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语言与大脑

时间:2022-04-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:我们智人具有超大容量的大脑。因此,可以说在大脑进化的同时,类似语言的行为也跟着进化了。语言学家所研究的系统是人类有意识地理解大脑和行为的抽象概念。众所周知,语言不仅仅是一种交际手段,还是一种思维方式,语言、智力与记忆力之间存在密切联系。长期以来,医学证据显示大脑的某个区域与言语生成和理解有关。负责语言的关键区域一般来说位于大脑左侧。

我们智人具有超大容量的大脑。“超大”并非指它的绝对尺寸,任何一个大型动物的大脑肯定超过一只猫或一只老鼠,关键在于大脑尺寸和结构与整个身体尺寸的比例。从生物学角度来讲,人类比一般的有胎盘哺乳动物要“聪明”五倍。

我们的近亲同样拥有较大的大脑,距今三百万年前的“人科动物”或“类人类”的化石都可作为佐证。能人的大脑在一百万年中不断发展,逐渐超过其他物种,成为被古生物学家归于与人类同属的第一个物种。另外,生活在距今约一百万年前的直立人头骨似乎更大,相关记载可以追溯到距今四十万年前,能人的化石已被归入人类。这种由化石推断出的“聪明”程度仍是完全由体质确定的。我们不禁试着将能人的进化与一些具体行为模式相联系,而不仅仅是能人的智力增长情况,这些行为模式将人类与黑猩猩及其他猿类区别开来。其中,言语便是最重要的标志之一。因此,许多人提出,语言或至少类似语言的交际形式应该起源于人类大脑快速发展的阶段。

人类和其他灵长类动物大脑的“急剧发展”主要发生在大脑皮层的前部。皮层是指构成大脑两半球沟回的表层灰质。我们可以通过提取化石头骨的内部形状来观察灭绝物种的皮层皱褶。某些理论家想要找出更多的细节。首先,不妨假设语言控制区位于大脑皮层的某个特定区域。如果在我们祖先的大脑皮层里存在相对应的区域,那么这两个区域必然应该拥有类似的功能。因此,可以说在大脑进化的同时,类似语言的行为也跟着进化了。

从以上观点可以做出许多假设,首先是我们至少可以知道语言控制区所处的位置,即使我们说不清控制的过程。但对于语言控制区的位置,我们到底有多大的把握呢?

涉及“如何”的问题往往令人头疼。我们知道言语中的声音是如何产生的,声带、舌头和其他器官是如何运作的。我们还大体知道人体器官是如何被神经系统控制的。但我们却不知道大脑是如何决定某些单词组合的。既然我们将单词分解为许多个单“音”,我们希望可以做出大胆的推断:no这个单词由[n]和[əʊ]这两个言语中其实并不存在的单位形成。它们可被看作在有意识的理解层次上建立的抽象概念,而非大脑分析的产物。它们无助于我们的理解。

不妨将此与我们观察事物的方式做一比较。例如,看见一辆车从身边呼啸经过意味着感知它的位置变化,这辆车被视为相对于“背景”而运动的一个“目标”,这个“背景”也形成于对视线内其他物体的总体感觉之上。可以想象,进入眼睛的光的模式在大脑中被进行类似的分析。判断目标的主要依据是形状和颜色。同时,大脑还会根据光模式的变化来确定目标的运动方式。因此,感知汽车及其运动方式是一次经验中不可分割的两个方面。

当然,上面这句话在意识层面上完全正确。然而,脑科学家却告诉我们,负责探查运动的系统实际上并不等同于探查形状或颜色的系统。相关证据主要来自对眼睛和大脑与人类进化相似的其他动物所做的实验。另外,科学家的发现在极个别病人(患病或受伤后大脑受损导致某个系统功能丧失)身上得到了进一步验证。其中一个病人虽然能够看出车的形状并感知它的运动,却没有颜色的概念,红色、蓝色等在他眼里没有任何差别。另外还有一个经典的病例:一个病人能够准确无误地判断出车的形状和颜色,但奇怪的是看不出车在运动。

以上发现提醒我们:论及大脑中的灰质,我们都是局外人。语言学家所研究的系统是人类有意识地理解大脑和行为的抽象概念。如果把这些当作探讨大脑运作的指导原则,那就未免有点天真了。

