言语加工脑机制的研究现状、困惑与展望_听力论文

言语加工脑机制的研究现状、困惑与展望_听力论文

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[中图分类号]B845[文献标识码]A[文章编号]1002-0209(2010)04-0040-08

语言是音义的结合体,是用来交流思想的符号系统。一个人只有先学会正确地感知各种语音、掌握它们的发音,才能建立音与义的联结,进而用语音向别人传达意义。从这个意义上可以认为语音加工是语言认知加工的核心。那么在语言认知加工过程中,人类的大脑是如何加工和处理语音呢?这是研究者关心的重要问题。早期的发现来自对失语症病人大脑的解剖研究,例如研究发现左侧颞上回后部的威尔尼克区与语音理解有关,左侧额下回的布洛卡区与语音产生有关。但病人的研究有两个局限,一是将病人的结论直接推广到正常人的群体上,难免有所偏差。毕竟“对破坏了的言语进行定位和对正常的言语功能定位是两件不同的事情”。二是脑损伤的部位大小不一,有的损伤涉及多个脑区,这样无法精确地对脑功能进行定位。随着脑成像技术的发展,越来越多的研究借助这些新手段探查语音加工的神经机制。这些技术的优点在于能观察正常人的语音加工过程。其中两种主要的脑成像技术,功能磁共振成像(fMRI)和正电子放射断层扫描(PET),能通过探察认知加工过程中脑血流/血氧变化表示出认知加工活动发生的部位,定位比较精确。通过它们或许能回答损伤研究所不能回答的关于特定脑区是否对应某种认知功能或者认知功能成分的疑问。

起先研究者认为对语音加工脑机制的探讨是一个简单而且直接的过程,因为语音加工的过程毕竟不像词汇通达或句法加工的过程那样复杂,所以相对而言,语音加工涉及的脑区应不会太多,激活的脑区应明确而具体。但是需要注意的是,自研究者第一次提出了有关语音加工的脑机制的假设起,已过去一个多世纪了,但至今研究者仍没有达成一致的意见,由此可以看出该问题的复杂和困难程度。事实上将fMRI和PET应用到听觉和视觉通道中语音认知加工的脑成像研究中去,不仅使研究者揭示的脑区越来越精细,而且也让研究者更深入地认识到语音加工的脑机制是一个复杂的问题。总的来说,研究发现有多个脑区参与了听觉和视觉通道中的语音加工过程,包括左侧额下回、左侧颞上回、左侧顶下小叶、以及左侧颞顶枕联合区等脑区;而且某些脑区的功能似乎并不单一,例如左侧额下回既负责复述又负责语音的短时储存。本文将对这方面的研究进行述评,分析研究已取得的成果、其中的困惑以及未来的研究方向。

