《大脑中的语言：人类特有能力的起因》评介

成利军

（安阳工学院 外国语学院）

一、引言

20世纪50年代以来，在Chomsky生成语法的影响下，现代语言学研究愈加重视语言的神经生物学基础（崔刚，2015：8）。Angela Friederici教授撰写并由Chomsky作序的《大脑中的语言：人类特有能力的起因》即是这一领域的最新研究成果。该书于2017年由麻省理工学院出版社出版，并获得美国出版商协会2018年度生物与生命科学类杰出作品奖。Friederici教授系德国马克斯·普朗克（the Max Planc Institute）人类认知和脑科学研究院神经心理学系主任，是发现早期左前负波（ELAN）这一ERP（event-related potential，事件相关电位）成分的第一人。

除前言外，全书分为四部分，共八章。第一部分主要阐释了语言理解过程的认知神经模型，第二部分探讨了语言加工过程中不同脑区之间的协作模式、信息传递模式以及它们的神经基础，第三部分讨论了语言习得、习得年龄和大脑发展阶段之间的关系，第四部分主要研究了人类语言的进化及其神经生物学基础。

二、章节概述

在前言部分作者概述了语言的本质特征，并明确指出人类的语言官能（包括后天获得的语言认知能力）是天生的，但这种能力是由大脑结构的独特性决定的。

第一章“大脑中的语言功能：从听觉输入到语句理解”详细阐释了口头语言理解的认知神经模型。该模型包含六个阶段，作者从时间和空间两个维度，讨论了不同语言加工阶段的神经生物基础：（1）声学-音位加工阶段，发生在听觉输入后的大约100毫秒，涉及到的脑区主要有左、右脑的初级听觉皮层、颞平面和颞极平面，左脑倾向于加工音段信息，右脑主要加工超音段信息。（2）最初的短语，构建阶段发生在刺激之后的120～250毫秒之间，反映在ELAN这一ERP成分上，这一阶段主要由额盖（FOP）和颞上回前部（aSTG）负责。（3）语句的句法、语义和题元关系构建阶段，发生在刺激后的300～500毫秒之间。复杂句法结构的加工主要由额叶岛盖部(BA44)和颞上回/颞上沟后部（pSTG/STS）负责。语义加工发生在左脑，主要反映在N400上，但由于语义关系的复杂性，语义加工很难在大脑中定位，涉及到许多脑区。基于句法信息和语义信息的题元关系的构建即题元角色分配，在ERP成分上表现出了复杂性，反映在左前负波（LAN）、N400-P600和LAN-P600这些成分（模式）上。（4）整合阶段，前述各阶段的信息整合发生在刺激后的大约600毫秒，反映在P600这一ERP成分上。该阶段加工的定位仍不明确，作者认为可能发生在pSTG/STS脑区。（5）语韵（prosody）加工阶段，句法主要发生在左脑，而语韵加工主要发生在右脑。左脑的句法信息和右脑的语韵信息之间的互动和整合则通过胼胝体来实现。（6）理解阶段，语言的理解需要前述的音位、句法、语义和语韵等信息，也需要语境知识和世界知识等信息。

虽然本书的研究对象是语言理解而非语言产出，但是作者在第二章“语言产出”简单地讨论了语言理解和语言产出、交流之间的关系，以加深对语言理解的认识。作者指出，语言理解和语言产出都有着共同的知识基础即核心语言系统（包括词库和句法）；人与人之间的交流离不开核心语言系统，但情感韵（emotional prosody）、语境、手势等信息同样发挥着作用。

第三章“语言网络的结构性连接”论述了语言加工不是在某个单一的脑区进行，而是依赖于不同脑区结构之间的协作。大脑中的白质纤维束将额叶皮层和颞叶皮层的相关脑区连接起来组成了语言加工的神经结构网。基于这个网络，语言加工过程中脑区之间的信息得以传递和互动。具体来说，额叶皮层和颞叶皮层通过上纵束/弓状束（SLF/AF）两条背侧纤维通道（负责句法加工）和钩状束/下额枕束（UF/IFOF）两条腹侧纤维通道（负责语义加工）实现两者之间在结构上的连接。右脑的语言结构网与左脑相似，但语言加工的优势大脑是左脑，右脑主要负责语韵、重音和语调的加工。左右脑之间的协作与信息传递主要是通过胼胝体来实现的。