这一警示在一定程度上适用于“语言”本身。语言学家研究的对象是我们称为“语言”的抽象概念。当我们谈到“语言”的时候,通常谈的都是语言的基本属性。因此,我们必须提醒自己从语言中到底能提炼出多少特征。首先,说话并非唯一一种有意义的行为方式。人们可以一言不发,用手指着某物,大笑或微笑,失望地举起双手,急向后转,然后快速离开。在某些国家,鞠躬表示尊敬;而在另一些国家,同样的动作却表示讽刺。所有这一切都被排除在“语言”之外。另外,我们还从言语本身的许多特征中提炼出一些东西,如语速缓慢、耳语或大声叫喊分别蕴含不同的意义。但以上这些都不在语言学家研究的范围之内。他们所关心的是孩子在学习其他知识和技能的同时,是如何掌握某种语言的。根据常识,学说话是一件很普通的事情。但在学说话的同时,孩子的大脑未必能得到相应的发展。

下面以人们谈论单词意义的方式为例,来做进一步的说明。也许用“各种各样的方式”更为确切,因为不同的语言学家对如何描述单词的意义持有不同的看法。然而,他们一致认为我们不必通过描述整个世界来阐述某个单词的意义。举例来说,单词fox不同于其他的单词,如vixen、badger或rabbit。有关狐狸的生理结构或行为方式,以及某个种类如赤狐(Vulpes vulpes)的数目和分布都不在该词的意义范畴之内。解释swim时,也不必牵涉浮力或推进技巧。当然,划分范畴很难,不过倒是给我们提了个醒。不管怎么说,将如何使用单词的知识与被许多语言学家称为“百科”的知识分开还是蛮有意义的。

然而,我们的大脑组织结构可能与众不同。语言为我们人类所特有:我们“有”语言,而我们的近亲却没有。不过应该说,语言随着智力的显著增长而进化。接下来的问题是语言和智力之间究竟存在何种紧密联系。众所周知,语言不仅仅是一种交际手段,还是一种思维方式,语言、智力与记忆力之间存在密切联系。我们现在还不是很清楚为什么要把“语言记忆力”(个人运用语言词汇的具体方式)看作是单独进化而来的。

有关语言控制区域的“位置”的观点似乎更加经得起检验。长期以来,医学证据显示大脑的某个区域与言语生成和理解有关。问题是,“有关”可能只不过是说说而已。

负责语言的关键区域一般来说位于大脑左侧。人脑结构类似核桃仁,两个相似形状的“半球”连在一起。它们的功能基本对称,分别控制着另一侧的肢体,并接受另一侧视界的输入。当然,上述功能与许多动物的功能基本相仿。两半球各司其职,对我们如何行动、如何理解世界分别起着不同的作用,如对于左撇子而言,右半球在某一方面起到了支配作用。对于绝大多数人来说,左半球负责语言功能。以上结论主要来自对大脑受损人群所做的研究。这些人包括并不罕见的肿瘤和脑卒中患者、战争中脑部受伤者,或是交通事故受害者。在上述情形下,病人的言语往往受到影响,而且通常情况是他们的左半球受到了伤害。

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图17 人类大脑的左半球。左、右半球的大脑皮层均由四叶组成。大脑外侧裂将额叶与颞叶分开,位于“布罗卡区”的正下方。

大脑中存在两个与语言紧密相关的区域,被看作是负责处理语言的“言语中心”(如果当真有这么个“言语中心”存在的话),并在一百多年前被命名(见方框)。随后,许多神经病学家对它们做了进一步研究。


“布罗卡区”和“韦尼克区”

第一区是以19世纪法国的一个内科医生保罗·布罗卡的名字命名的。他于1861年从一病例中发现大脑内某一区域受伤会导致语言表达机能的丧失。另一区以德国神经病学家卡尔·韦尼克的名字命名。他于19世纪70年代报告了两个不同的病例。两区从侧面看,位于中心位置;从顶部看,则位于外部。更准确地说,“布罗卡区”位于额叶内部,就在大脑外侧裂的上方(见图17)。“韦尼克区”位置稍后,大约在太阳穴后面。以上介绍只能大概说明两区的位置,因为人类大脑在具体细节上存在差异。我们要切记许多病人的大脑实际上多处受损。

有两种典型的语言障碍分别由此而被称为“布罗卡失语症”和“韦尼克失语症”。“布罗卡失语症”的患者语言缺乏流利性和“语法”,“韦尼克失语症”的患者语言流利但缺乏“内容”。不同症状暗示着大脑受损区域的不同。有些研究人员由此做出进一步推断:语言处理的某些方面,如“言语计划”(“布罗卡区”)、句子结构控制(还是“布罗卡区”)或“言语理解”(“韦尼克区”)主要由这两区负责。上述结论的证据主要来自对脑部受损病例的研究报告,病人往往被要求进行笔头测试以判断其理解句子的能力,他们的答案将与语言学家总结出的语法结构进行比较分析。对于此类研究的假设应小心审慎,不可盲从。


