国外神经语言学研究

第三节　国外神经语言学研究

神经语言学研究最早开创于19世纪的法国、德国和英国的大脑功能研究，代表人物有法国的布洛卡和德国的韦尼克。布洛卡的学说为大脑皮层机能定位提供了重要依据，韦尼克论证了大脑优势半球的存在。两位学者还分别以自己的名字命名了大脑内部的某一区域。在20世纪中叶，心理语言学和神经心理学的产生和发展使得一些外国学者对于言语活动的脑机制问题进行了广泛的研究。乔姆斯基提出了“语言能力”和“深层结构”的理论，涉及了一些神经语言学的基本问题。与此同时，苏联的心理语言学则采用了神经心理学的实验材料，对言语过程进行神经心理分析。到了70年代，随着瑞士学者皮亚杰和苏联学者维果茨基（ЛевСемёновичВыготский）在其著作中运用了神经语言学”的术语，“神经语言学”已经开始替代过去旧的“语言的神经基础”“语言的神经心理学”“语言与大脑”等说法，这是神经语言学作为一门独立的交叉学科正式确立的标志。

1975年，苏联心理语言学家鲁利亚出版了《神经语言学的基本问题》，这本著作论述了神经语言学的一些基本问题，论述了言语交际的神经心理特点、脑内局部损伤导致言语障碍等重要问题。1979年，鲁利亚又出版了《语言与意识》一书，应用其在神经病理学素材，进一步探讨了神经语言学的一些问题。随后，维格尔（Weigl）《神经心理学和神经语言学》问世，也以“神经语言学”为题，表现了当时对这一学科的重视程度。1980年至2010年30年期间，神经语言学的研究成果颇丰，特别是针对研究语言的存贮和产生过程的神经机制方面，许多专家都得出了具有里程碑意义的结论。

一　国外神经语言学的主要成果

神经语言学对探索人类习得、存贮、生成和表达自然语言有着相当重大的价值，同时还为治疗各种失语症提供了基础。虽然对神经语言学的领域还有许多有关语言的神经机制的问题没有解决，但是从现阶段来看，仍有着很多研究成果值得我们为之兴奋。

（一）语言活动的中枢机制

神经语言学的研究学者一致认为布洛卡区、韦尼克区、角回和它们之间联系的神经纤维束（弓形束）对语言的产生、表达和接受都具有极其重要的作用。它们是语言活动的中枢机制，在各自特定功能下协同工作，进而控制着人类的语言功能。

布洛卡区，即布氏语言区，是决定语言运动的神经中枢，具有编制发声程序的功能。布洛卡区出现病变会引起布洛卡失语症也被称为表达性失语症或运动性失语症，这是一种非流利型表达性失语症，患者左侧大脑半球或优势半球的第三额受损所引起的部分或全部语言功能丧失。患者说话时发音困难，语言不流利，语法结构简单，词汇贫乏，话语有不清晰短句组成，患者的言语多局限于使用频率高的实词，听觉理解完好，但并不完全正常，与人可以回答“是”、“不是”或从几种答案中选择其一的方式进行交流。复述和命名的能力受到损伤，但通常比在自发言语中产生的词的能力要强些。阅读理解较好，书写能力受到影响。

韦尼克区，又称“韦氏语言区”，它的主要功能是分辨具体语音，形成语义和语言的接受（或印入性语言）和这一区域有着密切的关系。韦尼克区的受损直接导致人类语音辨别丧失，造成感觉性失语症和听觉记忆的丧失。患者在说话时虽然没有语音或语法上的问题，但是他们无法分辨对方的语义和语音。不仅是韦尼克区对的单一受损会产生这种效果，如果切断了布洛卡区和韦尼克区的联系，也会产生这种病症。

角回，在韦尼克区上方、顶——枕叶的交界处，处于大脑后部，是一个极其重要的联合区。角回的受损会引起语义性失语症。若切除角回，将使单词的视觉意象与听觉意象失去联系，并引起阅读障碍，导致听—视的失语症，病人由于在看到的物体和听到物名的声音之间失去联系，因而不能理解词语的意义。角回损伤还会在引发失读症的同时引发失写症，即无法正常书写文字。

