《大腦中的語言：人類特有能力的起因》評介

成利軍

（安陽工學院 外國語學院）

一、引言

20世紀50年代以來，在Chomsky生成語法的影響下，現代語言學研究愈加重視語言的神經生物學基礎（崔剛，2015：8）。Angela Friederici教授撰寫并由Chomsky作序的《大腦中的語言：人類特有能力的起因》即是這一領域的最新研究成果。該書于2017年由麻省理工學院出版社出版，并獲得美國出版商協會2018年度生物與生命科學類杰出作品獎。Friederici教授系德國馬克斯·普朗克（the Max Planc Institute）人類認知和腦科學研究院神經心理學系主任，是發現早期左前負波（ELAN）這一ERP（event-related potential，事件相關電位）成分的第一人。

除前言外，全書分為四部分，共八章。第一部分主要闡釋了語言理解過程的認知神經模型，第二部分探討了語言加工過程中不同腦區之間的協作模式、信息傳遞模式以及它們的神經基礎，第三部分討論了語言習得、習得年齡和大腦發展階段之間的關系，第四部分主要研究了人類語言的進化及其神經生物學基礎。

二、章節概述

在前言部分作者概述了語言的本質特征，并明確指出人類的語言官能（包括后天獲得的語言認知能力）是天生的，但這種能力是由大腦結構的獨特性決定的。

第一章“大腦中的語言功能：從聽覺輸入到語句理解”詳細闡釋了口頭語言理解的認知神經模型。該模型包含六個階段，作者從時間和空間兩個維度，討論了不同語言加工階段的神經生物基礎：（1）聲學-音位加工階段，發生在聽覺輸入后的大約100毫秒，涉及到的腦區主要有左、右腦的初級聽覺皮層、顳平面和顳極平面，左腦傾向于加工音段信息，右腦主要加工超音段信息。（2）最初的短語，構建階段發生在刺激之后的120～250毫秒之間，反映在ELAN這一ERP成分上，這一階段主要由額蓋（FOP）和顳上回前部（aSTG）負責。（3）語句的句法、語義和題元關系構建階段，發生在刺激后的300～500毫秒之間。復雜句法結構的加工主要由額葉島蓋部(BA44)和顳上回/顳上溝后部（pSTG/STS）負責。語義加工發生在左腦，主要反映在N400上，但由于語義關系的復雜性，語義加工很難在大腦中定位，涉及到許多腦區。基于句法信息和語義信息的題元關系的構建即題元角色分配，在ERP成分上表現出了復雜性，反映在左前負波（LAN）、N400-P600和LAN-P600這些成分（模式）上。（4）整合階段，前述各階段的信息整合發生在刺激后的大約600毫秒，反映在P600這一ERP成分上。該階段加工的定位仍不明確，作者認為可能發生在pSTG/STS腦區。（5）語韻（prosody）加工階段，句法主要發生在左腦，而語韻加工主要發生在右腦。左腦的句法信息和右腦的語韻信息之間的互動和整合則通過胼胝體來實現。（6）理解階段，語言的理解需要前述的音位、句法、語義和語韻等信息，也需要語境知識和世界知識等信息。

雖然本書的研究對象是語言理解而非語言產出，但是作者在第二章“語言產出”簡單地討論了語言理解和語言產出、交流之間的關系，以加深對語言理解的認識。作者指出，語言理解和語言產出都有著共同的知識基礎即核心語言系統（包括詞庫和句法）；人與人之間的交流離不開核心語言系統，但情感韻（emotional prosody）、語境、手勢等信息同樣發揮著作用。

第三章“語言網絡的結構性連接”論述了語言加工不是在某個單一的腦區進行，而是依賴于不同腦區結構之間的協作。大腦中的白質纖維束將額葉皮層和顳葉皮層的相關腦區連接起來組成了語言加工的神經結構網。基于這個網絡，語言加工過程中腦區之間的信息得以傳遞和互動。具體來說，額葉皮層和顳葉皮層通過上縱束/弓狀束（SLF/AF）兩條背側纖維通道（負責句法加工）和鉤狀束/下額枕束（UF/IFOF）兩條腹側纖維通道（負責語義加工）實現兩者之間在結構上的連接。右腦的語言結構網與左腦相似，但語言加工的優勢大腦是左腦，右腦主要負責語韻、重音和語調的加工。左右腦之間的協作與信息傳遞主要是通過胼胝體來實現的。