有些证据在许多方面令人困惑不解。以20世纪40年代奥斯陆大学诊所的一个病例为例:病人(“阿斯特丽·L.”)是一位挪威妇女,其左侧大脑在1941年的一次空袭中受到严重创伤。她先是丧失知觉,脑浆溢出,X光显示左侧额叶受到大面积损伤。令人欣慰的是,这个故事有个圆满的结局。至1947年报告该病例时,她的身体已基本康复,并和丈夫育有一子。

当她在医院刚苏醒时,右侧瘫痪,一句话也讲不出来,但后来逐渐好转,两年后,进入大学诊所时,她已能自主行走并与人进行流利的交谈。可是,她的言语“音调”发生了明显的变化,而且这种变化没有定式。报告中这样写道:“当她连词成句时,已不再是自然的挪威口音了。”尤为特别的是,一般句末的音高该降低时,她往往会把音高升高,如在句子Jeg tok den(“我拿了它”)中,她会强调den。这个词在正常言语中是与tok合在一起,形成一个类似单词的单位。受伤三年后,她被要求参加一项测试,主要内容是辨别具有对立音高变化的一对单词的发音(挪威语里有这样的单词)。经测试发现其他挪威人觉得她讲话带有德国口音。这在20世纪40年代可是件倒霉的事,当时德国纳粹未经宣战就占领了挪威,紧接着来了盖世太保。当“阿斯特丽·L.”刚进大学诊所时就曾抱怨说人们在商店里拒绝为她提供服务。

那么,她为何无法控制言语的这些方面呢?说话的“音调”问题并不在于控制音高本身。“阿斯特丽·L.”在康复早期就能唱歌了,初到诊所时歌能唱得很好。为什么发展到这一阶段,她的音高仍出现问题呢?这确实令人费解。

许多调查分析了常常出错的情形。最糟的情况是病人根本不能正常言语,对听到的话也没有任何反应。这种症状也是阿尔茨海默氏病的症状,即逐步损害老年人大脑皮层部分的退化性混乱的最终结果。在其他情况下,人们至少能够正常地理解言语并按要求做某事,但他们的言语可能只是勉强将几个单词拼凑在一起而已。他们说的都是单词的原形。你在词典上都可以查得到。假设这样一个病人想告诉你花园里有几只猫。你也许能听到cat这个词,但却没有复数词尾。在错误的开头或延迟之后,你可能会听到另一个词grass,但它们不会和其他词如are或the组成一个连贯的句子。也许有的病人能够叽里呱啦地说上一通,问题是我们根本听不懂他们究竟说些什么。可能有更明显的证据说明他们理解言语的能力已被大大削弱。还有些病人会用一些无意义的单词,就像刘易斯·卡罗尔小说中的那首诗《无意义的话》。类似And the mome raths outgrabe的句子(《无意义的话》的最后一行)并不是很难理解。这句话由and与上一句连接,raths可能是复数形式,还有“raths”[1]也许正处于“momeness”[2]的状态。然而,卡罗尔的诗以及类似的言语障碍根本就不知道傻乎乎的史前山寨究竟是什么。情况稍好些的病人讲话时,单词好像就在他们嘴边。如果他们按要求把刀递给你,那至少说明他们知道是指什么。但是,如果他们自己想要刀的话,可能只会绕着圈子问:我能有吗?……等等……你知道的,你用它切东西的

大多数有关语言控制区域的理论都建立在对此类病例的研究结果之上。我们这里所报告的主要是结果而非原因。用医学术语来讲,它们可被归为“综合征”,即症候群。如根据20世纪80年代初首先报告的症候,艾滋病被定义为一种综合病征(“获得性免疫缺陷综合征”),接下来便是寻找导致该病的病原。我们现在面临的问题是揭示怪异的行为方式与大脑某部位受损之间的联系。但是我们的研究范围是受限的。

一个明显的问题是“症候”,或不同形式的“精神障碍”,它们的判断依据是大家认为正常的行为。例如,病人可能会犯这样一个语法错误:if Mary come tomorrow,而没用comes。正常人也会出现类似的口误;但病人一旦这么说了,就会被当作症候记录下来,临床医师会给它贴上个标签。我们的观察本身就是主观的。再来看看“阿斯特丽·L.”的情况吧。最近的调查将在她身上出现的这种言语障碍称为“外国口音”综合征,据说它非常罕见。其实该术语并没有描述言语本身,而是强调社区中其他人(包括临床医生在内)对病人言语障碍的反应。G.H.蒙拉德-科恩在原始报告中新造了一个词“言语声律障碍”,用来表示音高的不正常等。然而,当有其他非正常现象存在,病人的言语不连贯时,就很难保证所有的“言语声律障碍”都能被连贯地记录下来。

