（基础心理学专业论文）汉字认知大脑两半球平衡加工证.pdf

中文摘要 【中文摘要】 对大脑功能侧化的描述和研究，始于十九世纪六十年代对脑损伤病人的行为 观察。在之后的一百年间，随着l 临床资料的逐渐积累，脑功能侧化的概念和理论框 架也逐渐完善起来。对西方语言文字的研究已经有了比较一致的结论：左半球是 实现语言功能的优势半球。但是汉字和西方的拼音文字有着本质差异，作为使用 表意文字汉字的中国人的脑，能否沿用这结论? 本文希望在这方面作些探索 性的研究。 本实验在电脑上由自制软件完成。3 2 名被试参与并完成了全部实验，其中 3 0 名为有效被试。 实验采用速示法，但在方法上作了一些新的尝试：使用自制仪器达到分离双 眼颞侧和鼻侧视野的目的。实验分三部分：实验a 考察三视野条件下被试对快速 呈现的f l j 届l j 体汉字能否成字的识别。实验b 考察双视野条件下，被试对快速呈现 的手写体汉字的自检情况。实验c 考察双视野条件下被试对快速呈现的印刷体、 手写体汉字成字的识别有何差别。三个实验的结果证明了样本总体无论是对印刷 体汉字还是对手写体汉字都是大脑双侧加工，没有出现偏左侧或偏右侧的现象。 男女被试呈现差异，男性被试存在偏向于左侧加工的倾向，女性被试在识别汉字 时大脑两侧半球加工更为均衡。 综合本研究的结果，中国人在认知汉字和西方人认知西方文字存在差异：中 国人在认知汉字时，以大脑两侧半球平衡加工为基础；但存在着性别差异，男性 比女性有着略强的左侧化倾向。 【关键词】大脑功能一侧化汉字认知速示法视野视觉通路 a b s t r a c t 【a b s t r a c t 】 l a n g u a g ei sam o s ti m p o r l a n tf u n c t i o no fh u m a nb r a i n t h er e s e a r c ho f t h er e l a t i o nb e t w e e nb r a i na n dl a n g u a g ei so fg r e a tv a l u e s t u d i e so fc e r e b r a l l a t e r a l i z a t i o nb e g a ni nt h e18 6 0 s ，w h e nb e h a v i o r so fp a t i e n t sw i t hb r a i n d a m a g e sw e r ef i r s td e s c r i b e d d u r i n gt h ef o l l o w i n gc e n t u r y , w i t hc o n t i n u o u s a c c u m u l a t i o no fs i m i l a rc l i n i c a d a t a ，t h ec o n c e p ta n dt h e o r e t i c a lf r a m eo f c e r e b r a ii a t e r a b l i z a t i o nb e c a m em o r ea n dm o r ee s t a b l i s h e d s t u d i e so f c e r e b r a ll a t e r a l i z a t i o ni nn o r m a ls u b j e c t sg r e a t l yb e n e f i t e df r ( ) mt h eu s eo f m e t h o d si nc o g n f f i v ep s y c h o l o g y t i l ln o w , w e s t e r nr e s e a r c h e r sc o m et oa s a m ec o n c l u s i o n ：l e f th e m i s p h e r ei st h ed o m a i nh e m i s p h e r e s p e c i a ls o f t w a r ei sd e s i g n e dt og e n e r a t ea l lt h es t i m u l ia n dm a n a g e rt h e d a t ao nt h ec o m p u t e r 3 0s u b j e c t sa r ei n v o l v e di nt h i ss t u d y t h ef i r s tt w oe x p e r i m e n t se x p l o r er e c o g n i t i o no fp r i n t e dc h i n e s e c h a r a c t e r sa n dc h i n e s ec h a r a c t e r sh a n d w d t i n g t h et h i r de x p e r i m e n te x p l o r e s t h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h e s et w ok i n d so