語言與大腦——簡述語言習(xí)得的神經(jīng)機(jī)制

一、腦的言語活動與感知機(jī)能

　?。ㄒ唬┐竽X皮層的言語機(jī)能定位

　　1、各腦葉與言語活動的關(guān)系

　　額葉：額葉位于大腦前部，占大腦皮層的1/3。包括中央前回、額上回、額中回、額下回大腦左半球額葉主司計(jì)劃、能動與自主運(yùn)動的控制功能。在詞語、圖像的記憶試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，左額葉負(fù)責(zé)詞語的認(rèn)知記憶功能；右額葉負(fù)責(zé)圖像的認(rèn)知記憶功能。左額葉受損的患者往往缺乏洞察力、自發(fā)性和積極主動性，其根據(jù)環(huán)境調(diào)節(jié)自身行為的能力較差。在言語活動方面，左額葉損傷的患者雖然有復(fù)述的能力，但對變化的詞序掌握有困難。同時(shí)，他人的和內(nèi)部的言語對其行為的調(diào)節(jié)也有困難。

　　顳葉：位于大腦外側(cè)裂下，外側(cè)面被兩個(gè)溝分成上、中、下三個(gè)回。顳葉與言語活動的關(guān)系主要體現(xiàn)在左側(cè)。大腦半球左顳葉主司聽覺、語言和記憶功能。左顳葉及其邊緣區(qū)域受損患引發(fā)特定的語言缺陷：Broca區(qū)受損導(dǎo)致運(yùn)動性失語；Wernicke區(qū)病變的患者喪失語言的理解能力；而角回的損傷直接影響患者的閱讀能力；左顳葉后部病變的患者可表現(xiàn)出命名困難（他們可以說出事物用途，但不能叫出其名稱)；顳枕交界處病變可導(dǎo)致聽覺和視覺的協(xié)調(diào)被破壞，不能引起表象。不能按言語指令完成行為。

　　頂葉：額葉、顳葉、枕葉之間。包括中央后回、頂上回和頂下回。大腦頂葉主要由感覺和監(jiān)控身體各部分對外界刺激反應(yīng)的皮質(zhì)構(gòu)成。因其所處的特定位置，頂葉的感覺聯(lián)合區(qū)域可進(jìn)行多種感覺信息與言語的整合，該部分受損會導(dǎo)致書寫、閱讀障礙。左頂葉下部病變的患者在理解邏輯語法結(jié)構(gòu)(如次序或復(fù)雜結(jié)構(gòu)等)時(shí)有困難；而右頂葉受損導(dǎo)致空間關(guān)系方面的障礙，如書寫過程中對詞距，行距的把握等(王德春，1997)

　　枕葉：位于頂葉之下，顳葉之后，呈三角形。枕葉包括視覺皮層和一級視覺區(qū)。大腦半球一側(cè)枕葉損傷可導(dǎo)致患者忽視對另一側(cè)視野內(nèi)物體的視覺感知。因此，枕葉受損的患者可產(chǎn)生不能認(rèn)詞的閱讀障礙，他們不能讀出書面語，也不能抄寫。右枕葉損傷會導(dǎo)致患者閱讀速度減慢。

　　2、對大腦皮質(zhì)言語功能研究的歷史

　　對腦的語言功能分析始于對腦病患者的研究, 法國神經(jīng)解剖學(xué)家Paul Broca通過對15例大腦病變患者的檢查發(fā)現(xiàn), 大腦左半球額葉損傷是言語喪失的原因。其所著的《我們用大腦左半球說話》一書中成為大腦皮層的定位學(xué)說的宣言。自此，大腦左半球額下回后部被定名為具有言語運(yùn)動功能的Broca區(qū)。

　　對Broca區(qū)的進(jìn)一步研究顯示，控制語言表達(dá)的大腦皮層區(qū)比Broca本人所界定的區(qū)域更大一些，當(dāng)位于額葉中后回的大腦左半球的頭、眼和手運(yùn)動的投射區(qū)皮質(zhì)受損后，患者無法協(xié)調(diào)頭、眼移動和手的活動，因此失寫。該區(qū)域被從Broca 區(qū)分離出來，稱為Exner 區(qū), 即書寫中樞。

　　1874年，德國神經(jīng)學(xué)家Carl Wernicke通過病體解剖發(fā)現(xiàn)，大腦左半球顳上回病變患者有嚴(yán)重的理解障礙，既無法理解別人的話，也聽不懂自己說的內(nèi)容，其語言表現(xiàn)為語量大、流利但不能達(dá)意。此后的研究進(jìn)一步顯示，影響言語感覺/理解功能的區(qū)域包括大腦半球后部的顳葉、頂葉比較廣的區(qū)域，該區(qū)域被定名為Wernicke 區(qū)。