另外,值得注意的是语言处理过程远比某个受损病例呈现出的情形复杂得多。之所以称作“处理”,部分原因是因为那些病人能够康复。从某种意义上讲,他们尽管被诊断出在语言“使用”过程中存在暂时的问题,却仍保留了语言中的单词及其组合规律的“知识”。当然,我们的讨论不仅涉及局内人对语言概念的理解,而且包括对我们自身所设计的信息系统的理解。我们姑且将大脑的运转方式想象成那样。即便如此,脑部受损的区域仍会对我们产生误导。

不妨将其与房子因电起火做一比较。起火原因可能是某根保险丝烧断了,于是整间屋子陷入一片黑暗。那样的话,很快就能修复:如果没有保险丝,可以从别处找些铅丝来替代。另外一个可能是提供高压输电线路网的发电所那边出了问题。但其他发电所可以帮助解决供电问题。假设一条为整个小镇供电的输电线在暴风雨中被吹断,这将带来严重的后果。可能需要好几天才能修复,同时,一切用电设备将陷于瘫痪。然而,我们并不能因此断定说由于线路瘫痪,发电所不供电,所以发电的地方一定是受到了暴风雨的袭击。

将大脑与之相比也许并不很确切,但我们不要轻易对不确信或不理解的现象下结论。正如脑科学家所描述的,我们发现的受损部位很可能对一个庞大体系的“路径”产生影响。

以上讨论也许听起来较为悲观,但希望永远存在,总体来说,大脑研究的前途看起来确实一片光明。

首先,研究工具越来越先进。大脑扫描仪不仅有助于确定大脑受损的部位,而且能够观察到进行实验时大脑内部的活跃区域。最普通的技术是根据提供能量的血流量的增加来推断神经元的活动。为了维持大脑正常运转,我们需要大量进食以提供能量。通过观察,我们可以间接测量为不同区域提供能量的多少。如果血流量大,则意味着细胞活动频繁。另一更具潜力的技术是通过跟踪细微的电流变化直接记录细胞的活动情况。当然,大脑扫描的应用远不止对讲话时发生的一切所做的研究。语言学是一门学科,它时刻准备着从揭示的现象中得到一些启示。

然而,研究正常人的大脑同样也很重要。诚然,我们身边不乏病人,且随时可以接受测试。因此,人们设计各种各样的实验来研究受试者的活动模式,有些受试者行为反常,有些则是大脑不同区域受到损伤。但有一点应该切记,我们的发现可能部分取决于病人的大脑弥补大脑损伤的方式。

为了便于比较,不妨假设你的右手丧失功能,那么,必然有一些以前用两只手或右手做的事情,现在必须学会用左手去完成。如果你是右撇子,可能就不得不强迫自己用左手写字。显然,这将牵涉大脑和肌肉,并逐渐形成新的用手习惯。语言学家感兴趣的是大脑内部发生的事情。我们不能想当然,认为大脑受损后的运转方式就是其正常的运转方式减去受损部位受伤前的情形,这就好比通过观察某人切除一条手臂后把持物体的方式来调查之前他是如何抓握东西的。

因此,我们期望能有更多实验来扫描正常人的大脑。虽然这一希望或许听起来有点自相矛盾,但或许只有当我们充分意识到人类的大脑有多么神秘的时候,智慧的种子才能生根。

有一段时期,大脑常被比作数字计算机。在“硬件”层次上,神经元互相联系,电子信号沿着电路传递。当然,上述观点产生于神经学者发现大脑的化学过程之前(他们还不断有新的发现)。在“软件”层次上,许多研究者认为,如果我们能够抽象出一项大脑能够完成的任务,如找出一句话的句法结构,并通过编程让计算机完成这个抽象出来的任务,那么我们就可以从中直接得到结果,知道大脑系统是如何处理所接受的输入的。以上想法在计算机科学处于初级阶段时有一定的市场。但我们没有理由认定大脑拥有专门的“软件”系统,这些系统专门为较大任务(如言语理解)切分出的一系列子任务而设计。

事实上,我们并不知道大脑中发生的一切如何与某次经验(如理解一句话)发生联系。几乎在多数语言学家和心理学家展开讨论之前,“理解”就已经成为一种来自经验的抽象。“句子”更明显也是一种抽象,虽然它的有效性只充分表现在语言学家的研究层面。然而,也许在大脑的生理活动方式与我们观察、分析的行为之间,或由两者间相互作用而产生的精神结构与印象之间,存在某种比我们想象中复杂得多的因果联系吧。

【注释】

[1] rath意为“史前山寨”,指古爱尔兰酋长的住地和防御工事。——编者注

[2] mome意为“傻瓜”、“笨蛋”。——编者注

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