語(yǔ)言學(xué)習(xí)中大腦可塑性研究

曹凡

母語(yǔ)學(xué)習(xí)中大腦可塑性

從兒童到成人，人類(lèi)的語(yǔ)言學(xué)習(xí)經(jīng)歷了從生疏到熟練的過(guò)程，在母語(yǔ)的學(xué)習(xí)和發(fā)展中，大腦中負(fù)責(zé)語(yǔ)言加工的網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展變化？交互-特異化（interactive-specialization）的理論可以被用來(lái)解釋人類(lèi)技能學(xué)習(xí)和發(fā)展所對(duì)應(yīng)的腦機(jī)制的變化。具體地說(shuō)，隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)展，大腦功能更加分化，不同腦區(qū)負(fù)責(zé)不同加工，同時(shí)不同腦區(qū)之間的連接也更加緊密。這樣一個(gè)腦網(wǎng)絡(luò)能夠提供更加高效的計(jì)算資源，對(duì)應(yīng)技能的提升。語(yǔ)言技能的提升也可以用這樣一個(gè)機(jī)制來(lái)解釋。在我們的一系列研究中，發(fā)現(xiàn)從兒童到成人，視覺(jué)語(yǔ)言加工中，左側(cè)顳下回、梭狀回、額下回的激活加強(qiáng)，而顳上回的激活減弱，這是因?yàn)轱D上回負(fù)責(zé)聽(tīng)覺(jué)信息加工，因?yàn)楣δ芊只谝曈X(jué)任務(wù)中激活程度減弱。而在聽(tīng)覺(jué)任務(wù)中顳上回激活增強(qiáng)。同時(shí)，這些重要區(qū)域之間的連接也會(huì)隨著年齡的增加而增強(qiáng)。此外，在跨文化比較的一項(xiàng)研究中，我們發(fā)現(xiàn)中國(guó)兒童到成人右腦枕中回和左腦額中回激活增強(qiáng)，而美國(guó)兒童到成人在左側(cè)額下回和顳上回激活增強(qiáng)，這個(gè)交互作用是顯著的。這表明，語(yǔ)言加工在大腦上的文化差異是隨著學(xué)習(xí)和發(fā)展逐漸增強(qiáng)的，大腦表現(xiàn)出對(duì)所學(xué)語(yǔ)言的適應(yīng)。因?yàn)闈h語(yǔ)的復(fù)雜視覺(jué)特征以及整字到整音的對(duì)應(yīng)，右側(cè)枕中回和左側(cè)額中回對(duì)漢語(yǔ)加工尤其重要;而英語(yǔ)是表音文字，左側(cè)額下回、顳上回都是語(yǔ)音區(qū)域，因此它們的激活隨年齡增長(zhǎng)而增強(qiáng)。這些證據(jù)都表明大腦里的語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)隨著學(xué)習(xí)和發(fā)展會(huì)變得更加特異化。

閱讀障礙兒童的大腦特異化減弱

在大腦這個(gè)交互特異化的過(guò)程中，會(huì)有能力差異。能力越高的兒童，交互特異性的進(jìn)程越快，反之越慢。一個(gè)例子就是閱讀障礙的兒童，他們?cè)诖竽X上的表現(xiàn)就是特異化程度減低。比如，我們發(fā)現(xiàn)在聽(tīng)覺(jué)押韻任務(wù)中，閱讀障礙兒童比正常年齡控制組兒童在左背側(cè)額下回激活減弱，在右側(cè)中央后回激活增強(qiáng)。左背側(cè)額下回是重要的語(yǔ)音加工區(qū)域，在這一區(qū)域激活減弱，表明閱讀障礙兒童的語(yǔ)音加工有缺陷，而他們?cè)谝粋€(gè)運(yùn)動(dòng)-感知區(qū)域激活增強(qiáng)，這可能是他們的彌補(bǔ)機(jī)制。所以說(shuō)，閱讀障礙兒童表現(xiàn)出來(lái)的模式是在重要語(yǔ)言區(qū)域激活減弱而在非語(yǔ)言區(qū)域激活增強(qiáng)，是語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)特異化的相反特征。而且，在這一研究中我們還發(fā)現(xiàn)，閱讀障礙和正常年齡控制組之間的差異在和閱讀水平控制組相比的時(shí)候同樣顯著，所以，這說(shuō)明閱讀障礙兒童的這些大腦上的缺陷不是由于他們閱讀水平低導(dǎo)致的，而是由閱讀障礙這一神經(jīng)障礙導(dǎo)致的，是閱讀障礙的定義性損傷。