　　位于頂葉，在Wernicke 區(qū)后方，與Broca 區(qū) 和Wernicke 區(qū)并列的言語中樞是角回區(qū)，它負(fù)責(zé)聽覺語音信息與視覺文字信息之間的轉(zhuǎn)化。使人可以寫下聽到的內(nèi)容，朗讀看到的文字。 角回區(qū)受損，患者喪失語音聽覺感知與文字視覺感知間的聯(lián)系，不能將書面語轉(zhuǎn)化為可用于理解的語音形式，無法理解書面語的含義。因此，該區(qū)又被稱作為“閱讀中樞”。

　　除以上4大言語中樞，大腦皮層的一些其他區(qū)域也具有言語功能，其中包括連接B區(qū)與W區(qū)的弓狀束；枕顳葉交界區(qū)；顳頂枕葉交界區(qū)；三級頂枕葉區(qū)；中央后區(qū)下部和左顳區(qū)中部。

　　值得注意的是，大腦皮層各言語區(qū)之間具有復(fù)雜的神經(jīng)連結(jié)，而不是明確分割的。這種連結(jié)是由許多的神經(jīng)纖維組成的。某些神經(jīng)元可能參與多種言語功能活動。因此，大腦皮層各言語區(qū)之間的任何一部分神經(jīng)通路受損，都將可能導(dǎo)致不同類型的言語障礙。

　?。ǘ┐竽X皮層下的言語區(qū)

　　腦的言語機(jī)能不僅體現(xiàn)在語言行為大腦皮質(zhì)上的機(jī)能定位，同樣受到皮質(zhì)下各神經(jīng)中樞的調(diào)節(jié)和控制。大腦皮層下的言語區(qū)主要可概括為丘腦、下丘腦、基底神經(jīng)節(jié)和小腦。

　　丘腦使大腦皮層中Broca Area 與Wernicke Area之間進(jìn)行言語處理(即言語表達(dá)和言語理解)的中轉(zhuǎn)站。如前所述，丘腦雖然不是言語發(fā)生的部位，但它負(fù)責(zé)將來自身體各部分的感覺信息投射到大腦皮質(zhì)的相應(yīng)區(qū)域，從而影響語言功能。丘腦受損后，患者可表現(xiàn)為緘默，也可體現(xiàn)為言語雜亂(語量增大、但累贅、錯(cuò)亂)。

　　下丘腦作為控制情緒及多種行為動機(jī)的神經(jīng)中樞，其損傷可導(dǎo)致患者言語行為動機(jī)缺失，患者不愿意說話，言語遲緩，發(fā)音困難(王德春，1997)。

　　基底神經(jīng)節(jié)是埋藏于髓質(zhì)中靠近腦底的灰質(zhì)團(tuán)/核群，由尾狀核、豆?fàn)詈?、屏狀核和杏仁核等?gòu)成，有參與控制運(yùn)動的機(jī)能。其損傷會引發(fā)言語重復(fù)、言語模仿和刻板的口語。

　　小腦的主要作用是通過許多神經(jīng)纖維和腦的其他部位發(fā)生聯(lián)系，從而配合大腦皮質(zhì)，保持肌肉的緊張力，調(diào)節(jié)全身的隨意運(yùn)動，特別是維持軀體平衡(劉覲龍、韓湘文，1990)。它的損傷會引發(fā)構(gòu)音、語速和韻律等方面的運(yùn)動失調(diào)構(gòu)語障礙。

　　此外，大腦皮層下的灰質(zhì)、白質(zhì)各區(qū)也通過投射纖維共同調(diào)節(jié)大腦皮層的言語功能，通過這些神經(jīng)連通反饋線路的作用，使處理語言信息的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更為完善和強(qiáng)大。 

　　二、語言習(xí)得的神經(jīng)機(jī)制

　?。ㄒ唬┱Z言習(xí)得理論的發(fā)展的主要階段性成果

　　早期語言習(xí)得理論是建立在條件反射學(xué)說基礎(chǔ)之上的——兒童在習(xí)得語言的過程中，不僅接受來自于客觀環(huán)境中的實(shí)物刺激，來自于語境中伴隨實(shí)物而出現(xiàn)的語言信號同樣作用于兒童的大腦，兩者是緊密結(jié)合的。而后天認(rèn)知能力的發(fā)展使兒童學(xué)會了對事物的特征加以綜合，并以詞語的形式加以概括。詞就成為第二信號系統(tǒng)的刺激(如“前有梅林，可以解渴”)，得以脫離實(shí)物刺激本身。當(dāng)兒童思想的表達(dá)完全可以建立在詞語間的聯(lián)系上時(shí)，語言體系逐步地形成了。隨著行為主義心理學(xué)的刺激——反應(yīng)論的進(jìn)一步發(fā)展，斯金納等人提出語言信號產(chǎn)生的刺激和其他感覺刺激一樣，作用于兒童大腦的相應(yīng)部位，令其做出相應(yīng)的反應(yīng)，而環(huán)境對反應(yīng)所產(chǎn)生的反饋(如家長、老師的批評或鼓勵(lì)等)成為新一輪的刺激，強(qiáng)化了刺激——反應(yīng)的過程，促使語言習(xí)慣的形成。

