中似乎沒有這些不可能的規(guī)則,，因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)中這些不可能的句法規(guī)則是線性的,，其相比于語(yǔ)言的層級(jí)結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，也就是說其計(jì)算難度比真實(shí)的句法規(guī)則要更簡(jiǎn)單,，然而Broca區(qū)仍舊未表現(xiàn)出相應(yīng)的激活,。 
圖1 符合句法規(guī)則和不符合句法規(guī)則的語(yǔ)言在被試加工過程中的激活交互作者進(jìn)一步指出，布洛卡區(qū)(尤其是它的后部,，布洛德曼區(qū)(BA) 44區(qū))在語(yǔ)法學(xué)習(xí)中的作用得到了進(jìn)一步的支持,，因?yàn)樗芯苛艘环N人工語(yǔ)法的處理過程，這種人工語(yǔ)法模仿生成語(yǔ)法的可能規(guī)則,，并使用分配給語(yǔ)法類別的新單詞,。顯然，一旦獲得了語(yǔ)法,，Broca的區(qū)域就被激活了（仍舊是圖1的那篇研究）,。此外，這與語(yǔ)義無關(guān),，因?yàn)橹灰幚淼慕Y(jié)構(gòu)化序列遵循允許合并操作的UG規(guī)則,，那么Broca 區(qū)域就是激活的，而不管它的單詞是真的還是假的,。最近的一項(xiàng)腦成像研究為合并計(jì)算在人腦中單一應(yīng)用的神經(jīng)基質(zhì)定位提供了證據(jù),，例如，由單個(gè)合并操作決定的句法結(jié)構(gòu)的形成是一個(gè)限定詞短語(yǔ),，由一個(gè)限定詞(The)和一個(gè)名詞(pish)組成,。為了研究與語(yǔ)義無關(guān)的合并計(jì)算，可以構(gòu)造一個(gè)無語(yǔ)義限定詞短語(yǔ)(pish),，研究者發(fā)現(xiàn)對(duì)合并操作敏感的神經(jīng)底物定位于BA44的一個(gè)非常狹窄的亞區(qū)（圖2a）,，即BA44最前部的腹側(cè)，個(gè)體間具有很高的一致性,。
圖2 在短語(yǔ)結(jié)構(gòu)的合并計(jì)算期間的激活構(gòu)建注：圖中顯示了區(qū)域BA 44的細(xì)致分析,。a，一個(gè)限定詞短語(yǔ)(the pish)構(gòu)建條件與整個(gè)大腦中BA 44(綠色)中兩個(gè)單詞列表(pish,the)處理之間的激活對(duì)比,。b, BA 44的提取和放大，圖中為激活的平均值,，用紅色表示(短語(yǔ)條件與列表?xiàng)l件相比較),。c，陰影部分代表ba44的五個(gè)亞群之一,，通過薈萃分析發(fā)現(xiàn),，即最前腹側(cè)群(C3)。激活，如圖所示,，位于C3簇,。d、BA 44內(nèi)的個(gè)體峰值活性分布,。不同的簇用不同的顏色編碼,。單個(gè)峰的顯著積累(藍(lán)點(diǎn))位于C3區(qū)域 (P < 0.01)。相比之下,，沒有句法層次(如apple, ship或apple, pish)的雙字序列處理被定位在腦額蓋/島葉前部,，這是一個(gè)比BA 44本身在系統(tǒng)發(fā)育上更古老的大腦區(qū)域。因此,，從所有這些實(shí)證結(jié)果來看,，似乎句法層次的處理選擇性地涉及一個(gè)系統(tǒng)發(fā)育的新皮層區(qū)域，即BA 44,，并且個(gè)體間差異很小,。支持語(yǔ)言的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大量的神經(jīng)成像研究已經(jīng)證實(shí)句法結(jié)構(gòu)的處理不僅是基于Broca區(qū),還涉及到一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)特殊的左額顳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),，該網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)不同的大腦區(qū)域：額下回Broca區(qū)(IFG),、后上顳葉皮層Wernicke區(qū) (pSTC)，尤其是顳上回和顳上溝部分,。