fc h i n e s ec h a r a c t e r s t h er e s u l t si n d i c a t e ： a 1c h i n e s es u b j e c t ss h o wn e i t h e rr v f l hn o rl _ v f r hi nr e c o g n i t i o no f c h i n e s ec h a r a c t e r s w h i c hi sd i f f e r e n tf r o mw e s t e r n s r e c o g n i t t o no fw e s t e r n l a n g u a g ec h a r a c t e r s b ) g e n d e rh a se f f e c t so nr e c o g n i t i o no fc h i n e s ec h a r a c t e r s t h em a l e s t e n dt os h o wr v f - l hi ns o m ec a s e s t h ef e m a l e ss h o wn e i t h e rr v f l hn o r l v f r hi na l ic i r c u m s t a n c e s 【k e yw o r d s c h i n e s ec h a r a c t e r sr e c o g n i t i o n c e r e b r a ll a t e r a l i z a t i o n ，t a c h i s t o s c o p i cv i s u a l h a l f f i e l dp a r a d i g m ，v i s u a lf i e l d ，v i s u a lp a t h 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期：坦! 趁朋 学位论文使用授权声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保 留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版。有权 将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅。有 权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索。有权将学位论文的标题和摘要 汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。 学位论 日期： 导师签名： 日期： 丝泣 答辩委员会成员名单 姓名单位职称备注 杨治良华东师范大学心理学系 教授主席 孔克勤华东师范大学心理学系教授 梁宁建华东师范大学心理学系教授 第一章引言 语言是人脑最重要的高级功能之一。研究脑与语言的关系，对于揭示思维的 本质、脑与认知的关系具有突出的科学价值。在此领域研究中，对语言功能大脑 一侧化的研究具有最悠久的历史，也产生了最广泛的影响。从十九世纪6 0 年代至 今，采用西方文字材料的研究，已经得到相对一致的结论：即大脑左半球是语言 活动的优势半球。 但是汉字和西方的拼音文字有很大差异。作为使用表意文字汉字的中国人的 脑，能否沿用这一结论值得商榷。尤其是汉字的书写系统和表音文字有明显的区 别，由此可以推测，中国人对表意文字汉字的加工，可能不同于西方人对表音文 字的加工模式。本文希望在这方面作一些探索性的研究。 一、大脑功能一侧化研究概述 i 1 研究历史 大脑功能一侧化指脑的不同功能向一侧半球集中，它是人脑结构和认知的主 要特征。有关这一问题的研究起始于“优势半球”这一概念，其演进至今已有百 年的历史。 1 1 1 定位学说 1 8 世纪，颅相学者c a l l 就已经指出，脑的前半部是语言的中枢。 j b b o u i ll a r d 也提出论文，支持c a l l 的看法，并进一步指出语言功能是在左 脑半球的前半部。 1 8 6 1 年，法国神经科学家p b r o c a 发现左额叶下回萎缩导致运动性失语，从 而提出了著名结论“我们用左脑说话”。1 8 7 4 年，c w e r n i c k e ”研究了一例语 言理解有障碍的病人。该病人的损伤部位在颞上回后部，他的症状表现为无法理 解他人的语言，自己可以流利地说话，但是言语没有逻辑。后来的许多研究结果 不尽相同，但基本上都支持了一个结论：具有语言功能的一侧半球是优势半球， 而非优势半球与语言毫不相干。一些复杂的高级机能如说话、阅读、书写、计算、 左右辨认等都由一侧半球，即左半球主管，所以称它为优势半球。 1 1 2 功能整体学说 1 9 世纪后半世纪到2 0 世纪初这个阶段是临床病理研究的鼎盛时期，大脑的 功能定位学说被普遍接受。但到了2 0 世纪上半世纪，这种定位学家，联系学家 的研究方法开始被抛弃。学者们认为，语言作为复杂的高级神经活动需要全脑的 参与，人的大脑两半球都有语言的某种代表区，只是左半球对语言功能的影响更 大。