一、听觉通道中语音加工的脑机制研究

听觉通道中的语音加工指个体通过听觉接受声音流,识别其中的语音信息,并获得意义的过程,涉及到一系列加工阶段,如:从声音流中提取与语音相关的信息,通过短时记忆将这些信息保持在头脑中并与头脑中已经存在的语音表征进行匹配,最后将语音表征与语义表征结合起来得到语音的意义。因此,一个语音流不仅会引起与语音加工相关脑区的激活,而且会引起与语义加工相关的脑区的激活。Demonet尝试对这二者进行分离(Demonet,Chollet,& Ramsay,1992)。他分别设置了语音与语义任务,语音任务是从一系列听觉呈现的非词中挑出某些音素组合,语义任务是从一系列听觉呈现的名词中挑出符合某个标准的名词。结果发现语音任务和语义任务均引起了多个脑区的激活,但激活的脑区有区别,二者相减的结果表明,语音任务比语义任务在左侧颞上回后部和布洛卡区引起了更强的激活。因此他认为左侧颞上回后部和布洛卡区是负责语音表征的脑区。事实上Demonet的方法尽管能比较好的从一系列脑区中掩蔽掉与语义加工相关的脑区,但同时也会由于减的基线太高,而掩蔽掉了其他一些与语音加工或表征相关的脑区。在Demonet的语音任务中,他使用了不具有意义的非词,这样与语音加工相关的脑区主要得到了激活,而与语义加工相关的脑区较少得到激活。在他的语义任务中,由于执行了语义操作,于是与语义加工相关的脑区得到了更大的激活,但同时由于是从听觉通道中加工语音,因此与语音加工相关的脑区一直处于激活状态,这样相减,不可避免地会掩蔽掉一些其他与语音加工相关的脑区。随后Benson用参数法探讨了语音加工的脑机制(Benson,Whalen,& Richardson,2001),发现了一些新的脑区。参数法就是变化语音的复杂性,并观察大脑相应地变化模式,只有与语音加工相关的脑区才会对语音复杂性的变化有敏感的反应,而与语音加工无关的脑区的激活是不会发生变化的。Benson设置了三种复杂程度不同的语音:单音素V、两个音素构成的音节CV以及三个音素构成的音节CVC,音素的数量越多,语音越复杂。结果发现随着语音复杂性的增加,即由单个音素增加到由3个音素组成的音节(V,CV,CVC)时,双侧颞上回、左侧颞上回后部接近角回处、右侧缘上回、左侧枕颞皮层下部以及右侧前脑岛的激活也相应的增加。于是他认为这些脑区是负责语音加工与表征的重要脑区。Benson的参数法给研究者提供了一个新的视角,得出了一些新的发现,但是需要注意的是,从一个元音V到CV音节再到CVC音节的变化,不一定是音素数量简单增加的线性变化,而可能是从音素到音节的非线性变化,因此一些脑区的激活量尽管没有增加但并不意味着它们与语音加工无关。

由于语音任务均会引起多个脑区的激活,因此一些研究者开始推测在大脑中可能存在一个神经回路,回路由多个脑区构成,一起协同合作实现语音加工过程。Hickok和Poeppel结合近20年来失语症病人研究以及脑成像研究资料提出了一个有关语音加工的认知神经模型,该模型较好的解释了语音加工的脑机制(Hick & Poeppel,2000)。他们认为双侧颞上回后部的功能是负责基于声音的语音表征。另外,模型中存在两个通路:第一个是腹侧通路,包括颞叶—顶叶—枕叶联合区附近的皮层,功能是作为一个界面(interface)去连接基于声音的语音表征和广泛分布的语义表征。第二条通路是背侧通路,包括顶下回和额下回,该系统在被试外显的通达某些亚词汇语音片段(sub- lexical speech segment)时起关键的作用,功能是作为一个界面去连接听皮层中基于声音的语音表征以及额叶中基于发音的语音表征。这里亚词汇可以被看作一个没有语义的音节,例如:单词“docter”由“doc”和“ter”两个音节片段组成,个体在发“docter”音时先会激活“doc”和“ter”这两个音节片段,研究者一般将这种音节片段称为亚词汇。Hickok和Poeppel的模型得到了其他研究的支持。例如,根据上面的模型,可以推测左侧颞上回后部在语音产生和语音理解过程中均应得到激活,Buchsbaum先让被试先听多音节的假词,然后再让被试不出声的重复这些假词,结果发现在听假词和不出声的重复假词这两个阶段中,左侧颞上回后部的背侧始终保持着激活,同时他发现左侧颞上回的外侧也始终保持着激活(Buchsbaum,Hickok,& Humphries,2001)。Liebenthal的研究也支持了Hickok和Poeppel的模型(Liebenthal,Binder,& Spitzer,2005)。在实验中他对普通的声音信号进行了控制,使其在声学特性上与CV(consonant-vowel)音节相同,任务是让被试比较CV音节对之间的差别以及普通声音信号对之间的差别。根据Hickok和Poeppel的模型可以预测,该任务应引起颞叶和顶叶部分脑区的激活。而实验结果也确实如此,发现二者均引起了双侧颞上回和左侧顶下叶部分脑区的激活。还有Saur等人的研究(Saur,Kreher & Susanne,2008),他们比较了听觉词汇复述与听觉句子理解的脑功能联结模式,根据Hickok等人的模型,可以预测,听觉词汇复述主要与背侧通路有关,而听觉句子理解与腹侧部分有关,结果发现听觉词汇复述条件下左侧颞上回与额叶前部运动区功能联结更显著,而听觉句子理解条件下左侧颞中回与腹外侧前额叶功能联结更强,而这与预测是一致的。一些研究也发现了左侧额下回在通达亚词汇语音片断时的作用,Burton也进行了语音分割的任务(如,dip-doom,dip-tomb)和不需要语音分割的任务(如,dip-dip,dip-tip)的比较(Burton,Small & Blumstein,2000)。结果也发现,和单纯的音调任务相比,言语任务激活了双侧颞叶的背部。而且需要语音分割的任务激活了额叶,特别是额下回。在其他涉及音素分割的任务中,如音素监测、听觉觉察等(Demonet,Chollet,& Ramsay,1992; Fiez,Raichle,& Miezen,1995),也均发现了额下回的激活。总之,研究者普遍认为双侧颞上回、左侧额下回、左侧顶下小叶、左侧颞顶枕联合皮层等脑区与语音加工密切相关,可能是语音加工神经回路的重要组成部分。