Broca區(qū)由兩個(gè)在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上截然不同的部分組成,。其后部(島蓋部, BA 44)似乎輔助嚴(yán)格的句法處理，而前部分(三角部, BA 45)主要支持詞匯語(yǔ)義處理,。Broca區(qū)的兩個(gè)亞區(qū)通過明顯的白質(zhì)纖維束與顳葉皮層相連,。BA 44通過背側(cè)通路連接，而BA 45通過腹側(cè)通路連接顳葉皮層（圖3）,?？紤]到它們的目標(biāo)區(qū)域，一般認(rèn)為,，背側(cè)通路支持句法過程,，腹側(cè)通路支持語(yǔ)義過程。必須要注意,，單個(gè)詞或一組詞的詞匯語(yǔ)義表示不同于句子語(yǔ)義,，后者反映了詞與其在短語(yǔ)或句子中的題元角色之間的意義關(guān)系。因此句子語(yǔ)義依賴于句法結(jié)構(gòu),，兩種信息都需要后顳葉皮層的參與,。
圖3 語(yǔ)言加工的神經(jīng)基礎(chǔ)（以雙通路模型為基礎(chǔ)）注：左半球與語(yǔ)言相關(guān)的大腦區(qū)域和纖維束的簡(jiǎn)圖。背側(cè)纖維束連接顳后皮層和額葉皮層,，包括上縱束和弓狀束,。終止點(diǎn)不同的有兩條:一條位于背側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮層(PMC)(紫色束)，另一條位于BA44(藍(lán)色束)。連接額葉皮層和顳葉皮層的腹側(cè)纖維束也包括兩條流:一條從BA 45到顳,、頂葉和枕葉皮層,，涉及額枕葉下束(粉紅色束);另一條從額蓋(FOP)到前顳上回(aSTG)，涉及鉤突束(深灰色束),。通過改變句子的句法復(fù)雜性,，許多跨語(yǔ)言的研究都證實(shí)了BA44作為語(yǔ)法功能加工區(qū)的激活。在這里,，復(fù)雜性一詞指的是偏離了基本的,、規(guī)范的語(yǔ)序的句子，也指等級(jí)復(fù)雜程度不同的句子,，例如嵌入的句子（英語(yǔ)中的從句）,。研究中觀察到的效果很明顯：句子復(fù)雜度越高，激活BA44的能力越強(qiáng),。雖然BA44在句子理解過程中似乎是句法處理的核心區(qū)域,，但有時(shí)也有報(bào)道稱其激活同時(shí)伴有BA45的激活?？赡苁怯捎谶@些研究使用的是真實(shí)的詞匯,，因此語(yǔ)義信息不可避免地在不同程度上存在，由此觸發(fā)了BA 45的激活,。此外,，大多數(shù)報(bào)告BA45而非BA44為主要激活的研究使用的控制條件也允許合并操作(激活BA44)，因此BA44的激活因此被“減去”了,。總之,，作者認(rèn)為BA44區(qū)應(yīng)當(dāng)是對(duì)語(yǔ)法加工特定敏感的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域主要負(fù)責(zé)“合并”計(jì)算而不是語(yǔ)義理解,。然而,，句法結(jié)構(gòu)的形成只是短語(yǔ)和句子理解的一個(gè)方面。句子理解作為一個(gè)整體,，需要一個(gè)包括Broca區(qū)和pSTC區(qū)域的額顳葉網(wǎng)絡(luò),。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，顳葉皮層似乎支持語(yǔ)義和句法信息的整合,，因?yàn)樗谔幚戆Z(yǔ)義和句法信息的自然句時(shí)是被激活的,，但當(dāng)缺乏語(yǔ)義信息的人工語(yǔ)法序列被處理時(shí)，則不會(huì)被激活,。在句子理解過程中,，pSTC和左Broca區(qū)活動(dòng)的協(xié)調(diào)已經(jīng)通過功能連接分析和神經(jīng)振蕩測(cè)量的同步神經(jīng)激活分析得到了證明。同時(shí),，連接pSTC和Broca區(qū)的背側(cè)定位的BA44通路對(duì)復(fù)雜句法句子的處理至關(guān)重要。