大腦左半球語言優(yōu)勢的發(fā)展過程

摘 要：在近代先進技術的支持下，科學家們發(fā)現了人腦的左右半球有著明確的分工。在語言功能方面，左腦具有比右腦明顯的優(yōu)勢。本文淺要地分析了左腦是何時且是怎樣發(fā)展為具有語言優(yōu)勢的。

關鍵詞：左半球；語言優(yōu)勢；偏側性

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）12-255-03

19世紀60年代，人們對顱相學關于人類的某些高級功能在大腦中定位的理論進行了激烈的爭論。當時的許多顱相學家(如， F. J. Gall，德國醫(yī)學家，大腦定位學說的提倡者，顱相學的創(chuàng)始人)主張，人的心理活動是由一系列的獨立的高級功能組成的，人類的道德、智力和精神方面的能力都與大腦中某些特定的部位的活動密切相關，其中語言也與大腦的某個特定部位的活動相關。1961年，Paul Broca根據其對失語癥病人的研究發(fā)現了這些病人大都是大腦左邊球受到過損傷，因此他認為“我們用左半球說話”。自此以后，越來越多的研究表明，人腦的左半球具有著語言優(yōu)勢。

一、大腦左半球具有語言優(yōu)勢

Broca的結論主要是通過對病人的觀察以及在其病逝后對其大腦解剖研究后得出的，如果說僅靠觀察而得出的結論可能具有偏差性的話，那么在近代先進技術支持下的各種實驗也證實了我們的大腦左半球具有語言優(yōu)勢。

對大腦腦胼胝體斷裂的病人的研究表明了語言在大腦儲存中的左極化趨勢。胼胝體位于大腦半球縱裂的底部，是連接左右兩側大腦半球的橫行神經纖維束，也是大腦中最大的連合纖維。對于某些患有嚴重癲癇癥的病人來說，其他的治療方式已經失去了作用，所以不得已采取了切斷腦胼胝體的治療方式。雖然切斷了大腦左半球與右半球的聯系，但是每個半球依然有著原有的正常功能。這類病人雖然在日常生活中與常人無異，但是在實驗環(huán)境下卻向研究者們提供了探索各個半球功能的可能性。

在實驗環(huán)境下（Hoff，2009），實驗者向這類病人——被試呈現圖片，而且只在被試的可視范圍的左邊區(qū)域呈現圖片（見圖1）。因所對這類病人來說，所有從視網膜左邊區(qū)域進入大腦的信息都只會傳入右半球，而無法像正常人一樣通過腦胼胝體向左半球傳遞信息，所以只有右半球知道所呈現的圖片是什么。實驗結果顯示被試在這種情況下通常無法形容他們看到了什么，但卻能用左手畫出圖片的內容。因此研究者們認為被試不能用言語表達圖片的內容是因為右半球雖然知道圖片的內容，但它卻不具備語言的功能，因此被試無法用言語表達，只能用左手畫出；而左半球雖然具有語言的功能，卻不知道圖片里的內容。

對大腦功能齊全的正常人的研究也證明了語言在大腦儲存中的左極化趨勢。運用事件相關電位（ERPs）探測大腦頭皮腦電活動的實驗，以及運用腦顯像技術偵測大腦皮層活動。

另一種解釋是認為在處理新的刺激時右半球強于左半球，而左半球專職于運行熟練的程序，而語言就是熟練程序的一種。為了證明這種觀點，Mills及其同事（2005）對20個月大的嬰兒進行了實驗。研究發(fā)現對于詞匯量較大的嬰孩兒來說，處理熟悉的詞匯更傾向于是大腦左半球的功能。不管是哪一種解釋，他們都源于同一種現象，那就是左半球有著比右半球明顯的語言優(yōu)勢。

二、左半球何時具有語言優(yōu)勢

長久以來，研究者們對大腦左半球是何時具有語言優(yōu)勢的提出了很多假設，其中最有影響力的是“潛力均等假說”（Equipotentiality Hypothesis）和“不變性假說”（Invariance Hypothesis）。前者認為左半球的語言優(yōu)勢不是與生俱來的，相反，左右半球在個體出生時都具有獲得語言優(yōu)勢的可能性。也可以理解為語言在最初的時候是同時儲存在左右半球中，隨著個體的成長，才轉而只儲存在左半球中的。如果該假說成立，那么我們就可以預測幼兒在雙耳分聽實驗中的表現，在大腦活動探測中得到的數據，以及腦損傷對其語言的影響程度都會和成人的不一樣。不變性假說認為，左半球生來就具有像成年人一樣的優(yōu)勢，這種偏側優(yōu)勢不會隨著年齡的成長而有任何改變。如果該假說成立，那么我們就可以預測，幼兒在語言處理上具有偏側性優(yōu)勢，和腦損傷對其語言影響的程度與成人相似。那么究竟哪一種假說才正確解釋了左半球是何時具有語言優(yōu)勢的呢？研究者們對此進行了一系列的實驗，并從這些實驗里找到了相關的依據。