第四章“语言网络的功能性连接”探讨了语言加工过程中相关脑区不仅在生物结构上保持着连接性，在功能发挥上还具有同步性即功能连接性。从微观的分子角度来看，同一个语言加工子网络（如句法加工网络）内，不同脑区的神经递质受体的分子结构具有相似性，这是功能连接性的神经生物基础。但这种相似性只发生在左脑，右脑并不具备这种特征。基于脑电图（EEG）、脑磁图（MEG）、功能性核磁共振（fMRI）技术以及神经振荡的相关研究都证明在语言加工过程中相关脑区共同协作促进了语言加工的完成，在激活的时间上和频率上都表现出了同步性即功能连接性。

不同的脑区具有不同的语言功能，这些脑区在语言加工过程中也保持着结构上和功能上的连接性。基于这些特性作者提出了一个语言神经回路模型，即语言加工受听觉输入信息驱动而始，信息自下而上从听觉皮层经由aSTG和pSTG/STS两个颞叶脑区传递到额叶皮层，然后再由此以自上而下的方式返回到颞叶皮层，组成一个完整的大脑皮层语言回路（the cortical language circuit）。

人类对大脑中的信息传递方式已有一定了解，但对于信息内容的编码方式依然了解不足，这也是神经语言学和神经生物学面临的挑战之一。

第五章“语言习得的大脑关键期”主要讨论了第二语言习得的关键期问题及其大脑基础。基于相关的ERP研究和fMRI研究指出儿童从出生到3岁这段时期开始习得二语，能够达到类母语者水平（native-like）；3岁之后开始到青春期之前习得二语，二语语义加工能力可以达到类母语者水平，但句法加工能力似乎很难达到；青春期之后开始习得二语，习得者似乎很难达到类母语水平。这似乎表明双语者和单语者在语言习得过程中有着统一的神经网络系统，相应的脑区很大程度上也是重合的。但是这个网络系统在二语习得过程中的激活强度取决于二语习得的年龄、水平以及一语二语之间的相似度。神经生理研究和脑成像研究表明习得年龄对双语者大脑的句法加工能力的影响是支配性的。研究还发现儿童的二语习得与大脑灰质和白质的发展轨迹是高度相关的，至于一语学习，白质纤维束的成熟度（即纤维密度、轴突直径、髓鞘化程度）能够预测一语习得水平。

通过对聋人手语习得和正常人语言习得的对比研究作者探讨了语言神经生物网络的普遍性，即该网络是独立于语言输入模式的，不论是口头语言输入还是手语输入，即使在长期的使用中会有轻微的调适。

第六章“语言神经网络的个体发生学”分析了语言习得一方面需要充足的语言输入，另一方面还需要正常发展的大脑神经网络系统。语言习得似乎从出生前即已开始，止于青春期。本章主要讨论了语言习得者个体语言神经网络的发展脉络：（1）从出生到3岁为第一阶段，基于ERP、近红外光谱学（NIRS）和fMRI研究，作者从10个方面探讨了幼儿语言加工系统的发展模式。婴儿刚出生即能辨别语音，至3岁时幼儿语言加工能力的主要方面已经具备，已经获得了母语的音位知识、大量的单词以及初步的句法加工能力。这一阶段的语言加工同时发生在左脑和右脑的颞叶皮层,但随着年龄的增长，语言加工呈现出左脑偏侧化的趋势。（2）从3岁到青春期开始为第二阶段，3～7岁幼儿的语义加工系统和句法加工系统在很大程度上仍然是重合的，到了9岁或者10岁始相互独立，并获得初步的复杂句法加工能力。这种能力的获得除了有赖于大脑灰质和白质的逐步成熟外，还有赖于相关脑区之间结构连接性和功能连接性的逐步成熟。这一阶段的语言加工主要发生在前额叶皮层和颞叶皮层后部。