這一推論得到了個(gè)體發(fā)生數(shù)據(jù)的支持，這些數(shù)據(jù)表明,，神經(jīng)通路的成熟狀態(tài)(如髓磷脂的增加等擴(kuò)散特性)與處理這類句子的行為表現(xiàn)之間存在直接聯(lián)系,，同時(shí)對(duì)病人的研究也支持這一觀點(diǎn)。因此,，作者認(rèn)為由BA44構(gòu)成的背側(cè)額顳葉網(wǎng)絡(luò)和由背側(cè)通路連接的pSTC有助于對(duì)復(fù)雜句子的掌握,。其次是詞匯存儲(chǔ)和語(yǔ)義加工的腹側(cè)網(wǎng)絡(luò)，研究表明,，顳中回尤其是內(nèi)側(cè)顳葉（也就是我們所說的顳橫回）是詞匯語(yǔ)義存儲(chǔ)加工的核心腦區(qū)之一,。然而，語(yǔ)義過程的經(jīng)驗(yàn)調(diào)查仍然具有挑戰(zhàn)性,，原因有二,。首先，與詞相關(guān)的詞匯語(yǔ)義的處理不能簡(jiǎn)單地與更全面的語(yǔ)義概念分開,。事實(shí)上,，這兩者有時(shí)甚至被認(rèn)為是詞匯-概念語(yǔ)義學(xué)。比如“用來坐的東西”或“扶手椅”,，前者可能被認(rèn)為是一種抽象的,、不明確的表達(dá)，而后者通常被解釋為包含各種一般語(yǔ)義關(guān)聯(lián)的表達(dá),，比如椅子,，最舒服的那種。由于詞匯因素可能引發(fā)的聯(lián)想,，后者應(yīng)該導(dǎo)致廣泛分布的大腦激活模式,。在這種情況下，詞匯語(yǔ)義的大腦基礎(chǔ)仍然是一個(gè)有爭(zhēng)議的問題,?；颊哐芯恳恢聢?bào)告了在左前顳葉損傷的患者在語(yǔ)言域內(nèi)外的語(yǔ)義缺陷，從而表明這可能是一個(gè)一般區(qū)域,。然而,，前顳葉腦區(qū)也被認(rèn)為在語(yǔ)言中支持語(yǔ)義組合，從結(jié)構(gòu)上看,，前顳葉與額葉皮質(zhì)相連,，即BA45和額蓋(FOP)通過腹側(cè)通路相連，腹側(cè)通路由長(zhǎng)徑下額枕神經(jīng)束和短徑鉤束組成,。連接顳葉皮層和IFG中BA 45/47的遠(yuǎn)程腹側(cè)通路即長(zhǎng)徑下額枕神經(jīng)束,，已被發(fā)現(xiàn)支持語(yǔ)義過程。而連接顳葉前部和額葉前部的鉤狀束的功能仍在爭(zhēng)論中,，一些研究者認(rèn)為它參與了一般的語(yǔ)言處理,，另一些人認(rèn)為它參與了獨(dú)立于層次結(jié)構(gòu)的元素組合,。需要進(jìn)一步的研究來澄清這個(gè)問題。由于幾個(gè)原因,，目前的神經(jīng)生物學(xué)方法對(duì)詞匯的實(shí)證分析仍然很困難,。一是人類語(yǔ)言詞匯中也包含所謂的虛詞，這些虛詞只在句法或邏輯上起作用(例如,，限定詞,、量詞、連詞和否定成分),。然而,，一個(gè)更根本的原因是，即使是詞典中最簡(jiǎn)單的詞,，通常也被認(rèn)為能夠指代現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體,，如書或河，但這其實(shí)是誤認(rèn)為在現(xiàn)實(shí)世界中精神表征的概念和客體之間是存在直接的關(guān)系,，詞匯實(shí)際上是一個(gè)抽象概念,，書是所有書籍類物體的統(tǒng)稱,，數(shù)學(xué)書不是“書”,，語(yǔ)文書也不是“書”，同理,，黃河也不是“河”，它們應(yīng)該被看作是精神對(duì)現(xiàn)實(shí)的思考和反映,。詞匯與句法規(guī)則構(gòu)成了語(yǔ)言系統(tǒng)的核心，詞匯的研究一直是語(yǔ)言神經(jīng)科學(xué)理論和實(shí)踐研究的難點(diǎn),。語(yǔ)言的產(chǎn)生和理解涉及到一個(gè)外部的接口系統(tǒng)，與此相反,，它是更直接可及的,。這個(gè)外部接口系統(tǒng)的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)表現(xiàn)在一個(gè)特殊的背側(cè)纖維束中,，它將顳葉皮層的感覺系統(tǒng)與前運(yùn)動(dòng)皮層連接起來(圖1;背束顏色為紫色),。