二、视觉通道中语音加工的脑机制研究

语音表征不仅可以从听觉通道中提取,也可以从视觉通道中提取。视觉通道中的语音加工指一个人通过视觉通道提取文字或表音符号的语音信息。由于听觉通道的语音加工研究告诉我们,语音表征由左侧颞上回负责,因此研究者普遍认为从视觉通道中提取语音是靠负责加工字形的脑区与左侧颞上回的协同合作来完成:视觉皮层的信息通过某种渠道传到左侧颞上回处,变成听觉表征,并被提取出来,于是他们更多将注意力放在负责形音转换的脑区上,而不是负责语音表征的脑区上。最先研究者认为角回与左侧颞上回有联系,负责将视觉通道中的信息,转换成听觉信息。例如,早在19世纪,研究者提出了损伤缺陷模型,帮助我们理解个体由字形通达字音的神经机制。该模型认为视觉信息通过视觉皮层识别以后,传导到角回区域,在这里进行字形的识别,然后通过角回与威尔尼克区的联系,将视觉单词转化为听觉信息,并经由弓状束传导到布洛卡区,转化成言语运动信息,最后通过运动皮层产生出来。Booth也发现了角回在字形通达字音过程中的作用(Booth,Burmana,& Meyer,2003)。由于字形通达字音的过程涉及字形表征和语音表征的相互转换,他认为这种转换其实是跨通道(cross-modal)的转换,于是在实验中设置了四种任务,两种是发生在同一通道内的任务:视觉spelling判断与听觉rhyming判断;两种是发生在跨通道的加工过程中:对听觉刺激的spelling判断与视觉刺激的rhyming判断。结果四种任务均引起了左侧梭状回和颞上回的活动。跨通道与单通道任务相比引起了左侧缘上回和角回等区域更强的激活。因此他认为,左侧缘上回和角回是负责形和音相互转换的脑区,左侧颞上回负责语音表征。后来发现左侧额叶的部分脑区也参与了字形通达字音的过程。例如,Fiez对9个fMRI和PET关于单词阅读的脑成像研究结果进行了元分析(Fiez & Peterson,1998),发现个体在阅读单词时,在大脑左侧激活了梭状回和舌回(BA18和BA37附近)、眶额(BA44、45附近和前脑岛);在大脑双侧激活了颞上回的前部和中部(BA22附近)、中央后回的背侧和腹侧区域(BA4附近)、基底神经节和脑岛附近区域、小脑半球;在大脑内侧激活了额中回(补充运动皮层附近)、前扣带回(BA32)和小脑。作者认为在这么多脑区中,左侧额叶系统的脑区在字形通达字音的过程中起重要作用。Pugh根据失语症病人和脑成像的研究结果,提出了一个有关阅读的认知神经模型,将顶叶中的部分脑区也纳入到形音转换的神经回路中(Pugh,Mencl,& Jenner,2000)。该模型认为大脑中有背侧和腹侧两个通路负责阅读过程。背侧通路包括颞-顶系统以及大脑前部的脑区系统。颞—顶系统包括角回、左侧顶下小叶的缘上回以及左侧颞上回的后部,负责由字形提取字音的过程,而前部的脑区系统指额叶中以布洛卡区为中心的脑区,负责发音的编码。腹侧通路包括视皮层纹外区以及左侧枕颞系统,负责确认单词的词形。

