作者:朱玺 来源:科技日报 发布时间:2023/8/3 8:49:43
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双语学习对阿尔兹海默症的影响或优于现有药物

 

研究表明,双语者语言间的不停转换是选择一种语言、抑制另一种语言干扰的过程,这种经验能够不停刺激前额叶,从而延缓其生理老化,进而使双语人群拥有较强的认知执行控制功能。

刘红艳  北京外国语大学教授

你身边是否有人在为学不好英语犯愁,但也有人能轻松掌握好几门语言。为什么人与人之间的语言学习能力大相径庭?据美国《大众科学》月刊网站报道,掌握双语是一种优势,这不仅仅意味着与他人交流的能力增强,而且还会改变人的大脑,增强神经可塑性,防止认知能力下降。长期以来,人类的语言习得/学习机制始终是科学家感兴趣并试图揭开的谜团。

有关人脑语言功能的两种学说

北京外国语大学教授、人工智能与人类语言重点实验室研究员、外语健脑强智研究中心副主任刘红艳向科技日报记者介绍,有关人脑语言功能区研究的代表性观点可分为“定位说”和“整体说”两种。“定位说”认为,不同脑区负责不同的语言功能,比如研究已经证实位于人脑左半球的“布洛卡区”负责言语的计划和输出,而同样位于人脑左半球的“沃尼克区”负责言语理解。除了这两个语言中枢,还有学者提出了第三个语言中枢——“概念中枢”,但这个中枢并没有明确的脑区定位。

有学者反对“定位说”,提出了“整体说”。他们认为“定位说”对人脑的语言分区是对语言能力进行了错误的划分。语言能力也不是与人脑限定部位相对应的,人脑各区域是相互联系的。

两种说法孰是孰非?刘红艳认为,已有研究的确证实和明确了人脑各个区域所承担的语言功能,但同时也应该看到,这些脑区并不是独立工作的,人脑的其他部分也会在这个过程中作出贡献。她认为,“定位说”为语言障碍的相关研究提供了病理基础,给出了人类失语的原因;“整体说”更强调语言学习依赖人的认知能力(记忆、抽象思维、注意力等),是人脑综合发力的结果。

过去几十年,人们对于人脑语言认知神经已经有了大致的了解。北京脑科学与类脑研究中心研究助理宋闻凯介绍,在语言认知的过程中,语义加工和语法加工是两个关键步骤。研究表明,它们涉及不同区域的大脑活动。

语义加工是自然语言处理的核心。在理解句子和篇章时,人不仅需要快速识别并提取单个词义,还要把这些词义整合起来,通过理解语义在脑海中构建场景和事件。目前,研究者已经识别出人脑中承担语言加工的脑区,如左侧梭状回中部被称为词形识别区,左侧颞顶联合区被认为是形—音规则转换脑区。但语义加工的相关脑区仍未明确,左侧颞上沟前部、颞中回后部、角回、额下回等部位都有参与。

语法是自然语言的规律,具体指语言中句子、短语和词汇的逻辑、结构特征及构成方式。语法加工主要包括句法加工。现有研究多集中于句法加工的脑机制研究。人们通过句法信息将词汇按特定方式联结起来,从而准确获知整句的语义信息。脑功能成像研究发现,左侧额下回在句法加工中发挥重要作用。也有研究发现左侧额叶鳃盖部区域的后部对语法是否合适比较敏感,而左侧额叶岛盖部下部区域会随着语言复杂性的提升而被激活增强。这说明语法加工并不与特定的脑区功能相对应,它涉及左脑的额中回、额下回及颞叶和顶叶下部的广泛脑区。

双语认知如何成为可能

近期,一篇发表在《科学进展》杂志上的研究论文对双语者处理不同语言的过程进行了探索。研究发现,一个名为“视觉词形识别区”的脑区在阅读中起到了重要作用。视觉词形识别区是大脑中识别书面文字的区域,位于大脑左侧的梭状回中部,该部分具有对词形加工选择性的敏感,在视觉和语言系统之间建立神经通路,是人们通过视觉习得语言(即阅读)的关键。

