基于语言形成的微观机制探索第二语言习得关键期假说

张晋蓉

【摘要】语言是人类交往、社会发展、个体认知的重要工具，第二语言习得关键期假说是语言学领域非常重要的研究课题，该文从乔姆斯基普遍语法理论和语言形成微观机制出发，通过微观的神经元突触修剪规律与宏观的第二语言习得关键期假说内在联系和外在表象的分析，提出了第二语言习得关键期与神经元突触修剪规律密切相关，与此同时结合乔姆斯基普遍语法理论初步推论出“第二语言习得关键期假说”是成立的，同时强调还需要大量的语言学、心理学、神经科学、社会学等多学科领域理论探索和实证研究进一步证明。

【关键词】关键期假说；关键期；第二语言；神经元突触；突触修剪

【中图分类号】H09             【文献标识码】A           【文章编号】2096-8264（2024）10-0119-03

【DOI】10.20024/j.cnki.CN42-1911/I.2024.10.036

一、引言

语言是人类特有的符号系统，与社会文化、认知心理等有着密切联系。是人与人，人与社会交流互动、传递信息的重要工具。顺利习得语言特别是第二语言对人类社会文化知识、科技成果跨国际、跨民族、跨区域交流传播有着重大意义。

二、第二语言习得关键期假说

如何像习得母语一样高效率习得第二语言是摆在语言学、社会学、心理学、神经科学等领域专家学者面前重要的课题，也影响语言教育政策制定。[1]20世纪60年代相关领域专家学者们把Lenneberg提出的语言习得关键期概念扩展到第二语言习得并提出：第二语言习得过程中存在一个关键期，在这段时间内， 由于生理因素的作用，语言的习得最为容易，效率比较高；超过这段时间， 语言的习得能力就受到一定程度的限制，習得效率低同时认为人类第二语言习得最佳年龄段是2岁至青春期。[2]这就是著名的第二语言习得关键期假说，语言学、社会学、心理学、神经科学等领域专家学者对该假说支持者有之，反对者有之，双方都提出了许多真知灼见的意见和研究成果，但至今并没有达成一致看法。David Birdsong教授指出：“关键期问题在二语习得研究中具有不可动摇的中心地位。”国际应用语言学学会于1996年在芬兰召开了专门研究二语习得关键期的世界顶级国际学术研讨会，来自世界各地不同研究领域专家学者参加讨论，辩论空前激烈。Weber-Fox、Neville、Hurford、Kirby、Eubank和Gregg等人为支持者代表；反对派以Flege、Bongaerts、Bialystok和Hakuta等人为代表。[3]

三、乔姆斯基普遍语法理论

深刻影响着当今语言学领域的泰斗乔姆斯基认为，语言是人类内在的能力，是人类天生就自带一种专门用来发现和学习语言规则的大脑机制，该机制具有所有语言通用的语言规则系统，具有内在通用语法知识。同时儿童必须接触一定数量的语言，才能激活他们的语言习得机制，在识别这种语言的基本语法后，可以很容易地从中提取出重要的语言信息，并且快速习得这种语言。[4]这就是著名的乔姆斯基普遍语法理论。“普遍语法理论”的脑机制与人类脑语言功能区域的神经元、神经元突触、神经元回路数量、密度、连接方式密切相关。语言是脑的产物，应该研究人类大脑，从语言的脑机制回答第二语言关键期假说是否成立。

四、语言形成的脑机制

人类脑的最外层，即称为“大脑皮质”的地方，被分成了由胼胝体相连接的两个半球分布数百万亿神经元，一个神经元的轴突末端（axons）与另一个神经元的树突前端（dendrites）之间连接的间隙纽带部位称为突触（synapses）。突触内有一条狭长缝隙，在神经元胞体内外电位差作用下，被称为神经递质的化学物质越过这条缝隙扩散到下一个神经元树突突触后膜与受体结合，依据受体不同类型，在突触后膜产生去极化电位或者超极化电位，从而在下一级神经元产生以数字电信号方式传递信息。也就是说语言信息在突触内部是以神经递质方式传递的，而在神经元之间语言信息是以0、1、0、1、0、1……数字信号方式传递的。[5]

突触是人类大脑对信息加工、运算、编码的重要组成部分，甚至说突触是人类大脑神经元的编码器，大脑发育过程中最主要的任务之一就是形成突触即增加神经元之间连接数量、神经回路密度。在人类进化过程中神经元突触遵循用进废退原则，没有被环境信息激活的突触被自动修剪，而激活了的突触将被保留以备不同功能的脑神经系统随时被调用。在大脑生物成熟和环境信息相互作用下，大脑突触密度随时间变化规律呈现倒U形模型，即刚出生时低，童年期达到高峰，而成年后则下降，这就是人类大脑突触修剪变化规律。[6]显然倒U形是动态的即神经元突触生长与修剪同时并行，青春期前生长速度远远超过修剪速度，突触密度呈现快速净增长态势；而青春期后修剪速度超过生长速度，导致神经元突触数量净减少，突触密度下降。