而“优势半球”的概念也开始被“优势程度”的概念替代。 实际上，早在1 8 6 4 年，j h j a c k s o n ”就认为，应该用动态的心理学观点， 而不是静止的解剖学观点来研究语言的大脑机制。他首先接受了左半球是语言优 势半球的概念，但是他还认为，左半球损伤后，语言表达能力确实会丧失，但“自 动化”地使用单词的能力仍然保留，这恰恰是右半球具有语言功能的证据。 j h j a c k s o n 还认为语言涉及广泛的神经活动，自动和主动的行为都涉及神经结 构的多级水平，语言主要代表记忆与命题言语的相互联结，失语是语言的命题运 用受到影响，语言的自动忆层次受右脑调节。但是j a c k s o n 的观点，在当时并未 引起人们的关注。 直到1 9 世纪2 0 年代，h h e a d ( 1 9 2 6 ) ，k g e l d s t e i n ( 1 9 2 7 ) 开始提出，初级的 感觉和运动功能在脑内是具有定位的，而高级的活动则很复杂，不能将其定位于 某一领域。a j a m e s 等人发现，即使是最简单的脑力工作也会产生波及整个大 脑皮层的脑波；而复杂的脑力活动更不能单一定位于某一领域“。 a r l u r i a 也是也是反对定位学说的代表。他认为不能将复杂的心理过程定 位于脑的特定部分，将“机能”仅仅理解为某一组织的作用。他认为人脑可以分 为三个基本的技能联合区”：1 保证调节紧张度或觉醒状态的联合区。2 接受 加工和保存来自外部世界信息的联合区。3 指定程序、调节和控制心理活动的联 合区。这三类联合区的解剖基础是彼此重叠的三种类型的皮质区。 1 1 3 分工协作学说 从2 0 世纪4 0 年代起，人们用胼胝体切断术来治疗严重的癫痫病人。这种方 法给大脑两半球研究带来了突破性的进展。5 0 年代，r w s p e r r y 在猫身上做了 完全裂脑研究，得出了两半球具有各自独立功能这一结果。此后s p e r r y 及 g a z z a n i g a 等人对经历过这种手术的裂脑人进行了一系列观察研究，最为著名的 是“复合人面”认知研究，发现在人身上也存在着“两个大脑”的现象。其后， j l e v y ( 1 9 7 4 ) 对裂脑人的视、听、语言、言语、图形认知、视觉空问功能、非 语言表达能力以及两半球记忆特征进行研究，得出了两半球分工结论。他认为， 右半球对空间进行综合，左半球对时间进行分析；右半球着重视觉的相似性，左 半球着重要领的相似性；右半球对知觉形象的轮廓进行加工，左半球则对精细部 分进行加工：右半球把感觉纳入印象，左半球则把感觉信息纳入语言描述；右半 球善于做完形性综合，左半球善于对语音进行分析。 l e v y 的观点被普遍接受。在2 0 世纪末最后2 0 年的有关文献中，越来越多 的文章提及大脑左右两半球功能侧化的相对性质。m g a z z a n i g a ( 1 9 8 5 ) “。认为 两脑互相独立，但是有互补的功熊。左半球以其细节加工信息的风格在大多数问 4 题解决中具有重要作用。但是当需要解决的是创造性或灵感爆发的问题时，右半 球的功能就变得明显起来，它广泛搜索记忆，寻找解决这类问题所需要的关键线 索，从而帮助问题的解决。1 。随着大量的临床观察和经典心理学实验研究，越来 越多的研究者开始认为双脑的分工协同是各种心理活动的神经学基础。 1 2 研究方法 大脑功能一侧化的研究，过去主要采用临床观察法。但是在脑损伤时出现的 机能障碍，远不是单因素的，所以在观察中看到的很多矛盾现象不好解释。最近 二、三十年建立了一些新的技术方法以弥补观察法的不足。其中一些方法是无创 性的，可以在正常人中进行，因而有关大脑两半球机能不对称研究的大量资料不 仅来自病人，还来自正常人。 关于大脑功能侧化的研究方法，迄今为止，大致有以下三类：1 临床神经心 理学研究方法2 神经心理学方法3 半球内功能定位研究技术。这三大类方法中， 又各有若干手段。 1 2 1 临床神经心理学方法 1 ) 局部脑损伤患者的临床观察与研究 采用神经心理学方法，对局部脑损伤患者( 1 0 c a lb r a i nd a m a g e ) 进行临床 观察和心理学测查，是获取心理功能脑定位的重要途径之一，特别对于语言思维 等高级心理功能，它一直都是一种重要研究手段。b r o c a 根据对左大脑半球有损 伤的失语症患者的研究，提出左第三额回与言语的关系。又如a r l u r i a ”通过 对左额叶受损患者的研究指出此类人不能很好地抽象出物品的特征，他认为这种 症状出现的原因是脑内抑制功能下降的结果。k l p h i l i p s ( 1 9 9 6 ) “”用s t r o o p 字色干扰测验对l u r i a 的说法进行了验证，发现左额叶损伤患者的测验成绩的确 要明显低于右额叶损伤者。 使用临床病例研究两半球功能侧化，是神经心理学中的主流。进入2 0 世纪 9 0 年代后，该类研究更加复杂和精细，损伤定位更多采用c t 和m r i 技术，这些 新技术的运用为对脑损伤患者的研究带来了更高的可靠性。 对局部脑伤患者进行观察，从而进行研究的优点是被试范围广，局限在于损 伤部位难以精确测定，因为实验的可重复性是相对的。但是在脑损伤时出现的机 能障碍，远不是单因素的，所以在观察中看到的很多矛盾现象不好解释。 