在成人的大腦中，這個(gè)纖維束支持所聽到的語(yǔ)言序列的口頭復(fù)制,。大腦發(fā)育過程中語(yǔ)言的神經(jīng)表征纖維束的成熟狀態(tài)取決于它的髓鞘化程度,。髓鞘形成在功能上是至關(guān)重要的，因?yàn)樗枨蕦?duì)于電脈沖的傳輸至關(guān)重要,，因此它決定了信息從一個(gè)大腦區(qū)域傳遞到另一個(gè)大腦區(qū)域的速度,，即效率問題。在人類發(fā)育過程中,，不同的纖維束遵循不同的成熟軌跡,，連接pSTC和BA44的背側(cè)纖維束的發(fā)育較晚。該纖維束的成熟程度對(duì)某些語(yǔ)言中處理非標(biāo)準(zhǔn)的賓語(yǔ)前置句的行為表現(xiàn)具有高度預(yù)測(cè)性,，從而為其在處理層次復(fù)雜句中的功能作用提供了證據(jù)。從嬰兒期到成人期，Broca區(qū)域與pSTC之間的功能連接也發(fā)展緩慢,，反映了這兩個(gè)區(qū)域之間的協(xié)調(diào)性,。與成年人相比，在左半球這兩個(gè)大腦區(qū)域之間顯示出明顯的半球內(nèi)功能連接,，而在新生兒中卻沒有觀察到這種連接,。與此相反的是,，新生兒表現(xiàn)出左Broca區(qū)與右半球同系物之間,、左pSTC與右半球同系物之間的半球間連接。左IFG和pSTC之間的功能連接可以在6歲左右的獨(dú)立于任務(wù)的大腦激活(即所謂的靜息狀態(tài)測(cè)量)時(shí)檢測(cè)到，并在行為上顯示出在這個(gè)年齡越來越相關(guān)。這進(jìn)一步支持了Broca區(qū)域和pSTC之間的功能連接可能需要良好的語(yǔ)言輸入和語(yǔ)言發(fā)育的支持,，同時(shí),，這兩個(gè)區(qū)域之間的纖維束發(fā)育時(shí)間也幾乎吻合,。 考慮到BA44的特定語(yǔ)法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其與pSTC的連接只在兒童后期才完全成熟,，那么幼兒是如何生成和理解句子的呢?一種可能性是，在嬰兒期，語(yǔ)言處理最初是基于一個(gè)系統(tǒng),，該系統(tǒng)允許檢測(cè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律,，而不必構(gòu)建語(yǔ)法層次結(jié)構(gòu),。在幼兒時(shí)期，句法表現(xiàn)可能基于一個(gè)腹側(cè)句法系統(tǒng)，該系統(tǒng)涉及到BA 44最前部的腹側(cè)部分,，支持合并計(jì)算的單一應(yīng)用,。這個(gè)系統(tǒng)可以處理短語(yǔ)和規(guī)范的句子,。然而，需要進(jìn)一步的研究來揭示語(yǔ)法發(fā)展的確切的神經(jīng)基礎(chǔ)。比較神經(jīng)語(yǔ)言學(xué)（Comparative neurolinguistics）原則上,，一個(gè)產(chǎn)生等級(jí)結(jié)構(gòu)的句法計(jì)算系統(tǒng)可以在非人類物種中進(jìn)化,，或者是通過從一個(gè)共同的靈長(zhǎng)類祖先(因此出現(xiàn)在非人類靈長(zhǎng)類中)進(jìn)化而來，或者是通過與一個(gè)親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的物種(例如,，鳴禽)進(jìn)化趨同而來,。然而，到目前為止,，沒有任何經(jīng)驗(yàn)證據(jù)表明任何非人類物種有這樣的系統(tǒng),，這表明語(yǔ)言是人類特有的。這是比較研究的一個(gè)挑戰(zhàn),，因?yàn)榭赡軟]有太多可以用來比較的對(duì)象,。盡管如此，在非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物的研究中仍有一些同源性的發(fā)現(xiàn),。