一些研究者为了更好地研究由字形通达字音过程,设置了能发音但没有语义的假词。原因是根据阅读的双通路模型,个体有两条路径提取文字的语音,一条路径是直接的词典通路(lexical route),即根据视觉输入的字形直接通达文字的语音表征;另一条路径是非词典通路(non-lexical route),即通过词典外的形音转换规则(GPC)建构语音(Coltheart,Cutis,& Atkins,1993),这里前者可以看做一般的由字形通达字音的过程,后者可以看作强化后的字形通达字音的过程,在这个过程中,被试需要有意识的对文字进行拼读,进行形音转换,才能通达语音。采用假词做研究,就迫使被试必须采取非词典通路,进行更多的形音转换的过程,才能通达单词的语音。Clark研究了个体形音转换的脑机制(Clark & Wagner,2003)。实验采用的任务是判断刺激的音节数,并设置了英语词、英语假词以及没学过的外语单词三种条件。结果发现被试判断英语假词与英语词相比引起了左侧额下回、左侧额上回、左侧额中回、左侧额极下部、左侧中央前回、左侧顶上回、左侧枕中回、右侧顶上回、右侧顶下小叶、右侧缘上回、右侧额下回、右侧额中回、右侧中央前回、右侧额上回、右侧梭状回、左侧脑顶内区域等脑区的激活。没学过的外语单词与英语词相比,引起了左侧额中回、左侧中央前回、左侧额下回、右侧额中回、左侧顶上回、左侧顶下小叶、右侧顶上回、右侧顶下小叶、右侧枕中回、右侧枕上回、右侧脑顶内区域的激活。由于这些脑区大多分布在额叶和顶叶中,因此作者认为左侧前额下皮层和双侧顶叶区域组成一个神经回路负责形音的转换过程。总之,可以认为视觉通道的信息要通过左侧的额叶、顶叶系统的作用,最终到左侧颞上回处通达语音表征。

三、语音加工脑机制研究中的困惑

(一)语音表征在左侧颞上回的定位问题

左侧颞上回是大脑中比较大的一个沟回,可以分为前中部(BA22)和后部(BA42)。但是有的研究发现了左侧颞上回后部在语音加工过程中得到激活(Demonet,Chollet,& Ramsay,1992; Hick & Poeppel,2000; Buchsbaum,Hickok,& Humphries,2001);有的研究发现的是左侧颞上回前中部(BA22)的激活(Liebenthal,Binder,& Spitzer,2005; Burton,Small,& Blumstein,2000);而有的研究发现了二者同时得到激活(Benson,Whalen; & Richardson,2001)。相似的情形也发生在视觉通道语音加工的过程中,例如,Fiez发现的是左侧颞上回前中部的激活,而Booth、Pugh以及损伤模型发现的是左侧颞上回后部的激活。可以说,左侧颞上回的前中部与后部似乎都与语音表征有关,而且之间似乎存在着某种交互作用,但我们仍无法得知二者交互作用的具体模式什么,须以后进一步研究。当然不排除另一种可能性:语音表征定位在左侧颞上回的某处,但由于心理学实验的复杂性,被试、材料、任务、脑成像扫描仪器、参数设置以及脑成像数据统计分析软件包方面任一微小的变动均可能导致实验结果有所改变,无法精确地对语音表征进行定位。