第四章“語言網絡的功能性連接”探討了語言加工過程中相關腦區不僅在生物結構上保持著連接性，在功能發揮上還具有同步性即功能連接性。從微觀的分子角度來看，同一個語言加工子網絡（如句法加工網絡）內，不同腦區的神經遞質受體的分子結構具有相似性，這是功能連接性的神經生物基礎。但這種相似性只發生在左腦，右腦并不具備這種特征。基于腦電圖（EEG）、腦磁圖（MEG）、功能性核磁共振（fMRI）技術以及神經振蕩的相關研究都證明在語言加工過程中相關腦區共同協作促進了語言加工的完成，在激活的時間上和頻率上都表現出了同步性即功能連接性。

不同的腦區具有不同的語言功能，這些腦區在語言加工過程中也保持著結構上和功能上的連接性。基于這些特性作者提出了一個語言神經回路模型，即語言加工受聽覺輸入信息驅動而始，信息自下而上從聽覺皮層經由aSTG和pSTG/STS兩個顳葉腦區傳遞到額葉皮層，然后再由此以自上而下的方式返回到顳葉皮層，組成一個完整的大腦皮層語言回路（the cortical language circuit）。

人類對大腦中的信息傳遞方式已有一定了解，但對于信息內容的編碼方式依然了解不足，這也是神經語言學和神經生物學面臨的挑戰之一。

第五章“語言習得的大腦關鍵期”主要討論了第二語言習得的關鍵期問題及其大腦基礎。基于相關的ERP研究和fMRI研究指出兒童從出生到3歲這段時期開始習得二語，能夠達到類母語者水平（native-like）；3歲之后開始到青春期之前習得二語，二語語義加工能力可以達到類母語者水平，但句法加工能力似乎很難達到；青春期之后開始習得二語，習得者似乎很難達到類母語水平。這似乎表明雙語者和單語者在語言習得過程中有著統一的神經網絡系統，相應的腦區很大程度上也是重合的。但是這個網絡系統在二語習得過程中的激活強度取決于二語習得的年齡、水平以及一語二語之間的相似度。神經生理研究和腦成像研究表明習得年齡對雙語者大腦的句法加工能力的影響是支配性的。研究還發現兒童的二語習得與大腦灰質和白質的發展軌跡是高度相關的，至于一語學習，白質纖維束的成熟度（即纖維密度、軸突直徑、髓鞘化程度）能夠預測一語習得水平。

通過對聾人手語習得和正常人語言習得的對比研究作者探討了語言神經生物網絡的普遍性，即該網絡是獨立于語言輸入模式的，不論是口頭語言輸入還是手語輸入，即使在長期的使用中會有輕微的調適。

第六章“語言神經網絡的個體發生學”分析了語言習得一方面需要充足的語言輸入，另一方面還需要正常發展的大腦神經網絡系統。語言習得似乎從出生前即已開始，止于青春期。本章主要討論了語言習得者個體語言神經網絡的發展脈絡：（1）從出生到3歲為第一階段，基于ERP、近紅外光譜學（NIRS）和fMRI研究，作者從10個方面探討了幼兒語言加工系統的發展模式。嬰兒剛出生即能辨別語音，至3歲時幼兒語言加工能力的主要方面已經具備，已經獲得了母語的音位知識、大量的單詞以及初步的句法加工能力。這一階段的語言加工同時發生在左腦和右腦的顳葉皮層,但隨著年齡的增長，語言加工呈現出左腦偏側化的趨勢。（2）從3歲到青春期開始為第二階段，3～7歲幼兒的語義加工系統和句法加工系統在很大程度上仍然是重合的，到了9歲或者10歲始相互獨立，并獲得初步的復雜句法加工能力。這種能力的獲得除了有賴于大腦灰質和白質的逐步成熟外，還有賴于相關腦區之間結構連接性和功能連接性的逐步成熟。這一階段的語言加工主要發生在前額葉皮層和顳葉皮層后部。