（二）人脑机能联合区的发现

前苏联学者鲁利亚对大脑进行了长期的实验研究，从而进一步确认了人的心理过程是一种复杂的机制系统。鲁利亚根据自己的论断验证和前人的研究成果，他把人的脑部划分为三个“机能联合区”，又把它们称作三个最基本的脑器官，同时他还分别确立了每个区域与语言能力的关系。

第一机能联合区是人类调节自身紧张程度和觉醒状态的脑内区域，位于下部的脑干和脑内侧皮层下部位。这个联合区不仅会增强皮层的紧张度，而且受到皮层的调节。如果第一联合区有损伤，就会引起皮层紧张度降低，使具有选择性的心理活动难以进行。人类的具体表现是选词障碍，不能辨识多义词等情况。第二机能联合区是人类接受、加工和储存信息的联合区，它的位置在新皮层的外表部，还有视觉区（枕叶）、听觉区（颞叶）和一般感觉区（顶叶）的器官。这一区域加入受损的话，人类接受和加工信息的过程就会遭到破坏，视觉、听觉或空间运动觉会明显感觉有障碍。人类的左半球受损，阻碍了信息的加工等程序，就可能出现音位听觉障碍或者无法将语言信号在空间上组合起来。所以，第二机能联合区受损的患者无法识别清音和浊音，书写时存在类似的字母或读音时也会混淆。第三机能联合区是人类规划、调节和控制复杂活动形式的区域，这个联合区具体是处在皮层的运动区（额叶）。第三机能联合区受损，人类就无法主动影响和控制自身的动作，具体的表现是缄默症。这一区域出现问题的患者，他们的总控制装置遭到破坏，开始肆意浮现联想，无法理解话语的真实意思。患者正在陈述某个事件，但是由于第三机能联合区出现异常，他们的注意力就无法一直集中，视线飘忽不定，过了一段时间才会继续之前的描述。

（三）言语障碍及其神经心理机制

1.因脑部受损引起的言语障碍

（1）因脑部受损引起的言语障碍

即失语症，是指全部或局部丧失言语能力的现象，可分为两大类：（1）表达形失语症，其病因是因为大脑左半球布洛卡区受伤或病变。（2）接受型失语症，其病因是因为大脑左半球威尼克区受伤或病变。

（2）失语症的分类

失语症依病象可分为七类：（1）运动型失语症，发音部位的肌肉运动不灵活，丧失原有正确发音的能力。（2）感觉型失语症，丧失原有的语言接受和理解能力。（3）语义型失语症，丧失原有的对文字和口语意义的了解能力。（4）发音型失语症，丧失了原有的语言发音能力。（5）语法型失语症，丧失原有的语法能力，不能将词合成完整句。（6）忘名型失语症，丧失了原有的见到人或物而知其名的能力。（7）识字型失语症，丧失原有的识别文字的能力。

（3）失语症的症状

失语症有许多症状，可发生于口语，也可发生于书面语。

（1）失语症在口语表达方面的主要表现

觅词困难，患者无法回忆出应该使用哪一词语；迂回表达，当患者想不起某个词时，就采用别的词语或句子来代替这个词；言语错乱，实际说出的词跟想说的词不一致；语法缺失，说出的句子在语法结构方面存在缺陷，例如遗漏某些语法成分或把语法成分用错；言语杂乱，患者可以流利地说出句子，但别人无法听懂；言语刻板，无论在什么情况下都只能说出极为有限的几句话，例如英语失语症患者中有的只说yes或no这样的话或机械地重复别人的话语。

（2）失语症患者的书面语表达障碍

完全书写性障碍，即完全不能书写；构字障碍，表现为遗漏或增添笔画；书写错乱，用错误的字代替正确的字；机械重复，写出第一个字，以后始终写这个字；象形写字，患者不能写出文字时，以图画代替之；镜像书写，用左手写字，写出的字左右颠倒；写字增多，书写时加入无关的字。

2.因发音功能失常引起的言语障碍

因发音功能失常引起的言语障碍，即构音困难，指神经组织或发音器官病变引起的口语发音缺陷。其基本的特征是大脑中的语言无法准确地转化为清晰的口头言语。下面简要介绍几种具体的情况。