自98年達(dá)爾文以來,，人類和非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物的比較方法一直被視為解開語(yǔ)言進(jìn)化之謎的標(biāo)準(zhǔn)方法。在一些研究中，對(duì)人類和非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物在生產(chǎn)過程中結(jié)合單詞(符號(hào))的能力和學(xué)習(xí)和處理結(jié)構(gòu)化序列的能力進(jìn)行了比較,。對(duì)手語(yǔ)也進(jìn)行了測(cè)試,，都得出了同樣的結(jié)果：非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的語(yǔ)言能力無法達(dá)到產(chǎn)生或理解兩個(gè)單詞短語(yǔ)的能力。一項(xiàng)行為研究表明,，非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物(棉頂絹毛猴)可以學(xué)習(xí)由人工合成的規(guī)則AnBn型語(yǔ)法生成的序列,，但不能學(xué)習(xí)由非規(guī)則的Bn型語(yǔ)法生成的語(yǔ)言。由于人類能夠很容易地學(xué)習(xí)這兩種語(yǔ)言類型,，人們得出結(jié)論,，非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物與人類的區(qū)別在于它們不能處理遞歸的層次結(jié)構(gòu)。處理(AB)n語(yǔ)法的人腦基礎(chǔ)位于額蓋部(FOP),，而處理更復(fù)雜的AnBn語(yǔ)法的神經(jīng)基礎(chǔ)位于后Broca s區(qū)(BA 44),。其他人通過功能性腦成像研究了非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物和人類學(xué)習(xí)線性序列的神經(jīng)基礎(chǔ)。通過比較正確的和錯(cuò)誤的線性序列,，從而揭示出違反效應(yīng)的大腦活動(dòng),，在人類和獼猴之間以一種有趣的方式存在差異。對(duì)人類而言,，違反效應(yīng)存在于腹側(cè)額葉皮層,，即額蓋(FOP)部，而不存在于Broca s區(qū)(BA44/BA 45),。與此相反,，獼猴在布洛卡區(qū)同源物中表現(xiàn)出神經(jīng)激活，出現(xiàn)了簡(jiǎn)單的序列破壞,。因此,，人類和非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物在左額下皮層的大腦區(qū)域的加工對(duì)象上有所不同。從以往研究看,，基本上,，在非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物和人類嬰兒身上觀察到的效果是相似的，但它們都不同于在人類成年人身上觀察到的效果,。因此,，這些數(shù)據(jù)表明，簡(jiǎn)單的基于規(guī)則的線性序列可以由非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物和前語(yǔ)言嬰兒學(xué)習(xí),，其神經(jīng)基礎(chǔ)可能基于那些存在于嬰兒和非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物中允許語(yǔ)音學(xué)習(xí)的路徑（圖4）,。
圖4 人類和非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的纖維通路 注：圖中顯示了新生兒、成人和獼猴的結(jié)構(gòu)連接結(jié)果,。以Broca區(qū)(BA44)和前運(yùn)動(dòng)皮層(PMC)為種子點(diǎn)對(duì)新生兒(a)和成人(b)彌散張量成像數(shù)據(jù)的纖維跟蹤結(jié)果,。在成人大腦中，可以檢測(cè)到兩條背側(cè)通路:一條是連接顳葉皮層(通過弧形束和上縱束)和額下回(即布洛卡區(qū)后部)(紫色束);另一個(gè)連接顳葉皮層和前運(yùn)動(dòng)皮層(藍(lán)色束),。