雙語學習對兒童大腦發育的影響研究綜述

肖曉雯

（北京語言大學，北京 100083）

隨著全球化的發展，越來越多的人學習外語，成為雙語者甚至多語者。傳統觀點認為，雙語學習不利于兒童大腦發育，因為兒童要用不同的語言思考，甚至用一種語言思考，用另一種語言表達[1]。而近幾十年的相關研究則表明，雙語兒童具有雙語優勢，他們在很多方面優于單語兒童。因此，越來越多的神經語言學家開始關注雙語學習的神經機制。該文梳理了雙語學習對兒童大腦發育的影響，大腦可塑性以及雙語加工的神經機制等相關研究，對兒童雙語學習提出了相關建議。

1 雙語學習

雙語是指能夠較為熟練地運用兩種語言進行理解和交流的能力。但由于受第二語言接觸時間、熟練度等因素的影響，雙語是一個相對的概念，學界對其定義有所不同。

關于語言對兒童大腦發育的影響，Whorf 很早就提出關于語言和認知能力的假設： 每個人都生活在由母語構建的文化環境中，不同母語的人觀察、分析和理解世界的方式存在差異。即語言影響人們的思維和認知[2]。雖然該假設自提出以來就一直有學者對其提出質疑，但不可否認，這是學界普遍流行的一個觀點。后來也有學者也對其假設進行了驗證，證明了有不同文化背景，使用不同語言的人在認知能力上確實存在差異[3]。但其研究也存在著不足：未能將文化背景差異與語言差異分離，不能證明是否是語言因素產生的影響。

近些年，許多學者對同種文化背景下語言對認知能力等的影響效應進行了研究。研究發現，與單語言者相比，雙語者確實存在一定的優勢，其中包括抑制控制優勢：雙語者不論使用何種語言，兩種語言都會同時被激活。因此雙語者需要在兩種語言之間進行選擇和抑制[4]。由此獲得了大量的抑制控制訓練。另外Bialystok（2011）的研究證明雙語兒童在處理包含轉換沖突選擇的執行功能任務中表現出優勢[5]。

雙語優勢的出現不僅是語言因素的結果，本身家庭社會經濟地位、個體的生活的文化環境、第二語言學習的時間、 學習的方式和熟練度等都會對雙語優勢產生一定的影響[6]。

首先，關于熟練度的影響，Cummins 提出了“雙閥限理論”。該理論認為第二語言水平是限制或者促進雙語優勢效應的關鍵因素，如果第二語言達到初級閥限水平，將不會對認知能力產生明顯影響；如果第二語言達到高級閥限水平，那么將有效促進認知能力的提升[7]。Diaz 發現對第二語言水平較低的兒童來說，雙語同樣有著積極作用。他認為相對于第二語言水平，個體為第二語言的學習所付出的努力更為重要[8]。后來，大量研究發現，雙語熟練度的確是影響雙語優勢表現的重要因素。

再者，關于第二語言習得年齡的影響，在該領域中Kovelman 等人的研究非常有意義。他研究了第二語言接觸年齡和兒童閱讀能力發展水平的關系，證明雙語經驗促進兒童語音意識等方面的發展[9]。其中雙語者優于單語者，較早接觸第二語言者優于較晚接觸者。

2 兒童語言發展的大腦機制

認知神經科學研究證明個體的生長經歷如第二語言學習、 閱讀訓練等以及生長環境如家庭經濟情況、 家庭和睦程度等的變化會對大腦結構和功能產生塑性影響[10]。人類具有更為高級的大腦，語言被認為是人類特有的功能。早期研究發現，人類的語言行為主要是左半球負責。其中，對腦損傷兒童的研究證明了大腦左半球損傷的兒童語言障礙比較嚴重[11]。那么兒童語言發展的大腦機制究竟是什么呢？

首先，近些年的研究發現人類的語言行為不只是由左半球負責，左右半球都參與了語言的理解和加工。研究證明：在處理和分析句子語音的任務時，大腦右半球也得到了激活[12]。

其次，近期的研究表明大腦語言功能的實現是由神經網絡支持的。相對傳統的理論認為，兒童語言功能的實現大都是由單一的功能區負責的，互相獨立，分為多種不同的語言區。但是也有研究者逐漸認識到像語言這種高級認知活動是由不同腦區共同組成的神經網絡實現的。人類語言神經網絡的形成可以分為兩個階段：從出生到3 歲，嬰幼兒的大腦兩側顳葉迅速發展；從3 歲到成年，大腦中的功能選擇和連接性逐漸發展，逐漸網絡化[13]。

再次，一些研究認為，兒童的大腦發育狀況可以在一定程度上預測其語言發展情況。Ortiz-Mantilla等人對杏仁核的研究發現對于早期兒童來說，左側杏仁核體積越大，右側杏仁核越小，其語言能力越好[14]。另外有研究現： 嬰兒時期語言活動中表現的不同和大腦活動水平的不同可以預測其以后一段時間的語言讀寫等能力[15]。