第七章“語言的進化”論述了關于語言進化的爭論可追溯至柏拉圖，迄今仍無定論。大量的語言進化論沒有從大腦的角度進行探討。但作者在本章明確指出，造成人類與其他靈長類動物在語言能力上差異的原因就在于二者的大腦結構不同。基于人和鳴禽、猴子在結構序列（structured sequences）的學習和加工行為上的對比，指出只有人類具有學習和加工層級結構序列（hierarchically structured sequences）的能力，而鳴禽和其他靈長類動物只能學習和加工簡單的基于規則的結構序列。這種差異的原因在于人腦結構在長期的進化過程中所具有的獨特性，首先，只有人腦的Broca’s area呈現出左腦偏側化的不對稱性；其次，人腦中連接BA44和pSTG/STS之間的背側白質纖維束的強度大于其他靈長類動物。

第八章“語言的神經基礎”是對前七章內容的歸納和總結。但是作者首先建議還可以從基因的角度來探討基因-大腦-語言三者之間的關系，并明確指出語言的結構網絡是由基因決定的。隨后作者通過對句法、語義、神經生理學以及語言進化四個方面相關研究成果的整合，提出了關于人類語言網絡系統的綜合觀。在論述中作者再次強調了句法加工系統的核心作用。

三、簡評

神經語言學是一門前沿交叉學科，該書對過去幾十年來大腦與語言加工、語言習得、語言進化之間關系研究的“幾乎每一個方面”（Chomsky，1995：ix）都進行了全面、深入而又系統的綜述。這是本書的一個顯著特征。同期多數著作在探討語言與大腦關系時多集中于一兩個方面（如Sciullo，2016；Reboul，2017）。本書既有理論框架又有實驗數據支撐，不同觀點相互碰撞。作者對每一個觀點都要進行追本溯源的剖析，首先對相關理論背景、觀點進行清晰的梳理，然后再對不同學者的觀點進行介評旨在幫助讀者理清相關爭議的關鍵所在。作者并未以中國學者慣用的中庸方式處理相關爭議，而是基于縝密的理論分析和嚴謹的實驗數據明確地提出了自己的觀點，如作者對Broca’s area的語言功能、大腦語言結構網絡的普遍性以及語言與基因之間的關系等方面的論述。

本書的另一個鮮明特點是句法第一的思想貫穿全書。句法加工系統是整個語言系統的核心。基于采用神經電生理學技術和神經影像技術的實驗研究以及相關語言學理論作者指出，復雜句法加工能力使得人類區別于其他靈長類動物，這種能力是由大腦中額葉島蓋部（BA44）通過弓狀束（AF）連接顳上回/顳上溝后部（pSTG/STS）而構成的神經結構決定的。

當然本書也有其不足之處。首先，作者過于強調句法在口頭語言理解中的作用，而對語義的作用幾乎是一筆帶過，這似乎與語言實踐并不完全相符。實際上，連Chomsky近來也愈加重視語義的作用，認為語言本質上是一套意義系統（Berwick&Chomsky，2016）。其實給予語義學應有的地位會加深我們對語言與大腦關系的理解，也會增加作者提出的語言神經網絡模型的解釋力和預測力。況且語義也是在大腦內部生成的（Baggio，2018：xiii）。其次，作者的語言本能論雖也強調了語言習得離不開足夠的輸入，但并未闡明何種語言輸入在語言習得中到底發揮什么樣的作用。這也是語言本能論引起爭議的地方，畢竟我們不能否認輸入語言的社會文化屬性。有學者（如Evans，2014）就明確指出語言不是一種本能。最后，作者的語言觀雖與Chomsky（1995）的最簡方案一脈相承，但也沒有從形式上對Merge（合并）作出清晰的界定。

盡管存在上述不足，本書的結構決定功能觀也并非由作者首先提出，但該書在研究內容的前沿性、綜合性、系統性，研究視角的跨學科性以及研究技術的多樣性等方面均反映了當前語言與大腦關系研究的最新動態，對神經語言學、生物語言學、二語習得甚至神經病理學研究均有一定參考價值，值得推薦閱讀。