在新生兒中,，只有運(yùn)動(dòng)前皮層(藍(lán)色束)的通路是可檢測(cè)到的,。在成人和新生兒中都存在通過末端囊與顳葉皮層(綠色束)連接額下回腹側(cè)通路。 c,d,，擴(kuò)散張量成像數(shù)據(jù)在一個(gè)人類大腦的體內(nèi)(d)和一個(gè)獼猴大腦死后(c)的示意圖,。背側(cè)纖維束，藍(lán)色;腹側(cè)纖維束,，綠色,。在獼猴中，在BA44終止的背側(cè)通路不發(fā)達(dá),，而在人類新生兒中,，背側(cè)通路尚未髓鞘化，因此功能低下,。而在成人中,，在BA44終止的背側(cè)通路較強(qiáng)，在彌散張量成像數(shù)據(jù)(b)和解剖數(shù)據(jù)(d)中均可見,。只有在成人大腦中,，后顳葉皮層和BA44之間的連接才完全發(fā)達(dá)。LH,左半球;,弓狀溝;CS,中央溝;額下溝;IPS,，即頂下溝;prc文件,中央前溝; 到目前為止,，還沒有證據(jù)表明非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物或人類新生兒能夠處理層級(jí)結(jié)構(gòu)的短語(yǔ)。為了處理這些短語(yǔ),，成年人擁有一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò),，其中包括一個(gè)功能上指定的BA 44，它在結(jié)構(gòu)上和功能上都連接到左pSTC,。有證據(jù)表明,，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物中沒有完全進(jìn)化，在幼兒中也不成熟,。在發(fā)育過程中，其髓鞘形成可能遵循遺傳決定的成熟軌跡,。考慮到非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物和人類嬰兒都不能處理復(fù)雜的句法層次,，作者們得出結(jié)論，由BA 44組成的背側(cè)網(wǎng)絡(luò)通過弓狀束連接到pSTC,，對(duì)這種人類特有的能力至關(guān)重要,。如果您對(duì)以上腦影像數(shù)據(jù)處理方法（功能，網(wǎng)絡(luò),，DTI)感興趣,，請(qǐng)直接點(diǎn)擊下文思影科技課程，或添加微信號(hào)siyingyxf或19962074063進(jìn)行咨詢：第十五屆磁共振腦網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理班（南京） 第十五屆磁共振腦網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理班（南京） 內(nèi)部語(yǔ)言編碼的電生理學(xué)（Electrophysiology of the internal languagecode） 隨著神經(jīng)影像學(xué)研究的有趣發(fā)現(xiàn),，與人類語(yǔ)言相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)正從電生理測(cè)量和各自的頻率分析中涌現(xiàn)出來,。從非侵入性技術(shù)(如腦電圖和腦磁圖)或侵入性程序(清醒手術(shù)期間)獲取這類數(shù)據(jù)似乎是一個(gè)很有前途的研究領(lǐng)域,。這就產(chǎn)生了性質(zhì)不同的數(shù)據(jù)，使我們能夠提出這樣一個(gè)問題:當(dāng)神經(jīng)元群處理語(yǔ)言信息時(shí),，它們是如何被激活的?這些不同的數(shù)據(jù)類型將為更好地理解神經(jīng)語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)提供幫助,。 由于易于獲得，第一個(gè)重要的結(jié)果來自聲學(xué)和語(yǔ)音觀察,。STG中的神經(jīng)活動(dòng)被調(diào)節(jié)來跟蹤不同頻率的反映音節(jié)和音素識(shí)別率的聲音刺激的包絡(luò),。