1、來自兒童如何加工處理語言的研究的依據

研究者對幼兒采用了與研究成年人腦偏側性相同的試驗方法，發(fā)現了幼兒在處理語音刺激時就已具有左腦偏側性。運用fMRI技術（功能磁共振成像技術）的研究結果表明（Dehaene Lambertz， Hertz Pannier， ＆Dubois， 2006），新生嬰兒和三個月大的嬰兒與成年人一樣在語音刺激下，左半球明顯比右半球活躍。不光是語音刺激，研究還發(fā)現嬰兒在非語音聲音刺激下左半球也比右半球活躍，這說明人在出生的時候據具有用左腦處理聲音刺激的趨勢，只是隨著年齡的增長，右腦開始擔任起處理非語音聲音處理的任務，而左腦把對聲音刺激進行處理的范圍縮小為了語音刺激。如同在對對年齡大些的兒童和成年人進行研究后發(fā)現的那樣，他們的左腦更傾向于處理語音信息。在Molfese及其同事（1975）的實驗案例中，他們向不到十個月的嬰兒，四到十一歲的兒童，以及成人這三類人群提供音節(jié)，單詞，非語音聲音三種刺激，并記錄了不同人群在受到每種刺激下電生理學反應。他們發(fā)現大多數被試在語音刺激下，左腦有著明顯的活躍，在非語音聲音的刺激下，右腦有著明顯的活躍。在對兒童運用雙二分聽法的實驗中，同樣發(fā)現了語言的左腦偏側性。Hiscock（1988）在實驗中發(fā)現，和成人一樣，兩歲的兒童對言語刺激就已具有了右耳優(yōu)勢。Best（1988）在她的實驗中除了找到了語言偏側性的依據，還發(fā)現了究竟是語音中什么成分引起了左腦的活躍。她對嬰兒采用了調整后的雙二分聽法后發(fā)現嬰兒對語音刺激中的輔音有著右耳優(yōu)勢，而不是元音。因此她認為是輔音的發(fā)音方式改變快速的特質（與元音的發(fā)音方式相對平穩(wěn)比較）引起了左腦的反應。

以上發(fā)現雖與潛力均等假說不相符合，但是也不是說嬰兒從一出生就具有和成人一樣的大腦結構。事實上，人腦要等到15歲的時候才會發(fā)育成熟，而且盡管人在出生的時候大腦就具有語言的偏側性，但是偏側的程度隨著生長而發(fā)生改變，以及隨著語言知識的增長而改變（Witelson， 1987; D.L.Mills et al.， 2005）。

2、來自兒童失語癥研究的依據

研究者們曾經認為對兒童來說不管是左腦還是右腦受傷都同樣會導致失語癥，而且和成人不同，兒童能完全康復。如果這個觀點是正確的，那么它就支持潛力均等假說，Eric Lenneberg在1967年還對這個觀點做了非常有名的論證。作為第一個從生理學角度去探求語言發(fā)展過程的科學家，雖然Lenneberg的理論還是有可取之處，但是后來兒童失語癥的研究結果卻與該觀點大相徑庭。Woods和Teuber（1978）觀察了六十五個大腦有損傷的兒童，這些兒童都是只有左腦或右腦受到損傷。通過觀察他們發(fā)現左腦受損的兒童常常伴有失語癥的癥狀，而右腦受損的兒童則很少患失語癥。他們認為，早前之所以有研究認為右腦受損導致會失語癥是因為這些研究都是在患者接受抗生素治療前進行的，也就是說是因為右腦受損又沒及時接受抗生素治療，細菌感染了整個腦部才引起的失語癥，而并不是因為右腦受損才導致的失語癥。至于兒童能不能完全得到恢復，Woods和Carey（1979）對此進行了實驗。他們對在兒童時期患有失語癥但后來似乎完全恢復了的青少年和成人進行了一系列的實驗。結果顯示這些看似恢復了的被試在測試中的分數是低于正常人的，因此Woods和Carey認為童年時期左腦受損導致的失語癥會給患者帶來終身的損傷。更多的后續(xù)實驗也有相同的發(fā)現（Aram， Ekelman， Rose，＆Whitaker， 1985; Vargha-Khadem， O’Gorman，＆Watters， 1985）。