（1）缄默症

主要表现是患者沉默不说话。一般有两种情况：一种是官能性的，例如癔病或精神分裂症所引起的症状；另一种是器质性病变，这又分成两种情况：一种是因为患有失语症，造成了表达困难，患者因此不愿意说话；另外一种是脑干网状结构破坏，皮层缺乏非特质性投射系统传来的维持觉醒的冲动，造成患者无法言语，称为运动不能性缄默。

（2）声音嘶哑

其起因有多种，主要是迷走神经病变而引起的声音嘶哑。喉返神经所支配的其他喉内部诸肌一侧局部麻痹时，发音常无障碍，但若一侧完全麻痹时，则声音低弱和嘶哑。两侧喉返神经麻痹常为癔症性的，患者不能说话，或只能耳语。

（3）口吃

表现为预留中断，重复发音。口吃容易出现于童年早期，成年后出现几率小。但在情绪激动时，成年人也可能出现口吃现象。据观察，口吃与左力手有密切关系，特别常见于左力手或右力手迟缓定型者。左力手的儿童被迫改用右手操作时，有时会因干扰言语中枢而引起口吃。

（四）人脑两半球的言语功能

斯佩里（Speery）认为人类大脑的左半球和数学、语言思维有关，善于像计算机一样进行连续的分析和操作。与之相反的是，脑的右半球则是空间立体的、非语言的，善于进行计算机无法处理的分类、综合等操作。这里所说的综合是指例如部分与整体的对照的活动。根据前人的研究，在大多数情况下，眼球向右转动的人，他脑的左半球是发达的，而向左转动的人则右半球发达。田中春美认为只有少部分人的左右半球的发展是平衡的。

人的语音和言语的功能主要是由大脑的左半球（又称言语优势半球）承担，包括言语的接收、分析、理解、加工、生成、储存、表达等功能。患者在感觉信息只传入大脑左半球的情况下，能正确地执行右倾视野内的书面语命令，大多数患者在手术后的几周内只能用右手写字。之后左半球开始控制左手，对传入左半球的刺激，能用左手书写来应答。

在左半球健全的情况下，右半球的言语表达能力受到抑制进而退化，但仍保持一定程度的理解能力。大脑右半球主要负责语调，为话语提供了韵律。所以，右半球的损伤虽然不影响组织和表达话语的能力，但是话语的感情色彩已经弱化，甚至消失，患者也逐渐丧失了辨别语调的能力。尽管言语优势半球是大脑的左半球，但是右半球的言语功能仍不能忽视，特别是在左半球言语功能受损的情况下，人类的右半球就显得极其重要。

三　国外神经语言学研究方法的探讨

神经语言学研究方法神经语言学在其发展过程中，研究方法不断得到补充，可以分四个方面来看。

（一）鲁利亚的方法

前苏联学者鲁利亚采用下列一套方法。

第一阶段，收集病人自发性言语的临床观察资料，即观察病人如何表达要求，愿意，如何提问题，以及如何同周围的人交谈。

第二阶段，分析病人的对话性话语，向病人提问。包括两类问题：一类是病人的答话已包含在问话之中，只需病人表示肯定或否定，儿不必独自构造扩展性言语；另一类是问话不包含现成的答案，病人需自己另造传递信息的计划，组成新的联系，形成必要的话语。

第三阶段，研究病人重复性言语，考察病人重复系列的言语单位的能力。

第四阶段，研究病人寻找必要词汇单位的过程是否受损害，是否以次要的词汇单位替代所需词汇单位。

第五阶段，分析病人的独白。简单的实验不要求病人独自形成意向，只要能构造现成的言语格式，用扩展的陈述性言语表达出来即可。另一种实验要求受试者分析信息并区分出主要环节，这样便于研究人员观察病人区分信息主要环节的过程以及用扩展性言语表达信息内容的能力。

第六阶段，测试病人按给定题目独立进行扩展性口头叙述的能力和过程。

（二）经典的临床——解剖学方法

神经语言学以失语症的研究为开端，最初依赖的手段就是临床观察和患者死后所做的验尸解剖。这种方法遵循这样的思路，即脑病变患者会有言语能力失常的表现，研究者如果既能够合适地描写他们的言语表现，找出其中不正常的因素，又能为发生病变的脑区确切定位，那么就能推断，患者的语言障碍与病变的脑区之间存在联系。正常状态下，这一脑区应该管辖着患者丢失的那部分语言能力。对脑区的定位要等到患者死后进行解剖才能获得。在不能对大脑进行直接观察的情况下，这样的方法显然有极大的价值。