(二)汉语与英语者语音加工过程中脑机制的差别

1.汉语者通过视觉通达语音过程中左侧颞上回不激活

稳定清晰的语音表征是字形通达字音的基础,一个人只有在根据听觉形成语音表征后,才能与字形表征建立联系,实现字形与字音的转换,且在视觉通路的语音加工尽管涉及到负责形音转换的脑区,但最终要到左侧颞上回处去提取语音表征,因此在听觉通路和视觉通路的语音通道过程中均涉及与语音表征相关的脑区的激活,由于左侧颞上回负责语音表征,因此听觉通路与视觉通路中的语音加工均应激活左侧颞上回。这一点也得到了研究的证明,在英语和英文语音加工中均发现了左侧颞上回的激活。但是让研究者感到困惑的是,在汉字的研究中不管是左侧颞上回的前中部还是后部,均没有得到激活。Tan等研究了汉字语音和语义加工的脑机制(Tan,Feng,& Fox,2001)。在研究中他设置了两种条件:在一种条件下,让被试判断所呈现的汉字对是否同义,如“阅、看”;在另一种条件下,让被试判断所呈现的汉字对是否同音,如“画、话”。基线是给被试呈现一个“+”号注视点。结果发现,同音判断时激活了双侧额中回、双侧额下回、双侧中央前回、左侧颞中回、左侧顶上小叶、左侧中央后回、右侧顶上小叶、右侧前楔叶、左侧枕下回、双侧楔叶以及右侧梭状回等脑区,但就是没有发现双侧颞上回(BA22)的激活。随后彭聃龄等的非注意条件下掩蔽字阅读的神经机制研究也没有发现双侧颞上回的激活(Peng,Xu,& Jin,2003)。考虑到汉字是表意文字,语音的加工不像在拼音文字中那样明显和重要,因此会不会是研究者的任务中语音加工的程度不够强,使左侧颞上回的激活不够明显?于是彭聃龄等专门以形声字为材料研究非注意条件下掩蔽字的阅读机制,目的是增强其中的语音加工成分,结果仍没有发现左侧颞上回的激活(Peng & Ding,2004)。Liu等采用适应性的实验范式,探讨了汉字声调和元音加工的脑机制(Liu,Peng,& Ding,2006)。实验要求被试命名汉字或者拼音,这些汉字和拼音或者声调相同,元音不同;或者元音相同,声调不同。结果还是没有发现左侧颞上回的激活。有研究者采用汉语拼音为实验材料,汉语拼音由于是表音符号,因此被试会进行更多的形音转换的过程,加上要求被试进行soundlike判断任务,更凸显了被试的认知加工过程中语音成分,希望这样能发现左侧颞上回的激活,但结果仍没有发现该处的激活(Chen,Fu,& Iverson,2002)。有研究者甚至尝试从汉字语音学习的角度研究左侧颞上回的激活问题。例如,Liu等研究了美国人学习汉字形音联结时脑机制变化的情况,结果发现了左侧额中回激活的增强,仍没有发现左侧颞上回的作用(Liu,Dunlap,& Fiez,2007)。

2.汉语和英语者左侧额叶在功能上的差别

事实上,中文与英文语音加工的区别还不只体现在左侧颞上回处,还体现左侧额叶的一些脑区。Tan等运用ALE(activation likelihood estimation)方法对19个单词阅读过程中的语音加工的研究进行了元分析,详细比较了中文和英文负责由字形通达字音的脑机制的差别(Tan,Laird,& Li,2005)。中文阅读研究6个,英文阅读研究13个。结果,在6个中文阅读研究中一致发现了4个与语音加工有关的脑区:左侧额叶系统背侧(BA9)、左侧顶下系统背侧、双侧颞枕交界处的腹侧(包括梭状回和枕中回)以及左侧前额系统腹侧(包括额下回的上部)。而在13个英文阅读研究中一致发现了3个与语音加工有关的脑区:前额系统腹侧(包括左侧额下回上部)、左侧颞顶交界处背侧(包括颞中、上回和顶下皮层的腹侧)以及左侧颞枕交界系统腹部。这说明在中文和英文阅读过程中,语音加工的脑机制存在着差别。左侧额叶系统背侧、左侧顶下系统背侧与汉字语音加工有关:前者可能与中文的视觉空间分析以及在音节的形-音映射有关,后者可能与中文语音的短时储存有关;而左侧颞顶系统与英文语音加工有关,可能负责字母到音素的转换和精细的音素分析。尽管左侧前额系统腹侧在中文和英文的语音加工中均得到激活,但它起的作用不一样:在英文中可能负责复述和字母到音素的转换,而在中文中可能仅负责复述。这里需要注意的是左侧前额系统腹侧的复述功能与形音转换过程无关,而是由于任务所致,研究阅读中的语音加工通常采用的是押韵判断(rhyme judgment)任务。由于押韵任务需要被试记住前面相继呈现的刺激,以便与最后的目标刺激进行比较。因此,这会引起被试在脑中进行“语音复述”(phonological rehearsal),额下回的激活表现的是对语音信息的短时存储。

