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神经语言学:多学科交融的前沿学科

时间:2012-05-09 17:31来源:未知 作者:山东大学 点击:
神经语言学:多学科交融的前沿学科 神经语言学是一门跨学科的新兴学科。神经语言学研究人脑中关涉语言的神经机制,研究范围涉及语言理解、语言表达和语言获得。从所涉理论和研
  

神经语言学:多学科交融的前沿学科

 

   
神经语言学是一门跨学科的新兴学科。神经语言学研究人脑中关涉语言的神经机制,研究范围涉及语言理解、语言表达和语言获得。从所涉理论和研究方法看,神经语言学可谓众多学科的交融之作,这些被吸纳的学科包括神经科学、语言学、认知科学、神经生物学、神经心理学和计算机科学。因此,神经语言学研究队伍一般是由多学科背景的研究者组成。神经语言学的很多工作深受心理语言学和理论语言学模型的影响,致力于考察人脑如何完成语言加工,包括语言理解和语言表达。神经语言学家的任务主要包括两方面:一是探讨大脑加工语言信息时所呈现的生理机制;二是通过失语症研究、脑成像技术、电生理技术和计算机模拟等评价已有的语言学和心理语言学理论。

溯源:失语症研究

最早的神经语言学研究可以追溯到19世纪的失语症学——一门专门研究因脑损伤引起语言障碍的学科。失语症学试图通过分析脑损伤对语言加工的影响来解释脑结构与脑功能之间的关系。第一个在特定脑区和语言加工之间建立起联系的人是一个叫布洛卡(Paul Broca)的法国神经科医生,因为他在大量的尸体解剖中发现,有语言表达障碍者,大多在脑的左额叶出现损伤,该脑区因此以他的名字命名为布洛卡区。布洛卡区的发现,可以说对神经语言学乃至认知科学的发展都起到了举足轻重的作用:布洛卡通过经验证据证明了曾在19世纪初期占主导地位的定位论——不同的脑区具有不同的功能,语言主要受额叶支配。后来,德国解剖医生兼精神病理学家维尼克(Karl Wernicke)发现了支配听觉言语理解的另一个脑区——颞上回左后部,后命名为维尼克区。作为失语症学的奠基人,布洛卡和维尼克通过所作的研究一致证明:可以通过考察大脑的物理特征来研究语言。
失语症学的建立还得益于20世纪初另一位学者的杰出工作,这位学者就是解剖学家布洛德曼(Korbinian Brodmann)。他的主要贡献是绘出了人脑的表层结构图或称人脑皮质分区图(见上图),并把该图划分成52个脑区(基于每个脑区的不同细胞结构和功能特点),并用数字序号一一标注出来。这些脑区称作布洛德曼分区,今天在神经科学领域仍被广泛采用。神经语言学一词由哈利·惠特克(Harry Whitaker)首先提出, 《神经语言学杂志》也由他于1985年创办。
从历史视角看,失语症研究无疑是神经语言学的核心阵地,但近年来该学科发展势头迅猛,要部分归因于新型脑成像技术和对时间敏感的电生理技术的发展。这些技术使人们能够清晰看到人在参与各种语言活动时呈现出来的脑激活模式,如N400和P600就是第一批被发现的与语言活动相关的脑电波成分,前者代表因语义违反引起的负向波成分,后者代表因句法违反引起的正向波成分(400和600分别表示波幅呈现的时间,单位为毫秒)。

多学科的交叉特征

神经语言学与心理语言学有着千丝万缕的关系,在理论建构上相得益彰。如前所述,神经语言学的许多工作都牵涉对神经语言学家和理论语言学家所提出的理论进行检验和评估。一般说来,理论语言学家提出模型来解释语言结构和语言信息的组织方式,心理语言学家提供模型和算法来解释语言信息在心智中的加工方式,而神经语言学家则通过分析脑活动来推导生物结构如何完成心理语言的加工运算。
神经语言学的研究范围涵盖语言系统的各个层次,包括语音学、音系学、形态学和词汇学、句法学和语义学。截至目前,神经语言学的研究课题主要涵盖四大范畴:一是语言加工的定位研究——不同的语言活动由大脑的哪个部门负责?二是语言加工的时程研究——不同的语言活动在大脑中所需的加工时间是多少?所表现的时间序列有什么不同?三是语言获得研究——关注大脑结构与语言获得之间的关系。四是语言病理学研究——研究语言障碍的具体表现以及这些障碍与大脑物理特征之间的关联性。

研究方法与实验范式

神经语言学的研究方法分两种,临床测查法(主要用于失语症研究)和基于脑成像的研究方法。脑成像又可以按技术实现手段进一步一分为三:血液动力学技术(正电子发射断层扫描术PET、功能性磁共振成像术fMRI,弥散张量影像术DIT),电生理学技术(脑电EEG、脑磁图MEG和事件相关电位ERP),直接刺激脑皮质(如以带电流的电击棒直接刺激大脑皮质的有关部位)。
神经语言学家在实验设计上开发出了多种实验范式。在失语症研究方面,因临床测查的目的不同,所用的具体方法也不尽相同,比较经典的、常用的范式主要有:1.图片—词汇/句子匹配;2.句子判断;3.词语/句子重复(被试重复主试的言语内容);4.完句练习。基于脑成像的研究范式主要包括:1.不匹配范式;2.基于违反的设计范式;3.启动范式;4.直接刺激法。
在基于脑成像的实验中,被试需要完成的任务分为五类:1.词汇判定任务(如在启动刺激实验中,要求被试看到或听到一个孤立的词后回答这是否是一个真词);2.语法判断(也称可接受性判断。如在基于违反的实验中,要求被试对给出刺激的可接受性作出“正确/错误”判断);3.探测核查(先呈现一个句子,再呈现一个“探测词”,要求被试判断该词是否出现在了呈现的句子中);4.真值判断(要求被试就一个句子所表达的命题作出真假判断,该任务通常在儿童的心理语言学实验中采用);5.积极干扰和双重任务(有些实验给被试一个“干扰”任务,以保证被试不会刻意关注实验刺激,目的是考察大脑对某类刺激的加工是否是自动完成的,众所周知的“双耳分听实验”就是代表。双重任务实验与积极干扰实验相关,它要求被试在对一个语言刺激作出反应的同时必须完成另一个附加任务,如有序地敲手指或发出无意义的音节。这类实验的目的是考察语言加工中工作记忆的使用情况)。

(责任编辑:山东大学)
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