總的來說，對兒童語言發展的大腦機制的研究對兒童早期教育有著重要意義[16]。

3 大腦可塑性

傳統觀點認為，人的大腦的結構和功能是固定的，不會隨著環境以及后天訓練的變化而變化。但隨著神經影像技術如ERP、近紅外、核磁共振等技術的發展，神經認知學家們對大腦可塑性的認識越來越深入并達成普遍的共識： 兒童的大腦具有很強的可塑性，即使是發育完畢的成年人大腦仍然具有很強的可塑性[17]。即人類大腦的功能和結構并不是一成不變的，是可以隨著后天的訓練以及大腦的發育或者損傷而發生改變的。外界環境、后天訓練或者練習等經驗可以使人的大腦功能或者結構發生一定的變化。大量相關研究表明，運動、音樂、語言等方面的訓練都可以引起大腦皮層結構和功能的變化[18]。

Mechelli 等人在2004年對22 名母語為意大利語人士進行了第二語言閱讀、寫作、演講理解和產出的評估。研究結果表明：學習第二語言會增加左下頂葉皮層中灰質的密度。而且灰質密度的變化受學習者學習能力和語言習得年齡的影響[19]。

兒童大腦處于生長發育階段，其大腦可塑性比成人更強。Bedny 在2015年的一項盲童研究表明，曾經被認為處理視覺信息的大腦皮層被盲童用來處理聽覺信息，這一發現驗證了兒童大腦極強的可塑性。學者把該項實驗同樣在成年盲人中實施，結果發現成年后失明的人，很難像先天失明的患者一樣調用大腦的視覺皮層。這說明兒童大腦的可塑性要比成人強[20]。

4 雙語加工的神經機制

雙語加工的神經機制一直是神經語言學家關心的一個熱點話題。隨著非侵入性影像技術的發展，學者們對雙語加工的神經機制的了解也變得越來越深入[21]。

首先，使用第二語言閱讀時，第一語言也會被激活。許多學者的研究都證明了這一點。Guillaume Thierry 等人在2007年使用事件相關單位進行研究，測試中英文雙語者在閱讀或收聽英語單詞時是否自發地使用中文翻譯。研究結果表明，雙語者僅以第二語言閱讀單詞時第一語言也會被激活[22]。同樣，為了驗證選擇一種語言是否依賴于特定語言的神經模塊或通用執行區域，Jubin Abutaleb 等學者在2008年用核磁共振成像技術，研究了在不同單語和雙語選擇上下文中圖片命名期間德語-法語雙語對象中語言選擇過程的神經相關性。結果顯示在雙語上下文中（與單語種上下文相比）以第一語言命名會增加左側尾狀和前扣帶回皮層的激活。此外，當受試者使用第二種較弱的語言時，這些區域的激活甚至會進一步擴展[23]。

其次，有研究發現，中文和字母語言之間的差異也會影響閱讀單詞所涉及的認知過程[24]。這是因為漢語書寫系統和英語等字母語言書寫系統形成了鮮明的對比。英語是拼音文字,單詞由線性排序的字母組成，在閱讀中涉及字母到音位的轉換。而漢語是語素文字，單個漢字對應音節和語素，在閱讀中并不涉及字母到音位的對應和轉換。此外，還有學者們進一步探究英漢加工的不同神經機制，結果發現，在閱讀任務中，字母語言（大多數為英語）會激活左側額中回，而漢語則會同時激活左側額中回和右側額中回[25]。

5 研究不足及展望

雖然雙語兒童的執行功能自20 世紀90年代以來逐漸成為研究熱點，但相關研究在實驗設計和理論構建方面都存在一些不足。首先，在實驗設計過程中存在許多難以控制的變量，影響著實驗結果的可信度。其次，雖然很多實驗結果證明了雙語效應會對兒童的執行功能尤其是抑制控制功能的發展有著積極影響，但是其內在機理的理論發展尚不完善，有待更進一步的研究。

隨著正電子斷層掃描、 功能磁共振成像和近紅外光譜成像等新技術的應用，未來眾多科研人員可以在早期實驗結果的基礎上，利用新技術從神經機制方面更為深入研究雙語優勢形成的原因，為我國兒童雙語教育進一步規范化提供了精準的科學依據。

目前雙語教育逐漸成為未來兒童教育的趨勢，如果研究者能夠更好地了解兒童雙語優勢的生理神經基礎，更精準地掌握兒童雙語習得時間和雙語熟練度等因素，就可以更加科學地設置兒童教育課程。這樣既能避免學前教育機構等夸大宣傳，又可以避免因為忽視雙語優勢而錯過兒童大腦發育的黃金時期。