2 ) 裂脑人研究 裂脑人( s p l i tb r a i n ) 研究，是在大脑两半球功能研究中一个很重要的方 法。从2 0 世纪4 0 年代起，人们用胼胝体切断术来治疗严重的癫痫病人。5 0 年 代，s p e r r y 在猫身上做了完全裂脑研究，将脑的前连合，后连合，海马连合和 5 胼胝体的全部切断，得出了两半球具有各自独立功能这一结果。此后s p e r r y 等 人对实施过该手术的患者进行了一系列研究，证明大脑确实存在两半球分工，即 存在脑功能侧化的现象。 m g a z z a n i g a ( 1 9 9 8 ) 对4 0 年割裂脑研究进行了权威性的回顾。6 0 年代 初的割裂脑研究发现了左右脑半球在语言和视觉一空问机能活动方面存在着很 大差异。但这种发现只是初步的，对于两脑半球分离后可能产生各自独立意识范 畴的推测显得过于匆忙，对右半球心理能力的重要性也了解不多。7 0 年代早期， 进一步发现两脑半球在处理外界信息的方式上存在差异。8 0 年代提供的证据显 示，左脑半球可能是一个能影响特异性加工系统处理信息的执行控制器，左半球 可能具有一定的执行功能，辅助右脑特异系统功能的实现。9 0 年代的研究表明， 右脑有语言和无语言能力的两类割裂脑病人的右脑半球都难以进行简单的推理。 研究者提出，右半球似乎以一种不加修饰的方式加工初级经验，而左半球可以反 应符号化经验，可以根据一个理由进行推理，可以进行许多其它的认知加工。 用割裂脑方法实施实验过程中仍要采用实验心理学的某些手段，如听觉、视 觉、触觉以及其他认知实验的方法。裂脑人研究大大推动了人脑功能侧化的研究， 但它也存在很多局限，如被试范围狭窄。被试原本就为癫痫病人，术后大脑功能 发生变化，但这样的结论很难推及到正常人身上。最重要的是，完全裂脑手术， 即全部切断胼胝体，同时切断前后连，及海马连合的手术是很少见的。如果使用 胼胝体局部切断术者进行，分析结果时，必须考虑到其他连合纤维沟通左右脑的 作用，对左右脑各自的功能特点不能做出断然结论。 3 ) 韦达测试 w a d a ( 1 9 4 9 ) 采用对一侧颈动脉注射异戊巴比妥钠( 阿米妥) 的方法，使被 试大脑一侧半球暂时处于麻痹状态，从而来确定大脑优势半球，这种方法被称作 w a d a 技术。w a d a 测试主要是用来了解利手与支配语言的大脑半球之间的关系“”。 t r a s m u s s e n 总结了多年采用w a d a 测验进行实验的结果，见表1 2 1 “3 表1 2 1 用w a d a 测验对语言优势半球的研究结果 r a s m u s s e n 等人的报告与他人文献比较，右利手者的右脑语言优势比例偏 高。公布的结果之所以不同，很可能和利手测定的标准和被试者的选择有关。 w a d a 技术有一定的危险性，并且是一个创伤性的实验，所有具有很大的局 限性。另外由于使用该技术产生的麻醉时问很短，也限制了进行复杂实验研究的 可能性。因此，2 0 世纪9 0 年代起，研究者丌始用s p e c t 扫描脑成像技术来确定 语言优势半球。m m a c k i n ( 1 9 9 8 ) “”对1 3 例患者进行左右侧颈动脉异戊巴比妥 钠注射( i a p ) ，同时进行s p e c t 扫描脑成像。结果提示，9 例为左半球语言优势， 2 例为右半球优势，2 例为双侧优势。在左半球优势被试中，左侧注射时颞前回 和后回皮质的局部脑血流量( r c b f ) 变化较右侧注射明显。并且左半球的额叶的 低灌注现象更为明显。海马的r c b f 变化两侧没有明显差异。在2 例右半球优势 的患者身上，情况j 下好相反。而两半球语言均势的2 例患者，没有明显的侧化现 象。 4 ) 一侧电休克法 一侧电休克，即在头部一侧安置电极，最早是w i l c o x l 9 4 2 年实施的。 一切语言信号的发生和理解都是左半球的功能，当左半球机能被电休克暂时 抑制时，就会出现语言的知觉严重困难，言语活动下降、语言材料的记忆破坏， 表现各种失语症状，对语音的选择性注意被破坏等等。在言语方面无论是元音还 是辅音的选择性都变得很困难。当右半球机能暂停时被抑制时出现很多有趣的现 象，例如信号源的空间定向力被破坏了，非言语信号的辨认( 如物体发生的声音) 遭到破坏，音乐旋律的知觉再认几乎不可能，言语交往中抗干扰能力下降，音调 辨认不能，形象记忆破坏，不能辨认男人和女人的嗓音，也不能控制自己说话时 的声调与重读音节。尽管如此，言语兴奋性却大大提高了。 使用这一方法还发现，两侧半球对人的情绪状态起着不同的作用。当右半球 机能暂时被抑制时，情绪高涨、欣快、言语增多；而左半球机能暂时被抑制时， 则情绪低落、沉默无语、自卑、自罪等。这种方法主要用于治疗精神疾病，具有 很大的危险性，因而这也是一种有很大局限性的方法。 1 2 2 实验心理学方法 1 ) 双耳分听技术 双耳分听( d i c h o t i c1 js t e n i n g ) 技术由b r o a d b e n t 于1 9 5 4 年提出，用以考 查言语听觉功能的两半球不对称性。该技术通过立体声耳机将成对的声音刺激 ( 但内容不同) 送至双耳，这样连续给予声音刺激，每次同时到达两侧半球的声 音刺激内容不同。