为什么汉语者视觉通道中语音通达的脑机制有这么大的特殊性?目前有三种可能性。一是与中文与拼音文字语音加工方式的差别有关。在拼音文字中,语音在语义的提取过程中起着中介作用。也就是说,人们在识别单词时,首先根据字形特征提取出语音,然后再利用语音信息通达词义。但在汉字阅读中,语音在词汇通达中的作用有限,形音义加工的时间进程也不同,英文表现为形-音-义的时程,而汉字表现为形-义-音的时程。研究进一步发现,汉字形音义加工的时间进程还受字词频率的制约:高频字的形似启动发生在43毫秒,义似启动发生在57毫秒,音似启动出现在147毫秒。因此在形、音、义激活的时间进程上,高频字的语音激活要晚于语义的激活。而在低频字中,语音和语义激活的时间进程没有区别(陈宝国,彭聃龄,2000)。总之,由于汉字语音自动激活的进程较晚,情况比较复杂,导致了汉字语音通达的特殊性。但这一可能性受到了挑战,Chen等使用了汉语拼音为实验材料,强迫汉语者先提取语音,再根据语音提取语义,结果仍没有发现左侧颞上回的激活(Chen,Fu,& Iverson,2002)。二是可能与大脑的可塑性有关。英语者和汉语者是在不同的语言和文化环境下成长起来的,在这两种环境的影响下,大脑可能发生不同的可塑性变化,尤其是汉字与英语在字形方面差异很大,可能会导致二者在视觉通道加工的脑机制方面的差异,所以汉语视觉通道中语音提取的脑机制不同于英语者,但目前还没有研究证明这一点。三是汉语者听觉通道中负责语音表征的脑区不同于英语者。因此在此基础上发展出来的视觉通道中语音加工的脑机制也不同于英语者。目前也没有研究证明这一点,但这种可能性较小,因为语音表征的脑机制在不同语言之间具有较大的普遍性。

四、展望

听觉和视觉通道中语音加工的脑机制研究取得了许多有价值的发现,让人类认识了与语音加工相关的脑区。但是必须承认,这些结果仅是一些初步的发现,以往的研究还存在一些问题,需要在未来的研究中加以解决,概括起来主要体现为:研究方法、研究思路和研究对象。