聽覺區(qū)域的神經(jīng)活動(dòng)和語(yǔ)音包絡(luò)之間的這種對(duì)應(yīng)關(guān)系，使我們能夠識(shí)別語(yǔ)音感知過程中聽到的語(yǔ)音特征,，并重建簡(jiǎn)單的單詞以及語(yǔ)言學(xué)上定義的音位實(shí)體,。神經(jīng)語(yǔ)言學(xué)面臨的下一個(gè)問題是如何破譯包含結(jié)構(gòu)信息的電生理密碼，比如合并操作傳遞的遞歸層次結(jié)構(gòu),。一項(xiàng)通過清醒手術(shù)技術(shù)進(jìn)行的研究顯示,，在大聲朗讀時(shí)，布羅卡區(qū)皮層活動(dòng)的波形和相應(yīng)話語(yǔ)的聲音包膜的波形相互關(guān)聯(lián),，在任何聲音產(chǎn)生之前就開始了,，甚至在沒有說話的情況下（當(dāng)病人默讀時(shí)）也是如此。聲音包絡(luò)區(qū)與Broca區(qū)周圍皮層活動(dòng)之間的這種相關(guān)性,，顯然對(duì)單詞和句子之間的理論語(yǔ)言區(qū)別很敏感,。另一項(xiàng)關(guān)于聽覺語(yǔ)言感知的研究使用腦電圖測(cè)量構(gòu)建的句子中，正常的句法和韻律短語(yǔ)邊界的聯(lián)合存在被打破,，導(dǎo)致句法和韻律短語(yǔ)邊界的系統(tǒng)失調(diào)時(shí)的狀況,，在腦電圖信號(hào)中，delta脈沖波段的振蕩反映了句法短語(yǔ)是至關(guān)重要的,，而非聲學(xué)(韻律)邊界線索,。因此，在語(yǔ)音處理過程中,，將單詞分組成語(yǔ)法短語(yǔ)的內(nèi)部語(yǔ)言偏見似乎是活躍的,。 同時(shí)針對(duì)在線結(jié)構(gòu)構(gòu)建的問題，在手術(shù)中進(jìn)行的腦磁圖(MEG)和皮質(zhì)電圖(electrocorticographic)聯(lián)合研究表明,，不同層次的處理反映在不同的頻段中,。對(duì)音節(jié)序列的處理揭示了不同的頻段，這些頻段取決于單詞短語(yǔ)和句子的內(nèi)部表示,，這是由于潛在的語(yǔ)言知識(shí)允許從次短語(yǔ)單元構(gòu)建這些短語(yǔ)和句子,。這種對(duì)層級(jí)語(yǔ)言結(jié)構(gòu)的神經(jīng)追蹤似乎與聲音線索的編碼無關(guān)。這些結(jié)果表明,，神經(jīng)處理時(shí)間尺度的層次構(gòu)成了基于語(yǔ)法的語(yǔ)言層次結(jié)構(gòu)的內(nèi)部組織形式,。 理想情況下，這些發(fā)現(xiàn)為識(shí)別與句法心理表征相對(duì)應(yīng)的電活動(dòng)打開了大門,。目前的研究是整合皮層細(xì)粒度定位分析和與合并及遞歸操作相關(guān)的皮層活動(dòng)的結(jié)果的第一步,，并且去發(fā)現(xiàn)神經(jīng)解剖學(xué)數(shù)據(jù),、電生理學(xué)數(shù)據(jù)和人類語(yǔ)法的形式屬性之間的聯(lián)系。 如果您對(duì),，神經(jīng)電生理感興趣,， 請(qǐng)直接點(diǎn)擊下文思影科技課程，或添加微信號(hào)siyingyxf或19962074063進(jìn)行咨詢：第七屆腦電數(shù)據(jù)處理入門班（內(nèi)容與第八屆入門一致）
第二十屆腦電數(shù)據(jù)處理中級(jí)班（重慶）
第六屆腦電信號(hào)數(shù)據(jù)處理提高班（南京） 總結(jié)和觀點(diǎn) 語(yǔ)言神經(jīng)機(jī)制的研究因關(guān)注語(yǔ)言學(xué)理論所描述的人類語(yǔ)言能力的關(guān)鍵機(jī)制而獲得新的動(dòng)力,。只有當(dāng)我們意識(shí)到語(yǔ)言本質(zhì)上是一個(gè)認(rèn)知計(jì)算系統(tǒng)時(shí),，我們才能富有成效地探索它的神經(jīng)機(jī)制。在這里,，作者回顧了與語(yǔ)言是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算系統(tǒng)的假設(shè)一致的證據(jù),，該系統(tǒng)具有獨(dú)特的神經(jīng)基礎(chǔ)。