最后请被试说出听到的声音内容。这种方法的理论依据是：听 觉传入有交叉和不交叉两种纤维，但交叉性纤维比较发达，人类主要依靠交叉性 纤维传导听觉信息，因此可以用这种方法来推测大脑语言功能的偏侧化。 这种方法的弱点在于，人的前庭蜗神经传入通道，虽然有7 0 的神经纤维交 叉进入对侧脑，但仍有3 0 的神经纤维不经交叉进入同侧半球。因此被试者假如 在习惯和爱好方面有差异，选择性注意就会介入昕辨过程，从而对实验结果的分 7 析造成难度。对双耳分听实验来说，刺激的等长、等强和双侧刺激的同步是必须 控制的条件。 2 ) 速示法 速示法( t a c h i s t o s c o p i cm e t h o d ) 由m i s k i n 以及f o r g a g s “”在5 0 年代所创。 被试者注视中问视野的一点，然后在左右视野分别以很快的速度呈现刺激，要求 被试迅速做出反应，根据被试反应时和正确率的差异，来判断不同半球认知功能 的特点。_ | 】g m c k e e v e r 和m d h u l i n g ( 1 9 7 1 ) “”运用此方法发现对语词材料存 在明显的右眼优势，而对非语词材料则存在左眼优势。 视野速示法直观可行，是近年来大脑功能侧化研究中应用非常广泛的方法。 随着计算机科学的发展和普及，近些年来，普遍用计算机屏幕代替三视野速示器。 这个技术对于实验控制条件很高的要求。 3 ) 体感测试 用体感判断两侧大脑功能差异，在理论上说优于其他感觉的测试。因为体感 的传导完全是交叉的。但在临床及实验研究上运用较少。体感测试有两种范式： 一是要求被试在没有视觉信息的情况下触摸不同形状的物品，然后要求被试 描述这些物品的形状。研究证明右利手者左手感觉占优势“”。 二是要求被试在没有视觉信息的情况下触摸某些物品。然后将这些物品混置 于一个容器内，要求背时辨认并取出已触摸过的物品。有结果显示左手更擅长辨 认无意义的物品“”。 1 2 3 球内功能定位研究技术 1 ) 电刺激定位法 电刺激定位法由p e n f i e l d 本世纪3 0 年代- 丌始使用。w p e n f i e l d 和 l r o b e r t s ( 1 9 5 9 ) 给患者施行脑科手术时使用微弱电流刺激脑皮质，发现刺激不 同部位，病人会有不同的反应。以微弱的电刺激施加在左脑半球的b r o c a 中枢、 w e r n i c k e 中枢、左右两半球面部感觉和运动区，都会干扰病人的语言能力。电 刺激对语言的干扰，可分为正性与负性两个方面。正性是指病人受刺激时会发出 声音，但所发出的声音多为无意义音节。负性的障碍是指病人受到电刺激时，不 能发声或不能正确使用语词。 这种方法曾经取褥很成功的结果；p e n f i e l d 和r o b e r t s ( 1 9 5 9 ) “7 褥出了某 些脑功能的半球内定位图，如人体感觉与运动定位图。但是，这是一种创伤性的 研究，研究往往局限于患者身上，目前没有出现无创技术。 2 ) 脑电图“” 脑电图( e l e c t r o e n c e p h a l o g r a m ，e e g ) 是指在头皮上记录脑皮质细胞的微 弱电活动并加以放大描记在纸上的图形。e r p ( e v e n t r e l a t e dp o t e n t i a l s ) 是 8 指事件相关电位，是指对某类信息加工过程中记录一系列e e g ，加以平均，消除 噪声背景而成。 e r p 有很高的时间分辨力。但是e r p 也有很多的局限：1 最重要的困难是， 无法排除不相关的脑波活动。2 有些神经电波是在脑壳底下较深的地方，头皮上 的电极无法记录到。3 电极安装的位置总有选择性，一个认知活动所涉及的神经 单元如果散布较广，则可能记录不完全。 3 ) 成像技术 成像技术包括四种：1 计算机x 射线层摄影术( c t ) ；2 脑血流研究；3 正 电子发射层断扫描术( p e t ) ；4 磁共振成像( m r i ) 近年来，成像技术已成为研究两半球功能差异的重要研究手段。例如s u z u k i 等人( 1 9 9 7 ) “”使用全脑磁共振成像技术对右半球的工作特点进行了研究，发现 无论哪侧半球是语言优势半球，都存在右半球的对侧刺激诱发n 1 0 0 潜伏期短于 左半球的对侧刺激诱发n l o o 潜伏期。 无论哪种成像技术，相对以前的w a d a 测验等，都可以算足无创技术，因此 可以广泛用于研究正常被试的大脑两半球功能。但是成像技术和脑电技术有同样 的局限。要把某一认知活动独立出来很困难，即使能独立出来，对结果能做的诠 释仍然有限。 二、 西方神经语言学的研究成果 从大脑两半球功能研究的历史可以看出，言语的脑机制一直是这个领域的重 点。经过1 0 0 多年的研究，神经语言学在西方取得了很大的成就。主要的研究成 果，可以分为以下几个部分： 2 1 脑内特化语言区 2 1 1 b r o c a 区 d a x ( 1 8 3 6 ) 曾指出失语与左半球病变有关。1 8 6 1 年，法国神经科学家b r o c a 发现左额叶下回萎缩导致运动性失语，从而提出了“我们用左脑说话”这一著 名结论。