使用这一方法的最经典例子是布洛卡。他的一位患者除了能发“tan”的音外，不会发任何其他的音，但理解语言的能力完好无损。患者六天后去世，解剖结果显示，患者在大脑左额叶后部有明显损伤。布洛卡由此推断这一区域与人说话的能力有关，这就是以后广为人知的布洛卡区。事实上，19世纪后半期的许多研究者都单纯依赖临床—解剖学方式，他们的研究虽取得了很大的进展，但也遭到了质疑。这种方法主要有以下几点值得反思：经典的失语症研究者强调从临床角度对患者分类，但是这种分类远不像他们描述得那么简单，因为脑区和语言障碍之间不是一对一的关系；临床—解剖方法主要采取自然观察的方式，变量太多，得不到控制，影响结论的可靠性；很多采用这一方法的研究者，其理论的建立基于个案病例，结论的普遍性受到怀疑。

（三）心理实验的方法

由于临床—解剖方法的不足，心理实验的方法逐渐被引入到脑损伤患者的研究中。这一方法最大的特点在于，通过实验对一些变量进行控制，以达到对变量的观察。这样，就可以在不同的实验条件下，关注不同的脑损伤患者在执行不同的语言任务时所具有的不同表现。实验的设计需要具有专业水准的人员完成。程序的设置、测试材料的选择等必须经过论证才能被使用。神经语言学引入这一方法，不但与心理学的方法发展相适应，也与理论语言学的进展相适应。所以使用这种方法的研究者，一方面有一定的心理学背景，另一方面对失语症患者的语言障碍的描写也比以往要深入得多。他们依据心理语言学建立的模式，利用失语症患者表现出来的各种障碍，对模式中假定的语言加工的各种下位过程加以检验，以此来证实或修正自己的理论。从中可以看出，使用这一方法的研究者与经典的失语症研究者不一样，他们不注重患者脑损伤部位的定位，不注重解剖学的结果，转而关心语言学和心理语言学中的结论，从语言学的角度尽量详细描写患者的语言障碍，对照已经建立的详细的语言心理加工模式，从中推断正常的语言处理过程。所以，他们对患者的分类依据的也是语言障碍的表现，而不是脑损伤部位。这一方法的兴起显然深受乔姆斯基语言理论的影响。

此外，还有一些研究者试图改进传统上对患者的分类，这种改进主要体现在借助事先已设计好的一套方法测试患者的各种语言能力，依据所得成绩来分类。这些测试法其实就是心理量表，它们的设计也依据了心理实验的要求，一般先分出几种基本的语言能力，再依此细分。比较有名的波士顿失语症诊断测试（the Boston Diagnostic Aphasia Assessment，BDA）就将听力理解分为词语辨别、身体部位判断、命令和复杂观念化材料。

四　国外神经语言学的发展趋势

神经语言学经过一个多世纪的发展，不断拓展研究的广度和深度，已取得了许多令人瞩目的成就。作为语言学的一门下位学科，神经语言学的基本研究目标是探索语言的本质和规律。目前语言学中其他许多分支学科的研究结果都期待神经语言学的结论来检验，神经语言学的支持被视作是这些结论成立的最为有力的证据。神经语言学研究的是大脑和语言的关系问题，现代脑科学家在以下不同层次探索脑的工作原理:整个脑-神经通路-脑区-神经回路-神经元-细胞-分子。在微观层面上对大脑探索的不断深入，可以大大增强对语言的神经机制的认识。所以，神经科学、遗传学等的最新进展是推动神经语言学发展的巨大动力。除了吸收神经科学、遗传学等相关学科的成果促进自身发展外，作为一门多学科交叉的新兴学科，神经语言学今后还将在以下几个方面改善现有面貌，以获得更大的进展。