突触密度与神经元之间连接数量、特定神经元回路数量相关，亦与大脑信息编码、信息运算、信息加工能力相关从而与人类完成特定任务的能力和创造力相关。突触密度变化的倒U形现象表明，某种没有及时激活的突触被修剪，突触密度降低意味着神经元信息交换、信息传递、信息整合以及信息指令沟通能力减弱，参与特定功能的神经元、突触数量和神经元回路减少，引起神经元处理特定信息的加工能力下降，导致人类应对某些事件或者学习某些知识能力或者行为减弱甚至丧失。

五、母语习得与神经元突触修剪规律关系

就人类语言而言依据乔姆斯基普遍语法理论，正常人丧失母语语言能力现象几乎没有，儿童成长离不开家庭更离不开社会文化环境背景影响。刚出生的婴儿会用哭泣、表情、动作与年长者交流，而父母也会用各种方式特别是用“妈妈语”与孩子交流，孩子也会关注长者之间的语言交流；[7]整个童年时光都处在极其丰富的母语语言信息环境中，此时正是神经元突触大量净生长时期，在丰富的母语环境刺激下，激活了大量与“普遍语法”相关的神经元突触并储备在母语脑语言区即左侧外侧裂核心语言区， 包括前部的布洛卡区和后部的威尔尼克区、角回即颞顶枕区结合部、颞叶前部及额叶前部皮质等。而激活的神经元突触在青春期后突触修剪过程中没有被修剪得以保存，以备在今后语言学习过程随时被调用。[8]当然这一时期即关键期内的环境刺激强度、数量、时长、方式、方法即教育策略是否正确决定了激活神经元突触数量和神经元回路连接质量，从而决定母语习得效率。但也有例外，比如英国汉诺威“野彼得”、印度“狼孩”萨姆迪欧现象以及美国女孩吉妮Genie在其出生20个月后被其父亲囚禁在小屋中达12年之久的现象。[9]没有在生物基因设定时间段激活与语言相关的神经元突触，导致没有足够多的神经元突触、神经元回路支撑“普遍语法”从而丧失母语语言能力。

六、第二语言习得与神经元突触修剪规律关系

青春期后习得第二语言情况则与习得母语大不相同。依据突触修剪原则，青春期后突触的增长速度远远低于突触修剪的速度即突触密度净降低；成年人逐步走出校园走向社会，生长环境日趋复杂，知识学习日益增多，认知能力逐步提高，各个环节都需要越来越多的神经元、神经元突触、神经元回路支撑，不可能有更多的神经系统支援第二语言习得；原本激活用于习得第二语言的神经系统也不够充分。此时进行第二语言学习显然没有足够多被激活的神经元突触为“普遍语法”服务，成人大脑对第二语言信息识别显然力不从心，从而感觉第二语言学习效率不高。比如口语发音不纯现象，这主要是布洛卡区等负责第二语言输出的神经系统被激活的量能不足相关；又比如青春期后学习第二语言听力特别吃力，许多音素辨别能力比较弱，这是因为威尔尼克区等负责第二语言输入的神经系统激活的密度不够高造成的，也与颞叶部分皮层相关，承担第二语言理解的神经元突触激活不足量导致听力理解困难；第二语言词汇学习也是青春期后学习者的困难之一，与情景相关的词语记忆与海马相关，海马是专门将“情境”编码到特定记忆中的脑结构，在生物基因机制作用下，如果海马神经元突触被修剪过多就会造成第二言语情景方面词汇记忆困难；在第二语言习得过程中与时间相关的记忆依赖于海马、穹窿、丘脑前部和部分边缘皮质；第二语言学习内容与情感相关的记忆依赖于包括杏仁核、丘脑上部和中部以及前额叶皮质；特别是前额叶皮质，短时记忆强烈依赖于前额叶皮质，而信息在短时记忆转化为长时记忆的过程就是学习的过程，因此，额叶相关突触密度对第二语言习得过程中记忆至关重要，与之对应的神经元突触被修剪过多会影响相关第二语言学习。脑的工作机制是全脑协同分布式操作，上述任何与脑语言区域相关对应负责第二语言功能的突触没有及时激活从而被修剪的过多，使得神经元、神经元回路连接方式改变和密度降低，影响“普遍语法”在第二语言系统应用，都有可能导致出现第二语言习得困难及失败的可能。

为什么反对第二语言习得关键期假说的学者专家会获得青春期后仍然可以顺利习得第二语言的结论呢？这也需要从语言形成的脑机制微观系统来回答。Tau蛋白是神经元轴突微管的相关蛋白，是具有高度热稳定性的蛋白，可以加速神经元轴突中微管聚合，使微管形成粗大纤维以稳定轴突；但是在环境因素的作用下比如磷酸化使得Tau蛋白从微管上解离，微管失去稳定性引发一个神经元轴突的末端与下一个神经元分离，这样神经元之间连接就会重新组合发生重排现象，重塑神经元之间连接就是神经元的可塑性、突触的可塑性、神经元回路的可塑性，当然也反映了大脑的可塑性。从神经元系统具有可塑性这一特点出发，在适当强度、数量、时长、方式、方法的干预下即特定的教育策略和学习态度、学习动机的外因推动下，依据神经元突触可塑性特点即神经元回路重排，承担其他任务的神经元突触对第二语言相关功能神经系统支援逐步加强，神经元突触对第二语言信息加工任务能力获得提升，使得参与第二语言信息加工的神经元、神经元突触、神经元回路密度增加，有效提高了神经系统在第二语言信息加工整合的权重，满足“普遍语法”对神经体系要求，从而导致很多学习者在青春期后习得第二语言的效率显著提高甚至超过儿童时期习得第二语言的效率。这种情况因人而异，完全取决于Tau蛋白在环境因素影响下与微管相互作用而产生的神经元回路重排即新突触生成现象。