對兒童失語癥的研究發(fā)現與電生理學實驗數據和雙耳分聽法的實驗結果是一致的，那就是左半球從出生起就具有語言優(yōu)勢，這也不符合潛力均等假說。但是同時兒童失語癥的研究也表明未成熟的大腦跟成人的大腦有不一樣的組織方式。這種不一致表現在以下幾個方面，首先是兒童易患上與成人不一樣的失語癥類型。兒童在左腦受損后，更易患上布羅卡氏失語癥即語言流利程度受損，而成人易患韋尼克氏失語癥即語言看似流利卻沒有意義，這表明年齡的成長影響著左半球在語言功能上的組織方式（Satz ＆Lewis， 1993）。其次，與成人相比，兒童能更快更好地從失語癥中恢復過來，而且有研究發(fā)現兒童換失語癥的年齡越小，恢復的情況就越好（Vargha-Khadem et al.， 1985）。

3、來自語言習得前大腦受損的研究的依據

以上實驗探尋的都是兒童在習得語言后，左腦損傷對其語言的影響。那么如果在兒童習得語言之前左腦就受損的話，會出現什么樣的情況呢？如果左腦不僅控制著語言信息的處理還負責語言習得的話，那么左腦受損會嚴重兒童習得語言的能力。而且如果只有左腦負責語言的習得，那么右腦的損傷就就不會對語言的習得和發(fā)展造成影響。研究者們（Feldman， Holland， Kemp＆Janosky， 1992; Satz＆Lewis， 1993; Bates， Stiles， Thal＆Reilly， 1998）跟蹤觀察了一些在未出生前或是出生才幾個月大腦就受損的兒童的語言發(fā)展過程，雖然結論紛繁不一，但是總的來說，在習得語言之前不管是左腦還是右腦受損，都會導致語言發(fā)展的延遲。雖然受損部位與語言發(fā)展延遲的聯系會因觀察的語言成分不同，語言生成和語言理解的不同而不同，但是有一點是明確的，那就是右腦在語言習得前比在語言習得后參與著更多的功能，也就是說早期右腦的損傷會給語言習得帶來嚴重的影響。

總的來說，從以上研究得到的數據看來，左腦是何時具有語言優(yōu)勢的答案應該介于潛力均等假說和不變性假說之間。一方面，對正常兒童和腦部受損兒童的研究說明了人從一出生大腦就具有語言的偏側性；另一方面，研究表明嬰幼兒雖具有左腦偏側性，但同時也會使用右腦處理語言信息；對于左腦受損的兒童來說，他們的右腦會比換失語癥的成人的右腦接管起更多的語言功能；左腦的偏側性程度是隨著年齡的增長才日趨明顯，并不是一出生就具有和成人一樣的偏側程度。因此不管是哪一種假說都不能完全正確地進行解釋，所以只有將兩者融合才能比較正確地解釋左腦是何時具有語言優(yōu)勢的，即人一出生大腦在語言信息處理方面就具有左腦偏側性，這種偏側性的程度并不是一來就固定了的，而是隨著年齡的增長而增加。那么這種偏側性是怎樣日趨明顯的呢?

三、偏側性程度日趨明顯的原因

1、大腦可塑性減弱

兒童在左腦受損后會比成人恢復得更快更好的事實說明，兒童的大腦一定有著和成人不一樣的地方，而這種不一樣就是兒童的大腦具有更強的可塑性。可塑性是指大腦某個部分會在某種情況下具有通常它不具有的功能的能力（Witelson， 1987）。當兒童左腦受損后，其組織不可能在短時間內得到恢復，因此大腦的其它部位如右腦必須接管起受傷部位之前所負責的功能。盡管有實驗表明在語言的某些方面右腦運行得并不如左腦好，但是右腦能在左腦受損后能接管起語言大部分功能及具有更多的可塑性就是兒童為什么比成人恢復得好的原因。這種的可塑性可能來自于兒童未成熟大腦中那些在起初階段多余的神經結構。大腦中的突觸及其之間的連接從在胚胎時期開始發(fā)育，到2-5歲的時候發(fā)育到最高峰，在這期間這些突觸及其連接的數量會超出大腦自身所需要的數量，之后這種數量開始減少，多余的重復的神經結構也隨之下減，大腦也隨之有了功能區(qū)域的劃分（Neville， 1995）。在這期間，大腦只會讓那些它認為是多余的神經結構消失，而不是那些它所需要的。通常那些被常用的神經結構被認定為是需要的，且被保留固定了下來，而那些沒有被用到則被認定為不需要的，因此就就消失了。（下轉257頁）