在一項(xiàng)雙語(yǔ)閱讀障礙的研究中，我們發(fā)現(xiàn)雙語(yǔ)閱讀障礙兒童在一個(gè)視覺(jué)押韻判斷任務(wù)中在第一和第二語(yǔ)言中表現(xiàn)出一致的缺陷，就是在左側(cè)顳下回、前楔葉和背側(cè)額下回激活減弱。同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)了語(yǔ)言特異性的異常，那就是漢語(yǔ)中在左側(cè)頂下小葉激活減弱，英語(yǔ)中在左側(cè)腹側(cè)額下回激活減弱。這個(gè)研究從跨語(yǔ)言的角度考察了閱讀障礙的神經(jīng)機(jī)制是否一致。研究閱讀障礙是否有跨語(yǔ)言一致的神經(jīng)機(jī)制，研究者需要考慮一個(gè)現(xiàn)象，就是正常控制組在不同語(yǔ)言中可能有不同的神經(jīng)激活。比如，有研究發(fā)現(xiàn)，漢語(yǔ)和英語(yǔ)正常控制組有語(yǔ)言特異性的激活，而兩種語(yǔ)言里的閱讀障礙組都沒(méi)有表現(xiàn)出語(yǔ)言特異化，也就是說(shuō)這兩種語(yǔ)言里的閱讀障礙兒童激活相似，所以閱讀障礙兒童表現(xiàn)出對(duì)自己語(yǔ)言適應(yīng)性的減弱。這也從跨語(yǔ)言的角度說(shuō)明閱讀障礙讀者的一個(gè)特點(diǎn)就是大腦特異化減弱。

雙語(yǔ)學(xué)習(xí)中大腦可塑性

在雙語(yǔ)的學(xué)習(xí)中，大腦可塑性表現(xiàn)為對(duì)不同的語(yǔ)言使用不同的腦網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)美國(guó)人學(xué)習(xí)漢語(yǔ)和西班牙語(yǔ)的訓(xùn)練研究中，我們發(fā)現(xiàn)在漢語(yǔ)學(xué)習(xí)中有雙側(cè)額下回的激活，在西班牙語(yǔ)學(xué)習(xí)中主要是雙側(cè)顳上回的激活。此外，語(yǔ)音意識(shí)和快速命名成績(jī)?cè)礁叩谋辉囋跐h語(yǔ)中額下回激活越強(qiáng)，西班牙語(yǔ)中雙側(cè)顳上回激活越強(qiáng)，表現(xiàn)出更強(qiáng)的語(yǔ)言分化。而第二語(yǔ)言的學(xué)習(xí)也受到已有第一語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)的限制，比如在一個(gè)元分析中，我們發(fā)現(xiàn)都是學(xué)習(xí)同樣的第二語(yǔ)言，如果第一語(yǔ)言比第二語(yǔ)言難（“難”主要表現(xiàn)為形音的不規(guī)則對(duì)應(yīng)），那么第二語(yǔ)言加工更多激活顳上回、中央前回等腦區(qū)，而如果第一語(yǔ)言比第二語(yǔ)言簡(jiǎn)單，第二語(yǔ)言加工主要激活額下回和腦島等腦區(qū)。這說(shuō)明在第二語(yǔ)言的學(xué)習(xí)中，大腦的可塑性是受到已有語(yǔ)言和神經(jīng)系統(tǒng)的限制的。在一個(gè)使用表征相似性分析（RSA）的研究分析中，我們發(fā)現(xiàn)韓國(guó)人加工他們的第二語(yǔ)言漢語(yǔ)和英語(yǔ)的網(wǎng)絡(luò)更相似，而和第一語(yǔ)言的網(wǎng)絡(luò)相似度比較低。這表明，無(wú)論第二語(yǔ)言的熟練度達(dá)到多高，獲得年齡具體是什么時(shí)候，只要是在母語(yǔ)之后獲得的，它就可能使用一個(gè)和第一語(yǔ)言不同的網(wǎng)絡(luò)，支持了語(yǔ)言學(xué)習(xí)的關(guān)鍵期理論，也表明大腦可塑性是有一些局限的。

促進(jìn)語(yǔ)言學(xué)習(xí)中大腦特異化進(jìn)程的方法

適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法能夠促進(jìn)語(yǔ)言學(xué)習(xí)過(guò)程中的大腦特異化進(jìn)程。比如，在一系列訓(xùn)練的研究中，我們比較了手寫(xiě)學(xué)習(xí)和語(yǔ)音學(xué)習(xí)對(duì)美國(guó)人學(xué)習(xí)漢字的影響，發(fā)現(xiàn)手寫(xiě)學(xué)習(xí)效果更好，在大腦上也在漢語(yǔ)相關(guān)重要腦區(qū)有更強(qiáng)的激活。在閱讀障礙的研究中適當(dāng)?shù)男袨楦深A(yù)是否能夠有效改善他們大腦特異化減弱的問(wèn)題也是將來(lái)研究者應(yīng)該探討的問(wèn)題。

總之，語(yǔ)言學(xué)習(xí)依賴(lài)大腦在結(jié)構(gòu)和功能上的變化，我們的研究發(fā)現(xiàn)支持交互特異化的理論，語(yǔ)言的學(xué)習(xí)伴隨著大腦的特異化程度增強(qiáng)以及腦區(qū)之間的連接增強(qiáng)。同時(shí)我們的研究也表明語(yǔ)言學(xué)習(xí)受到神經(jīng)可塑性關(guān)鍵期的限制，在母語(yǔ)之后習(xí)得的語(yǔ)言所使用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是和第一語(yǔ)言不同的。在將來(lái)的研究中，我們需要利用大腦可塑性原理，為語(yǔ)言學(xué)習(xí)障礙群體研究有效的干預(yù)方案。