随着科学技术的进步，人类对大脑微观系统的研究方法日新月异，用神经科学研究范式证明上述推理即“第二语言习得关键期与神经元突触修剪规律之间关系”实验不止一个，如Kim等（1997）用fMRI技术分别对年幼组和成年组进行了测试表明，儿童组同时加工第二语言和母语时激活了大脑布洛卡区相同区域，学习两种不同语言所调用的大脑区域没有差异；而成年组同时学习第二语言和母语时激活了布洛卡区不同区域，即加工第二语言时需要调用更多的大脑皮质。[10]这个实验说明在青春期后加工第二语言信息时调用的大脑皮质区域比青春期前区域大，是因为青春期后大脑神经元突触被修剪，能够正常识别母语，却没有足够多的神经元突触和神经元回路识别第二语言信息，大脑的分布式网络工作机制可以调用神经系统其他部分资源支援第二语言信息加工，第二语言习得是否顺利取决于支援的神经元、神经元突触、神经元回路资源是否够用，表象在宏观上就是环境刺激方式适当，也就是说成年人学习第二语言态度是否明确、学习方法是否正确、学习动机是否强大、教育策略是否科学等。kim实验有力地证明了上述微观分析过程。

出生在双语家庭的儿童或者从小受过良好第二语言训练的儿童则会顺利习得第二语言，这是因为青春期前突触密度净增长期，在丰富的语言包括母语、第二语言环境刺激下，激活了大量与“普遍语法”相关的母语、第二语言神经元突触并储备在相关脑语言区，随时被调用形成新的神经元回路，使得语言学习顺利进行。

七、综述语言习得与普遍语法理论、神经元突触修剪规律关系

神经元突触修剪原则基本与第二语言习得关键期假说时间上密切相关。青春期前，神经元突触快速生长，突触修剪缓慢，处在净增加狀态，在语言环境刺激下，有足够的神经元突触被激活为“普遍语法”服务，第二语言习得效率高，激活的神经元突触可以随时被调用组装新的神经元回路促进今后的学习；青春期后，突触被修剪数量大于生长数量，突触密度净减少，没有足够多的神经元突触为“普遍语法”对应的二语服务，学习效率低；成年人的神经系统的可塑性虽然较儿童低，但在选择适当环境刺激强度、数量、时长、方式、方法即正确教育策略指导下，改进学习方法、提高学习态度、强化学习动机，成年人习得第二语言的效率会显著提高甚至超过儿童时期习得第二语言的效率。

八、结语

第二语言习得关键期假说是语言学领域非常重要的研究课题，与语言学、社会学、心理学、神经科学等诸多学科领域相关，影响着二语习得策略的选择和相关语言教育政策的制定。该文从乔姆斯基普遍语法理论和语言形成脑机制的神经元突触修剪原则出发，通过微观的神经元突触修剪规律与宏观的第二语言习得关键期假说表象分析，初步认为“第二语言习得关键期假说”是成立的，当然还需要大量的语言学、心理学、教育心理学、神经科学、社会学等多学科领域的实证研究，特别是需要神经科学理论和实验的进一步证明。相信经过半个多世纪的不懈努力，完全解开“第二语言习得关键期假说”面纱的时刻已经不远了。

参考文献：

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[3]王立非，李瑛.第二语言习得关键期假设研究的新进展——兼评《第二语言习得与关键期假设》[J].外国语（上海外国语大学学报），2002，（02）：76-79.

[4]（美）琼·利特菲尔德·库克，（美）格雷格·库克.儿童发展心理学[M].和静，张益菲译.北京：中信出版集团股份有限公司，2020.

[5]（英）阿马尔·阿尔查拉比，（英）马丁·特纳，（英）沙恩·德拉蒙特.人人都该懂的脑科学[M].李岩松，莫媛，杨舒程译.天津：天津科学技术出版社，2020.

[6]陈琦，刘儒德.当代教育心理学第3版[M].北京：北京师范大学出版社，2019.

[7]鲍秀兰等.0～3岁儿童最佳的人生开端[M].北京：中国妇女出版社，2019.

[8]彭聃龄.普通心理学第5版[M].北京：北京师范大学出版社，2019.

[9]周宗奎.儿童青少年发展心理学[M].武汉：华中师范大学出版社，2011.

[10]陈宝国，彭聃龄.语言习得的关键期及其对教育的启示[J].心理发展与教育，2001，（01）：52-57.