在分析脑成像研究结果的方法上要从脑的局部定位研究转向神经网络研究。局部定位的研究是将某个特定语言任务(如字形识别或语音提取)与脑的某个区域的功能一一对应起来,希望揭示出与特定语言任务相联系的脑机制。这种研究取向在认知神经科学的早期研究中占有重要的地位。另一种观点是加工模块的观点。该观点在定位的基础上强调了不同脑区之间的合作,认为心理活动是由大脑中高度专门化并相对独立的模块完成的,这些模块复杂而巧妙的结合,是实现复杂而又精细的认知加工的基础。例如,在猴子的视觉研究中发现,猴子视觉与31个脑区有关,但这些脑区可以分为颜色、运动以及形状知觉三个模块,它们之间的精细分工和合作,实现了猴子的视觉加工。但是近年来,脑成像的研究发现,大脑激活模式会受到多种因素的影响,探讨同一种认知过程,由于采用的任务不同,研究者的结果也不相同;即使是同一个命名任务,由于刺激呈现的时间、刺激呈现的间隔、加工材料的熟悉性、规则性等因素的变化都会使大脑的激活模式发生变化。因此心理学家提出了神经网络的观点,该观点在解释人脑工作方式上,尤其是脑区的相互作用上显得更为灵活,认为多个脑区之间存在相互作用,一个脑区的活动会受到其他脑区活动的影响,大脑的某一项功能是由不同脑区的协同活动来实现的。基于神经网络的观点,Booth等用DCM(Dynamic causal modeling)分析了不同认知任务中脑区之间的有效连接(effective connection),认为网络中的脑区不仅可以调节其他脑区的活动,而且也接受其他脑区的调节。这种调节是通过脑区之间的兴奋性和抑制性信息的传递实现的(Booth,Lu,& Burman,2006)。彭聃龄等在情绪调节的阅读模型中也提出了类似的观点,进一步强调脑区之间相互作用的方式,他们提出了优势激活区假设认为词汇的形音义信息均可以激活负责阅读的神经网络,而不是个别与阅读相关的脑区,不过在不同的任务中起优势作用的脑区不一样(彭聃龄,胡治国,& 刘宏艳,2006)。这样的话可以推测汉语视觉通道中各脑区之间相互作用的模式有所不同,才使研究者观察不到左侧颞上回的激活。近年来,相关分析、路径分析(如结构方程模型)等一些数学统计方法已逐步应用到脑成像数据的后期处理。运用这些方法,有望揭示在语言活动中,各脑区相互之间复杂的动态激活模式,从而建立一个语言活动的脑动力学模型。同时,宏观的脑皮层水平的功能研究还需要与皮层功能柱水平,细胞、突触水平以及分子水平的研究相结合,从不同层面全面揭示听觉和视觉通道中语音加工的脑机制。

在研究思路上,应从静态水平的研究转向动态水平的研究。人脑是自然界长期进化过程的产物。在人脑的进化中语言起了重要的作用。人脑可以受到经验的作用而发生可塑性变化,其中最重要的就是语言学习的经验。一个人最先学习的是语音,然后是字形,建立形和音之间的联系。在这种学习过程中,各脑区之间相互作用的模式是不断发生变化的。有研究表明字形的学习可以改变左侧颞上回与左侧枕顶交界处之间相互作用的模式。例如,Hashtomo利用fMRI研究了日本人学习音-形匹时的脑机制(Hashimoto & Sakai,2004)。训练任务是在个体已掌握的音素上搭配新的韩语字母。他发现在日语语音和韩语字母建立联结的过程中,左侧颞下回后部与左侧枕顶交界处显示了相关,即左侧颞下回后部和枕顶交界处的功能性联结的形成对建立日语语音-韩国字母的联结有重要作用。因此应先考察在语音学习过程中大脑各脑区在相互作用的方式上发生了哪些改变,然后再考察字形的学习以及形音联结的建立如何再次改变各脑区之间相互作用的模式。同时对比英语者和汉语者在上述过程中大脑的动态变化模式的异同,这样就有可能了解汉语者视觉通道语音加工过程中左侧颞上回不激活的真正原因。

在研究对象上,要从研究简单的语言认知过程转到研究复杂的语言认知过程。心理语言学家为我们勾画了语言认知加工过程的基本轮廓,这包括语言理解和语言产生两个方面。语言理解可进一步分成语音知觉、词汇识别、句子和话语理解等不同层次,其中词汇识别又可分成词汇通达、词汇选择和词汇整合等三个阶段;语言产生也可进一步分成概念准备、词汇选择、语音提取、语音编码、音位编码和出声等阶段。到目前为止,语音知觉和词汇理解的研究比较成熟,积累的研究成果也比较多,而句子和话语水平的研究还相对不充分,研究者对句子和话语理解的基本过程还知之不多,不同语言的对照研究就更不多见了。因此,进一步研究句子和话语理解和产生过程,揭示该过程中,大脑各脑区之间相互作用的模式将是今后的一个重要任务。

[收稿日期]2008-12-08

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