語言本能等４則

語言本能(1957年) 諾姆·喬姆斯基(1928-)

斯金納等行為主義者認為語言學習過程就是耳濡目染，不斷積累例子的過程。但喬姆斯基的觀點截然不同，他試圖證明語言是人類的一種先天技能。

1957年，喬姆斯基出版了《句法結構》一書，揭開了所謂的“生成語言學”運動的序幕。“生成語言學”的支持者們聲稱，人們依據規則來理解和使用語言，規則的根本內容適用于所有的語言。例如，英漢兩種語言有著天壤之別，但它們的“深層結構”卻是相同的。這就解釋了為什么幼兒可以學會任何一種語言。語言的差別僅在于“表層結構”。

喬姆斯基試圖以“生成語言”來解釋為什么我們可以識別、理解和使用無數以前從未聽到過的句子，部分地理解含有生詞的句子，而且能夠辨別出某些詞是虛構的。

喬姆斯基提出的規則系統對于聲音的組合變化、詞形變化，甚至所謂的“不規則”動詞的解釋是過于簡單的。圍繞他的研究所發生的爭論，部分是因為他所聲稱的語言學習的基礎在于內在機制而非后天學習究竟在多大程度上能夠成立。他的觀點受到強烈質疑，尤其是斯金納等行為主義者。人腦各功能區雖然各司其職，但是否存在一個以結構涵蓋所有輸入語言的“語言器官”尚有待于驗證。

右腦，左腦(1962年) 羅杰·沃爾科特·斯佩里(1913-1994年)

人的大腦兩半球似乎是對稱的，在過去的許多年里，人們一直認為它們的功能也大致相同。然而從1962年開始，美國神經科學家羅杰·斯佩里率先對人腦進行細致深入的研究。他發現有些功能主要由左半球承擔，有些則主要由右半球承擔。他的研究成果使他與別人分享了1981年度的諾貝爾醫學獎。

大腦兩半球由兩條神經纖維帶連接在一起，其中一條稱為胼胝體。為了研究動物體內這種連接纖維的作用，羅納德·梅爾斯和羅杰·斯佩里切開胼胝體，并且切斷連接一只眼睛和相對的大腦半球的神經纖維來限制兩半球的視覺輸入。經過訓練，當向動物的另一只眼睛展示畫面時，動物可以做出反應。而當測試這只切斷了與相對腦半球神經連接的眼睛時，動物無法做出反應。很顯然，視覺信息要由胼胝體在兩半球間傳遞。斯佩里和同事將研究范圍進而擴大到人類，他們研究了癲癇患者。這些患者的大腦中連接兩半球的神經纖維已被切斷以阻止癲癇在腦部擴散，從表面看，患者行為正常。以前的研究者斷言兩半球各司其職，互不相干。而斯佩里不僅證明了人和動物胼胝體功能相似，而且證明了兩半球的某些心理活動能力也有強弱之分。

事實上，雖然兩半球的功能有諸多相似之處，但左半球專司語言功能，右半球則專門處理空間問題，例如幾何圖形在大腦中的轉動。就好像我們有兩個頭腦，一個專司語言另一個專司非語言行為，它們分別位于相對的半球之中。這對于理解意識的本質和我們的“自我”概念具有深遠的哲學意義。

記憶分子(1983年) 埃里克·坎德爾(1929-)

在哈佛大學學習精神病學之后，埃里克·坎德爾迷上大腦生物學，尤其感興趣的是學習與記憶的分子基礎。

人腦是一個復雜網絡，其中有數十億相互關聯的神經細胞。化學神經傳遞素通過被稱作突觸的專門聯結點在神經細胞之間傳遞信息。由于人腦非常復雜，坎德爾20世紀60年代開始研究海參“海兔”相對簡單的神經系統，這一項目占用了他25年的時間。

“海兔”對有害刺激的反應是將鰓縮回，這種鰓反射可以通過學習得到強化。坎德爾發現對單獨一次有害刺激的記憶只能持續幾分鐘。這種短期記憶不需要基因活動或蛋白質產生，但介于感覺神經與引起鰓縮回的運動神經之間的突觸的確發生了化學變化。這些變化包括被稱作磷酸根轉移酶的變化，通過專門通道在神經末端添加磷酸鹽，增加了鈣離子流入神經末端的數量，反過來又促進了神經傳遞素的釋放，并因此增強了鰓反射。

反復的更大強度的有害刺激，會使記憶持續幾天或幾周。突觸的變化還包括將磷酸鹽添加到蛋白質，但此時像瀑布一樣的信號被激活，促使基因活動和蛋白質發生變化，因此而產生的解剖變化強化了神經細胞的連接。坎德爾已經證明，老鼠的短期和長期記憶也具有類似的分子機制。因此，它可能也是人類記憶的基礎。

坎德爾因為這一工作于2000年獲諾貝爾醫學和生理學獎，與其同時獲獎的還有同伴神經科學家阿維德·卡爾森和保羅·格林加德。

心理影像(1984年) 路易斯·索科洛夫(1921-)

大腦某些區域受到損害常常導致特有的功能喪失。例如，布洛卡區受傷的人可能能理解語言，但卻不能說或寫。遺憾的是，大腦的神經傳導高度復雜，因此，大腦“損傷”研究通常無法揭示大腦各個部分的具體分工。但借助于現代大腦成像技術，我們可以極其詳細地觀察到未受傷大腦的工作方式。它或者正在處理語言、思維或記憶內容，正在集中精力或策劃，甚或正在記錄情感。

1984年，路易斯·索科洛夫證明可以使用正電子發射X射線層析照相術監視在完成專門任務時最賣力的大腦區域。正電子發射×射線層析照相術需要能釋放正電子的短暫放射性同位素。如果將含有這種放射性同位素的水注入血流中，其放射能會以最大的血流量以最快的速度積聚在大腦的某些區域。在放射性衰變中釋放出的正電子與電子相撞，導致共同湮滅。每次這種活動都會促使能量以方向完全相反的兩種伽馬射線的形式釋放。頭周圍的探測器記錄下許多湮滅活動發出的伽馬射線，產生計算機影像，表明放射能在大腦集中的區域。正電子發射X射線層析照相術不僅在測量血流方面有用。通過注射適量標示的葡萄糖同功異質體，也可以使用該技術繪制高刺激注入量區域圖，適量標示的神經傳遞素能描繪出凝固受體的分配情況。

核磁共振成像能夠提供更高的空間和時間清晰度。當處于強磁場時，許多原子的運動就像微小的旋轉磁條，全部對準磁場。如果它們現在面對無線電波脈沖，它們就會發出具有發熱元件及其周圍環境特色的可識別的無線電信號。因此可以使用核磁共振成像反映物體的結構與成分。