同时，b r o c a 提出了左第三额回与言语的关系( 2 0 ) 0 此区域靠近运动区内 支配唇、舌、咽喉等运动的区域。在此区受损的个案表现出运动性失语，其症状 有：语音上有缺陷；句法成分有缺陷；听话理解等其他语言能力大致良好。因此， 由b r o c a 所发现的与语言相关的左额叶额下回后部就被称为b r o c a 区。 历史上关于b r o c a 区有很多看法。c w e r n i c k e ”认为b r o c a 区从肌肉系统 接受感觉输入，它具有储存运动表象的记忆功能，这些表象被激活时引起了者语 9 活动。d f b e n s o n ，n g e s c h w i n d ( 1 9 7 7 ) ”2 认为b r o c a 区是语言反应机制活动的 基础。 2 1 2 w e r n i c k e 区 c w e r n i c k e ( 1 8 7 4 ) 研究了一例语言理解有障碍的病人，他的症状表现为无法 理解他人的语言，自己可以流利地说话，但是言语没有逻辑。该病人的损伤部位 在左半球b r o c a 区以外，位于皮质和角回之间的颞上回后部。这个部位被称作 w e r n i c k e 区。由于这一区域靠近听皮质，是高度分化的声音辨认区域，因此 w e r n i c k e 认为此区与贮存形成语言的声音记忆有关，此区域对语言也有一定的 控制作用。w e r n i c k e 认为：语言的印象( i m a g e ) 存在独立的中枢。文字的印象 在颞上回，言语运动印象在b r o c a 区，出来感觉性和运动性失语外，他还提出了 传导性失语和经皮层性失语。他同时指出失语是某些中枢或其通路遭到破化或中 断的结果。 2 1 3 g e s c h w i n d 区 长期以来，大多数研究者认为大脑中只有两个区域控制着语言。一为b r o c a 区，负责语言生成；二为w e r n i c k e 区，负责语言理解。两个区域通过密集的神 经纤维连接起来。但是也有一些学者猜测，大脑中还会有第三个与语言有关的区 域。如n g e s c h w i n d ，他认为脑颞叶的迂回区功能特殊，对于人类语言能力很可 能具有特定的作用”。m c a t a n i 等人( 2 0 0 4 ) ”采用扩散张力核磁共振成像技 术( d t m r i ) 来鉴别第三个区域，发现此区域的确独立存在，并命名为g e s c h w i n d 区。区域位于人脑语言和理解功能区之间，语言神经信号在经过了大脑的颢叶突 起区( g e s c h w i n d 区) 后迂回在两功能区进行传递。g e s c h w i n d 区域是大脑成熟最 晚的区域，五至七岁以后才开始发育成熟，其发展对儿童阅读及写作能力的发展 极其关键。研究还同时发现在灵长类动物的大脑中也有类似的g e s c h w i n d 区存 在。 2 2 语言信息处理的神经模型 2 2 1 v e r n i c k e g e s c h w i n d 模型 c w e r n i c k e 在发现失语症不久，提出了一个脑内语言加工模型，以解释左颞 叶组织语言的机制。c w e r n i c k e 认为听觉信息贮存于颞上回，由此出发经弓状束 到达支配语言运动的b r o c a 区。这一模型后来得到美国学者n g e s c h w i n d 的补 充，形成了w e r n i c k e g e s c h w i n d 模型”。这个模型的基本假说认为：语言功 能牵涉的脑区域包括b r o c a 区，w e r n i c k e 区，连接上述两区的纤维弓状束和 角回，还包括接受和加工语言的皮质感觉区和运动区。关于这个模型，可以通过 对执行两种任务来理解。第一种任务是重复别人的语言：语言的声音进入耳朵， 1 0 通过听觉系统加工成神经信号，这种神经信号到达初级听皮层( 4 1 区) ，然后到 高级听皮层( 4 2 区) ，再向角回( 3 9 区) 传递。信息经过整合后由角回再传到 w e r n i c k e 区( 2 2 ) 区) 。根据模型的组成，文字的声音信号在w e r n i c k e 区加工后 被理解。 r m a y e u x 、e rk a n d e l ( 1 9 9 1 ) 。对w e r n i c k e g e s c h w i n d 模型基础【二提出 新的补充。他们认为，听觉输入的语言信息由听皮层传至角回，然后至w e r n i c k e 区，再传到b r o c a 区。视觉输入的语言信息直接从视觉联合皮层传至b r o c a 区。 对一个词的视知觉与听知觉是由感觉模式不同的通路相互独立地处理的。这些通 路各自独立地到达b r o c a 区，以及与语言含义和语言表达相关的更高级区域。 2 2 2 d a ms i o 脑内语言系统模型 h d a m a s i o 等人( 1 9 9 3 ) 。7 研究发现，大脑是用三部分相互作用的结构来处 理语言的。也就是说，脑内存在着三套用来处理语言活动的机构。第一套机构包 括左右半球许多区域，其功能是表达人与外界接触时的感知，并对其进行分类归 纳。