　　從20世紀(jì)50~60年代開始，人們開始注意到兒童語言習(xí)得的特殊性與創(chuàng)造性。生成語法學(xué)派提出兒童具備先天的語言習(xí)得機(jī)制(LAD),他們運(yùn)用這種與生俱來的能力，通過復(fù)雜的心理過程，對所聽到的話語進(jìn)行加工和分析，構(gòu)筑這一語言的語法，并根據(jù)語法規(guī)則來生成無限的語句。

　　皮亞杰的習(xí)得理論結(jié)合了先天能力論與后天經(jīng)驗(yàn)論的觀點(diǎn)，他不否認(rèn)語言能力是大腦一般認(rèn)知能力的一個(gè)方面，知識的獲得有賴于先天的能力。但認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展是兒童主動發(fā)現(xiàn)、自發(fā)學(xué)習(xí)的結(jié)果。而所有發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)當(dāng)在后天的社會交往/社會環(huán)境中才能完成的。因此，兒童語言具有創(chuàng)造性，但模仿、學(xué)習(xí)在語言習(xí)得中仍起著不可低估的作用。

　?。ǘ┱Z言習(xí)得的神經(jīng)機(jī)制

　　拋開心理認(rèn)知框架下語言掌握的先天論與后天論的爭端, 語言習(xí)得終究無法擺脫其必備的物質(zhì)載體——大腦, 換句話說,語言信號的輸入和輸出是以神經(jīng)沖動的形式在腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳遞的。大腦半球的內(nèi)部組織中構(gòu)成腦神經(jīng)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要成分包括：皮質(zhì)(灰質(zhì))、髓質(zhì)(白質(zhì))和基底神經(jīng)節(jié)。由神經(jīng)細(xì)胞體構(gòu)成的皮質(zhì)負(fù)責(zé)接受、處理和發(fā)出神經(jīng)信息; 構(gòu)成髓質(zhì)的大量神經(jīng)纖維負(fù)責(zé)在腦半球、腦皮層的各部分腦區(qū)、脊髓與腦干間建立廣泛的聯(lián)絡(luò)，保障神經(jīng)信息的傳遞；而埋藏于髓質(zhì)中的基底神經(jīng)節(jié)則具有參與控制肌肉運(yùn)動的機(jī)能。

　　觀察發(fā)現(xiàn)，髓質(zhì)在兒童出生后的幾天直至11歲一直處于生長發(fā)育期，神經(jīng)纖維的生長在神經(jīng)系統(tǒng)之間建立起一個(gè)多通道的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有力地保障了神經(jīng)信息在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的傳遞和源于各類感官系統(tǒng)的神經(jīng)信息整合。這一發(fā)現(xiàn)為刺激——反應(yīng)論的兩個(gè)信號系統(tǒng)假說奠定了生理學(xué)基礎(chǔ)。

　　構(gòu)成灰質(zhì)的神經(jīng)細(xì)胞體/神經(jīng)元向外發(fā)出樹突和軸突，樹突從其他神經(jīng)元的末端終球(Terminal end bulb)接受電化學(xué)脈沖并將其傳導(dǎo)至其神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞體內(nèi)。軸突則負(fù)責(zé)將細(xì)胞體發(fā)出的電化學(xué)脈沖傳導(dǎo)至其他神經(jīng)元。在樹突、軸突和細(xì)胞體之間的接觸點(diǎn)稱為突觸(Synapse)，依賴突觸，神經(jīng)沖動得以往返傳遞。

　　突觸概念的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的軸突和另一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞體或其樹突、軸突之間的間隙。這個(gè)間隙的構(gòu)成包括突觸前細(xì)胞的突觸前膜和突觸后細(xì)胞的突觸后膜。在兩種類型的突觸中，電突觸可以在神經(jīng)細(xì)胞間直接傳導(dǎo)電脈沖;而化學(xué)突觸則需要借助靠近突觸前膜的小泡中的化學(xué)遞質(zhì)傳導(dǎo)神經(jīng)沖動,即當(dāng)包括語言信號的刺激通過多維感官通道在皮質(zhì)的特定區(qū)域形成興奮點(diǎn)后,該點(diǎn)的神經(jīng)元內(nèi)部與其周圍神經(jīng)元之間就形成了電位差, 電脈沖沿著軸突向處于其末梢的突觸前膜傳遞，靠近突觸前膜的小泡破裂,釋放出化學(xué)遞質(zhì),并通過突觸間隙傳向突觸后膜,形成連鎖性的電位變化和新的興奮點(diǎn)。由于一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞可能以不同形式同時(shí)與其它多個(gè)神經(jīng)細(xì)胞相連,因此,由一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞傳出的神經(jīng)沖動實(shí)際上是對經(jīng)過其突觸后膜來自于不同神經(jīng)細(xì)胞的興奮型或抑制型神經(jīng)沖動的加工整合。復(fù)雜的信息通過輻射、聚合、鏈鎖和環(huán)狀等多種神經(jīng)元聯(lián)系方式，在巨大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中得以迅速處理。語言的掌握就是建立在這一基礎(chǔ)之上的。