这项研究的创新之处在于,它发现在英汉双语和英法双语者的大脑中,视觉词形识别区在受到刺激时的反应是不同的。视觉词形识别区中有专门处理汉语的神经元簇。

有意思的是,研究者发现大脑对汉字的反应区域与面部识别区域有重叠。也就是说,人们在学习汉语时,采用和面部识别相同的整体认知的策略。在学习英语、法语等语言时,采用的却是从字母入手的部分认知的策略。宋闻凯表示,这或许与两类语言的特点有关,以汉字为代表的意符文字,其字形与含义相关。而以拉丁字母为代表的音符文字,其字形与发音相关。因此在识别汉字时,学习者把汉字视为一个整体;而在学习英语和法语时,单独的字母会被分别处理,然后合成为词和句子。

事实上,阅读需要非常精细的视觉加工和高水平的刺激(语音、语义信息等)去准确定位词汇的含义,因此这不只是视觉输入的过程,必然还会受词形所承载的语音、语义信息等影响。因此研究者认为,左侧梭状回中部并非简单地负责视觉词形加工,还可能对应词形与语音和语义整合的功能,特别是在汉语学习过程中,这一情况尤为突出。

双语者或存在认知优势

据介绍,全世界约有一半以上的人是双语者。早期有很多研究认为,双语者两种语言的能力均低于单语者。同一年龄的双语人群和单语人群相比,前者掌握的词汇量均低于后者。面对使用母语的指令,双语者的反应时间也要比单语者长。但有学者质疑,这些研究在比较两个群体时,没有将变量控制在最优状态,即没有很好地匹配二者的社会经济地位、性别、年龄或居住条件等因素。

后续的实验证实,双语者较单语者存在认知优势。比如,双语者具有更好的元语言意识,也就是对一种语言的形式和结构有清晰的了解,并清楚形式和语义之间的关系。他们同时学习两门甚至多门语言,对这些语言的规律都有较好的认知;再者,双语者具有更强的元认知意识,即清楚地知道自己的认知过程,采取了何种学习策略等;另外,由于需要在两种语言间转换,双语者具有更强的符号表征能力和抽象推理能力。

宋闻凯强调,双语者最重要的认知优势在于具有更强的执行功能。执行功能形成于幼儿时期,并且随着年龄增长逐渐衰退。它是人类进行高级思维活动、执行多项任务时所必需的认知技能,主要的负责脑区在前额叶。在简单的认知任务中,双语者与单语者的差距不大。只有执行复杂认知任务时,双语者的优势才会凸显出来。

值得注意的是,双语者的认知优势对认知反向起到了很好的促进作用。认知反向是指在正常老化的过程中保持认知功能正常运作,推迟阿尔兹海默症的发生。

“研究表明,双语者语言间的不停转换是选择一种语言、抑制另一种语言干扰的过程,这种经验能够不停刺激前额叶,从而延缓其生理老化,进而使双语人群拥有较强的认知执行控制功能。”刘红艳介绍说,“也有研究证明老年双语者同单语者相比,其大脑灰质体积更大,白质更完整。”也有相关研究发现,老年人会说的语言数目与其在各阶段的认知水平呈正相关。老人每多掌握一种语言,其抵御认知损害的概率明显增加。

刘红艳指出,厘清双语或多语学习与大脑认知能力关系的研究意义重大。

“我国拥有世界上最庞大的阿尔兹海默症患者群体,英国已经有研究提出双语学习对阿尔兹海默症的影响或优于现有药物,双语与认知的关系应当成为今后研究的重点,这类研究为我们今后及早干预、治疗老年认知障碍提供了良好思路。”刘红艳说。

(原标题:揭开大脑驾驭两种语言的奥秘)

 
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