人们通过这种方式把物体、事件及其相互联系组织起来，成为抽象和隐喻的 基础，因而该机构称为概念系统。第二套机构分布在左半球部分区域，其功能表 达因素、因素组合以及将词进行组合的语法规则。该系统被称为语言系统。该系 统被定位于左半球外侧裂附近，包括b r o c a 区和w e r n i c k e 区。这些部位受到损 伤就会干扰单词的选择和句子的形成。第三套机构中的大部分也位于左半球，其 功能是接受概念，刺激脑内选择使用词语：或者接受词语，使大脑形成相应的概 念。因此该机构是概念和语言之间的介导系统。它被具体定位在大脑的枕一颞轴 线上。各种介导结构从后向前逐级变化，普通名词调节区在后面，具体概念的调 节在前面，动词调节区则位于靠近外侧裂上面的额叶区。这些部位如果受到损伤， 都会表现出相应的功能障碍。 2 3 语言活动与大脑一侧化功能 对脑功能侧化所提出的最基础的假设，是从语言功能大脑两半球不对称这一 事实为依据的。 b r o c a 和w e r n i c k e 的研究都证明了大多数人的左半球语言与动功能占优势， 即语言运动功能具有不对称性。在2 0 世纪6 0 年代，有研究发现成人左侧颞平 面区域大于右侧，而这个区域正好与w e r n i c k e 区在解剖上部分重叠。后来，研 究者在活体高分辨率c t 或者m r 图像基础上，采用基于特定区域的体积测量法 发现左额叶的三角区域，即b r o c a 区的一部分，在体积土大于右侧。这些生理 学证据重复了b r o c a 区和w e r n i c k e 区大于右侧同类区域的结果，同时还发现 左侧梭状回和角回等语言区也大于右侧。这些结果提示，语言功能存在半球的分 工。g h i c k o k ( 1 9 9 6 ) 。发现，在美国使用手势语言的人，常利用惯用手的位置和 与动表达意思，这些人左脑损伤也导致语言障碍。他系统研究了聋哑人的手势语， 提出使用手势语的健康人及卒中患者，其语言中枢也在左侧大脑半球。手势语 失语症与口语失语症很相似。 6 0 年代以来，随着对分裂脑的研究的充分开展，对大脑两半球在语言功能 上的分工也有了进一步的了解。r w s p e r r y 。”等对分裂脑病人进行了大量的研 究，从而对语言和大脑两半球的关系问题取得了新的证据。从大多数分裂脑病人 的一般情况看，大脑左半球既有口头语言能力也有书面语言能力；而大脑右半球 则理解一些少数写出的单词。其它对脑损伤病人的研究也发现左脑损伤更易早成 语言障碍。研究表明导致语言障碍的病变可以出现在任何一侧半球，但主要是在 左侧半球。在其研究中还证明优势侧丘脑损伤引起明显记忆功能障碍，尤其是言 语记忆障碍。 d k i m u r a ( 1 9 7 3 ) 通过双耳分听实验，发现了语言听觉功能的两半球不对称 性：语言性刺激的听觉能力以左半球( 右耳) 为优势的人居多；右半球( 左耳) 对音乐性刺激的分辨能力为优势者居多。而对新生儿的实验( l h e r t z p a n n i e r ， 1 9 9 7 ) o o 可以发现，四天大的婴儿对右耳昕到的语音比较敏感，而左耳对音乐的 辨识比较强，这证明剐出生的婴儿在处理听觉语言信息时，已经有了大脑两半球 的差别。 同样是实验心理学方法，速示研究的结果也证明了左脑在语言功能里的重要 作用。众多速示实验发现。”，对大多数人来说，完成文字材料任务有左半球优 势，而对于非语言文字材料的图形等则以右半球为优势。在使用半视野技术来研 究不同文字中词的识别过程中，研究者不断发现右视野的优势在英语或西班牙语 之类的拼音文字中出现。这种优势也包括了像阿拉伯语，希伯来语这类文字，尽 管这类文字的字母是自右向左书写的。 近年来随着脑功能成像技术的不断成熟，对语言功能一侧化的研究有了一些 新进展。当前对运用脑功能成像技术，对西方文字的研究结果几乎一致，多数右 利手成人在完成语言任务时，左侧半球具有更强的激活( s e p e t e r s o n ，1 9 8 8 ) 。通过直接比较整个左右半球以及感兴趣区域内的激活量，都发现语言功能 的优势半球在左侧。( s k h o l l a n d ，2 0 0 1 ) ( 3 4 ) ah o l l a n d 的f m r i 研究中指出，对 于7 到1 8 岁的被试来说，语言加工的左侧化程度随着年龄的增加而升高。对成 人被试的大样本脑功能成像研究则提示，大脑语言功能的侧化程度随着年龄增 加而逐渐降低。还有一些结果发现老年人在语言加工中出现双侧优势。最近的 f m r i 研究则发现，3 0 个月的婴儿身上已表现出语言功能的左侧化”。气 对语言功能的大脑一侧化现象存在着多种理论解释，但无论是以正常人，还 1 2 是以有脑损伤患者为被试，以西方文字为材料的研究中，绝大多数实验证据都证 实了语言功能中左半球占优势的结论。但是也有一些研究结论与此相悖。 s e p e t e r s e n ( 1 9 8 8 ) ”利用正电子( p e t ) 技术研究了正常人的语言感知、 语言与动和词语联想时脑区域血流量的变化。这个实验应用减法实验设计，让被 试依次完成从复杂到简单的认知任务。结果发现语言信息加工过程的初级阶段没 有明显的大脑半球一侧化现象，只有在复杂的联想功能中，左额皮层的优势效应 才较为显著。 