該系統(tǒng)以額顳葉網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),，其中用于基本遞歸層次構(gòu)建計(jì)算的神經(jīng)底層位于Broca區(qū),，與后顳葉皮層協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言理解,。作者認(rèn)為,，白質(zhì)纖維連接至關(guān)重要地支持了這種功能性關(guān)系。白質(zhì)纖維連接在人類大腦中比在非人類靈長(zhǎng)類大腦中更為突出,。當(dāng)代語(yǔ)言學(xué)理論所提出的語(yǔ)言計(jì)算機(jī)制的形式分析的進(jìn)展,，以及新的神經(jīng)科學(xué)數(shù)據(jù)和方法，顯然擴(kuò)展了早期的見解,，我們也該認(rèn)識(shí)到關(guān)于人類思維最重要方面的新問題其實(shí)應(yīng)當(dāng)是：語(yǔ)言,。 寫在文后: 這篇文章中提出的語(yǔ)言學(xué)觀點(diǎn)并不新穎（即02年左右就已經(jīng)開始走向成熟的最簡(jiǎn)方案），其作為解釋最簡(jiǎn)方案中“合并”操作這一句法計(jì)算核心的神經(jīng)基礎(chǔ)的“雙通路”模型也早已經(jīng)是Friederici在語(yǔ)言的聽覺加工模型中就已經(jīng)較為成熟的理論模型,，但是在以往的研究中,，進(jìn)行語(yǔ)言的神經(jīng)機(jī)制研究的研究者往往在其研究過程中忽視了語(yǔ)言學(xué)界尤其是對(duì)語(yǔ)言理論的貢獻(xiàn)，雖然本文也并沒有對(duì)最簡(jiǎn)方案的理論建設(shè)起到進(jìn)一步的推進(jìn)作用,，但是這種將語(yǔ)言理論和神經(jīng)基礎(chǔ)結(jié)合起來進(jìn)行研究才應(yīng)當(dāng)是神經(jīng)語(yǔ)言學(xué)的最終之路,。語(yǔ)言系統(tǒng)是人類大腦中最復(fù)雜的系統(tǒng)，它不僅有著高度自動(dòng)化的詞庫(kù)系統(tǒng)來相對(duì)完成語(yǔ)言的基本單位的存儲(chǔ)和提取,，同時(shí)還和其他認(rèn)知系統(tǒng),、基礎(chǔ)感覺運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)保持著高度的互動(dòng)狀態(tài)，如注意能力,、執(zhí)行控制、運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和感覺網(wǎng)絡(luò)等等,。而任何孤立的研究,，如對(duì)詞匯產(chǎn)出、詞匯理解,、句子產(chǎn)出或者這句子理解這些由于受到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)影響而不得不進(jìn)行分離的研究,，都無法窺探到語(yǔ)言的神經(jīng)基礎(chǔ)的全貌,。只有在足夠系統(tǒng)、足夠科學(xué)和具有強(qiáng)大的演繹能力的語(yǔ)言理論的指導(dǎo)下和大量的神經(jīng)基礎(chǔ)研究的支持性證據(jù)和反對(duì)性證據(jù)的證明過程中,，才能不斷深入的實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)言理論的推進(jìn)和對(duì)語(yǔ)言加工基礎(chǔ)的明晰,，從而最終看到語(yǔ)言神經(jīng)基礎(chǔ)的全貌，這個(gè)過程必然是艱辛的,，也必然會(huì)走許多的彎路,，但前途是遠(yuǎn)大的，未來是光明的,，我相信只要研究者都走在正確的道路上,，都遵循著科學(xué)的研究理念，這一天終會(huì)到來的,。 文末推薦一部與語(yǔ)言相關(guān)的科幻神作,，希望大家喜歡： 
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