（一）神经语言学研究队伍应继续壮大

神经语言学的交叉学科性质使它正吸引着越来越多的、不同学术背景的人参与其中，尤其是语言学背景的人员将在这些研究中起到越来越重要的作用。从公元前3000多年起就不断有关于言语能力失常的记载，但记载这些病例的不是语言学家，而是医学人员。在很长一段时期内，语言障碍的问题都未能吸引语言学家的注意力，这方面的研究主要由神经医学家和心理学家完成。雅克布逊是第一个将语言理论运用到失语症研究的语言学家，他遵循索绪尔的观点，认为语言病理学的研究有助于对语言结构的理解，雅克布逊还进一步认为：“语言结构的哪部分受损是对失语综合症描述和分类的出发点。”他对语言学家忽视失语症研究感到失望。对这一问题的忽视主要是因为布龙菲尔德的行为主义观点盛行，他强调客观描写语言材料，反对对“心智”的探讨。直到乔姆斯基的理论出现之后，语言学家才焕发出对人类语言的神经基础的研究兴趣。1991年至2000年世界范围内有关失语症的研究论文共有3000余篇，以乔姆斯基理论为背景的占400多篇。心理学家和神经医学家的研究目的往往不在于揭示语言本身的规律，前者多希望通过对语言的研究来获得一般的认知规律，后者的目的则在于临床诊断。他们缺乏语言学背景，因而不能使神经语言学研究真正走向成熟。神经语言学领域要取得新的突破，必须吸纳更多的语言学研究者，不仅以乔姆斯基的理论为背景，也可以其他语言学理论为背景。

（二）神经语言学的调查对象应逐步扩大

目前，神经语言学中事件相关电位（ERP）和功能磁共振成像（fMRI）等技术可以用于正常被试，这是技术领域的一大突破。调查正常人可以使我们更直接地了解脑活动，检验从脑损伤病例研究中得出的结论。今后的神经语言学将进一步扩大调查的人群，包括正常人、失语症患者、其他语言障碍者、痴呆症患者、右脑损伤者、神经心理正常与不正常者、儿童、正常与患失语症的双语或多语者等。过去的20年里，对痴呆症和儿童的语言研究越来越受到关注。痴呆症语言最初被归在失语症名下，但二者有着实质的不同：“失语症是因脑外伤、脑瘤、中风等引起的，原因多是局部病灶型的；而痴呆症则多呈现一种扩散性、多病灶型的病理特征，例如脑萎缩。二者的神经解剖基础不同。失语症一般认为是语言系统的损害，而智力无损伤；痴呆症则是智能产生障碍，语言是其中的一部分。”痴呆症患者的音位、句法系统保持相对完好，但语义、语用层面受损。目前调查的痴呆症主要包括以下类型：阿尔茨海默病（Altheimers disease，AD）、皮克病（Pick s disease，PD）、原发性进行性失语（primary progressive aphasia，PPA）、额颞叶痴呆（frontotemporal dementia，FTD）等。

近些年来，关于儿童的语言习得问题，国外也有大量的研究，研究者试图搞清在何种程度上可以认为儿童已经完全掌握了他们的第一语言，他们在语言发展的不同阶段会出现什么样的错误，他们最终如何克服这些问题而成为一种语言的熟练驾驭者。语言习得发展问题是心理语言学研究的一个重要方面，神经语言学在这方面所做的工作则能进一步揭示语言发展与脑神经发育、神经回路建立等之间的关系。对双语、多语者的研究也日益受到重视——掌握一种以上的语言与掌握单一的语言在神经结构基础上有何异同，双语、多语者如何存储、通达、提取一种以上的语言系统中的单位，双语、多语者患失语症之后，在其所掌握的两种或多种语言中语言障碍有何不同表现，怎样引导他们康复，这些都是值得进一步研究的问题。

（三）神经语言学研究的语种和语言层面应不断拓展

为了更好地描写语言与脑之间的关系，扩大调查的语种和语言的内部层面也是必不可少的手段。神经语言学（Neurolinguistics）杂志2001年出了一期特刊，题为《不同语言中的失语症状表现》，调查语种涉及南非荷兰语、巴斯克语、加泰隆尼亚语、捷克语、波斯语、芬兰语、希腊语、希伯来语、匈牙利语、波兰语、西班牙语和瑞典语。近年来，以语言学为背景、以汉语为语料的神经语言学研究也在逐渐增多，出现了一些反响较大的文章。展开对多语种失语症的研究可以发现一些有趣的问题，例如相同底层损伤可能会在不同语言中引起不同的表层表现，这有助于引导我们比较不同语言的语言加工机制，并进一步探讨普遍的语言加工机制问题。