2 4 国外有关右脑语言功能的研究 2 0 世纪5 0 年代中期，一些文献认为，人们对右大脑半球功能的评价过低了， 这一结论是从右半球损伤后，人类语言的微小改变得出的。右半球损伤时，创造 性文学语言能力受到影晌，表现为深度的语言能力障碍，对新的语言材料学习 出现困难：对图片的深层理解出现困难：语言变得不准确，可以引起口吃等。 2 0 世纪6 0 年代以后，有文献报道右侧大脑半球病变后，患者更多使用描述性 语言，而且多半为限定性词汇；患者在语句生成、词汇选择和句法转换测验中， 成绩明显下降；判断反义词的能力下降，理解语言中隐喻词的能力受到影响；失 去右侧大脑半球支持和左、右侧大脑半球的协同作用破坏，可使患者在文字书写 方面出现障碍。 近期有文献指出，右侧大脑半球病变时，患者的概念形成、语调传递能力、 语调的理解受到影响。m s h o u g h ( 1 9 9 0 ) 。”用不同主题组织形式的叙事作业对 比观察两侧大脑半球病变患者及正常对照组的语言能力，揭示右侧大脑半球病变 患者在叙事水平及组织语言方面有缺陷，难以用中心主题信息理解和解释叙事。 h s k e u n g ( 1 9 8 9 ) 用速示法进行词汇选择作业的研究显示右侧大脑半球对高 笔画低频词占优势，左侧大脑半球在低笔画词方面占优势。 w o d e r ”等在统计各型失语症的比例时，指出右侧半球病变引起的失语症占 所有失语症类型的2 ，交叉性失语症的存在为右侧大脑半球具有语言功能提供 了证据。a k e r t e s z ”的研究认为右侧语言优势及半球问神经功能联系不能是交 叉性失语症的可能发病机制。 2 5 第二语言获得的神经机制 2 5 1 双语 双语是指，个人或语言集团使用两种语言的现象。m p a r a d i s ( 1 9 8 7 ) “”认为： 双语者指熟练掌握两种语言的人，他们能在任何时候说出一种或另一种语言，并 能互相转换，能在各种语言结构水平上互相混合。同时存在于人脑的两种语言在 人脑中是独立存储的，还是具有共同的神经基础，这是研究者所关心的一个核心 问题。早期的学者认为，双语的人，其两种语言的功能的代表区域分别位于两侧 半球，这种想法被裂脑人的研究结果推翻。对一位操双语的裂脑人进行测查时发 现，他的语言功能区并不是分别位于不同半球。m a l b e r t 等人( 1 9 7 8 ) “”总结这 方面的文献认为，无论是临床资料或实验室研究结果都证实，在双语的情况下， 两半球的参与是很不同的。o b l e r 等人( 1 9 8 2 ) 对双语正常被试者进行三视野速 示研究，企图了解两种不同语言的优势视野，结果表明，第二语言的优势视野效 应确实不高。另外，与非双语被试者比较，双语者的视野效应要低的多。 2 5 2 第二语言的学习 m p a r a d i s ( 1 9 9 0 ) 认为，和母语一样，第二( 第三) 语言的学习基本上依 赖左半球“”。第二语言的脑机制研究表明，第二语言的接触时间对第二语言的 掌握有重要影响。睢a l b e r t ”2 提出在不同年龄阶段，人在学习语言时采用了 不同的策略( 就半球参与方面) ，或至少说，即使使用策略，其使用程度也不相 同。以希伯来文为母语的儿童，对希伯来语的刺激词表现为右视野( 左脑) 优势。 当他们学习英语进入第2 年时，对英语的刺激词却表现为左视野( 右脑) 优势， 当学习到第4 年，右脑优势下降，第6 年时，完全转化为右视野，左脑优势。这类 研究表明，对陌生的语言材料，一开始是以右脑为辨认基础，一旦熟悉以后，认 知策略就会边为左脑为基础“”。 近年来，第二语言的研究有了一些新进展。d w u i l l e m i a 等人( 1 9 9 4 ) “7 进 行了研究，结果表明。同早期双语者相比，晚期双语者的右脑更多地参与了第 二语言的加工。s k i m ( 1 9 9 7 ) 的研究要求不同语言的双语者分别用母语和 第二语言描述前一天发生的事情，结果发现，晚期双语者两种语言在b r o c a 区的 皮层代表区存在差异，而早期双语者的两种语言的皮层代表区重叠。这些结果表 明，对于早期学习者而言，大脑左半球参与了母语和第二语言的加工，而且两 者可能具有相同的脑生理基础：而对于晚期学习者而言，右半球可能参与了第 二语言的学习和加工。或者在左半球可能分别有不同的区域负责母语与第二语 言的加工“。 三、汉语研究 3 1 汉语的独特性 汉语是自然语系中的一个极端，它具有很多的特殊性。 1 ) 字形汉字是世界上独一无二的方块字，其空间结构的心理意义和拼音 文字很多不同。索绪尔将世界上的文字被分为两大体系：一类是表意体系。一个 1 4 词只用一个符号表示，而这个符号却与词赖以构成的声音无关。这个符号和整个 词所发生关系，这种体系以中国的汉字为典型。另一种是表音体系，西方的拼音 文字均属此类。表音体系的目的是要把词中一连串连续的声音模写出来。表音文 字有时是音节的，有时是字母的，即是以言语中不能再缩减的要素为基础的。 2 ) 字音西方语言，如英语有字母音素转化规律，故在言语交往时有 准确的语音。而汉语是单音节，一字一声。而且方言庞杂，缺乏字母音素转 化规律，难以由声音获得准确语意。 另外汉语语音具有声调，这种情况只在汉藏语系，非洲及某些美洲土著语言 中存在，在