第七章“语言的进化”论述了关于语言进化的争论可追溯至柏拉图，迄今仍无定论。大量的语言进化论没有从大脑的角度进行探讨。但作者在本章明确指出，造成人类与其他灵长类动物在语言能力上差异的原因就在于二者的大脑结构不同。基于人和鸣禽、猴子在结构序列（structured sequences）的学习和加工行为上的对比，指出只有人类具有学习和加工层级结构序列（hierarchically structured sequences）的能力，而鸣禽和其他灵长类动物只能学习和加工简单的基于规则的结构序列。这种差异的原因在于人脑结构在长期的进化过程中所具有的独特性，首先，只有人脑的Broca’s area呈现出左脑偏侧化的不对称性；其次，人脑中连接BA44和pSTG/STS之间的背侧白质纤维束的强度大于其他灵长类动物。

第八章“语言的神经基础”是对前七章内容的归纳和总结。但是作者首先建议还可以从基因的角度来探讨基因-大脑-语言三者之间的关系，并明确指出语言的结构网络是由基因决定的。随后作者通过对句法、语义、神经生理学以及语言进化四个方面相关研究成果的整合，提出了关于人类语言网络系统的综合观。在论述中作者再次强调了句法加工系统的核心作用。

三、简评

神经语言学是一门前沿交叉学科，该书对过去几十年来大脑与语言加工、语言习得、语言进化之间关系研究的“几乎每一个方面”（Chomsky，1995：ix）都进行了全面、深入而又系统的综述。这是本书的一个显著特征。同期多数著作在探讨语言与大脑关系时多集中于一两个方面（如Sciullo，2016；Reboul，2017）。本书既有理论框架又有实验数据支撑，不同观点相互碰撞。作者对每一个观点都要进行追本溯源的剖析，首先对相关理论背景、观点进行清晰的梳理，然后再对不同学者的观点进行介评旨在帮助读者理清相关争议的关键所在。作者并未以中国学者惯用的中庸方式处理相关争议，而是基于缜密的理论分析和严谨的实验数据明确地提出了自己的观点，如作者对Broca’s area的语言功能、大脑语言结构网络的普遍性以及语言与基因之间的关系等方面的论述。

本书的另一个鲜明特点是句法第一的思想贯穿全书。句法加工系统是整个语言系统的核心。基于采用神经电生理学技术和神经影像技术的实验研究以及相关语言学理论作者指出，复杂句法加工能力使得人类区别于其他灵长类动物，这种能力是由大脑中额叶岛盖部（BA44）通过弓状束（AF）连接颞上回/颞上沟后部（pSTG/STS）而构成的神经结构决定的。

当然本书也有其不足之处。首先，作者过于强调句法在口头语言理解中的作用，而对语义的作用几乎是一笔带过，这似乎与语言实践并不完全相符。实际上，连Chomsky近来也愈加重视语义的作用，认为语言本质上是一套意义系统（Berwick&Chomsky，2016）。其实给予语义学应有的地位会加深我们对语言与大脑关系的理解，也会增加作者提出的语言神经网络模型的解释力和预测力。况且语义也是在大脑内部生成的（Baggio，2018：xiii）。其次，作者的语言本能论虽也强调了语言习得离不开足够的输入，但并未阐明何种语言输入在语言习得中到底发挥什么样的作用。这也是语言本能论引起争议的地方，毕竟我们不能否认输入语言的社会文化属性。有学者（如Evans，2014）就明确指出语言不是一种本能。最后，作者的语言观虽与Chomsky（1995）的最简方案一脉相承，但也没有从形式上对Merge（合并）作出清晰的界定。

尽管存在上述不足，本书的结构决定功能观也并非由作者首先提出，但该书在研究内容的前沿性、综合性、系统性，研究视角的跨学科性以及研究技术的多样性等方面均反映了当前语言与大脑关系研究的最新动态，对神经语言学、生物语言学、二语习得甚至神经病理学研究均有一定参考价值，值得推荐阅读。