除了调查的语种范围逐渐扩大外，神经语言学涉及的语言层面也越来越广泛，不再局限于词汇、语音、句法、语义等方面，近年来颇引人注目的是在神经语用学方面的研究。1997年7月，《大脑与语言》（Brain and Language）杂志出版了一期题为《语用学：理论和临床问题》的特刊，其中发表了对乔姆斯基所作的在线访谈，访谈内容为语用学的性质及相关问题。当问到是否值得假设语用学的“神经”问题时，乔姆斯基回答：“如果语用学研究语言使用，那么它在人类生物体中就具有某些基础，这种基础在一定程度上也存在于脑内（语用学可能也包括其它很多方面，例如手势等）。如果这一观点在很大程度上被承认，我们就认为语用学当然包括脑机制……”特刊文章涉及的内容包括神经损伤人群的话语研究、交际能力和心理和脑的结构、右脑损伤如何影响话语生成、正常与非正常儿童的语用能力发展、讽刺言语行为中推理产生的过程（正常人与临床病例调查）、获得性语用障碍和语用失语症、脑损伤患者的语用能力评估和治疗、口语语用评估的心理测验问题。可以预见，神经语用学的研究在以后的阶段中将越来越深入。

（四）神经语言学技术上应寻求改进和突破

技术上革新给神经语言学研究带来了新的面貌和希望，尤其是近30年来神经影像学技术的发展和完善引起了研究者们极大的兴趣和关注，并尝试将这些新技术用于研究的各个方面。但如前所述，真正在时空分辨率方面均达到高精确率的技术暂时还没有，这将是技术工作者面临的一个难题。另外，神经语言学研究的各种处理软件也有很多需要完善的地方。

除了前面介绍过的技术之外，最近几年又出现了另一种非介入性的用于脑功能的方法，这就是近红外光学成像技术（near-infrared spectroscopy，NIRS）。大脑的活动总是与其光学特性的变化相联系，利用这种联系可以得到进行认知活动时脑内有氧和无氧状态的血红蛋白相对浓度的变化。现已开发出一种近红外光学成像器，可测试出这种变化。国内李荣宝等发表《双侧前额皮层的语言功能——用近红外技术研究语言功能的初步实验》（2000），即用近红外技术进行语言认知的脑成像实验。近红外光学成像出现较晚，但与代正电子发射断层显像（PET）、功能磁共振成像（fMRI）相比，具有简便易行、价格低廉、无损伤性等优势，吸引了研究者的注意。当然，它的缺点也较明显——只能对大脑皮层下2cm内的范围进行功能成像，在时空分辨率上也受到限制。我们可以预见，现有技术的改进和新技术的出现都将主要朝着高时空分辨率和无损伤等目标努力。

（五）神经语言学还应深入一些目前涉及较少或尚未涉及的研究领域

从应用角度而言，神经语言学主要可以为两个领域提供帮助和借鉴：一是临床诊断学，一是认知科学。失语症患者是神经语言学的主要研究对象之一，研究者对失语症的类型及其与脑区的关系问题都已作了较多的探讨，但对失语症的康复目前还知之甚少。因急性、非进行性脑损伤而导致失语的大部分患者，例如中风或脑外伤患者，在第一次损伤后的几天、几个月甚至几年之后，会在语言能力上表现出一定程度的恢复。而且不仅那些接受语言康复治疗的患者会出现这种能力改善，对未接受任何治疗的患者也是如此。为什么失语症患者会出现功能恢复，负责功能恢复的脑机制如何，右半脑在功能恢复中所起的作用如何，这些都将是今后研究中的中心问题。此外，还要加强理论意识，使用更加接近真实脑机制的认知加工模型关注失语症的治疗问题。串行信息加工模型曾为语言损伤、康复问题提供了解释框架，但是这种模型过于呆板，不能体现信息加工的动态与相互作用的特征。目前，联通论模型被用于这一领域。

在研究手段越来越丰富、研究层面与领域越来越广泛的情况下，还有一个不容忽视的问题，即如何将不同学科、不同调查对象、不同语种、不同语言层面、不同实验手段等因素综合考虑，并整合使用不同手段、不同对象或语种（语言层面）所得的结论，以更加清晰地揭示出语言与人脑的关系。