曹凡

母语学习中大脑可塑性

从儿童到成人，人类的语言学习经历了从生疏到熟练的过程，在母语的学习和发展中，大脑中负责语言加工的网络如何发展变化？交互-特异化（interactive-specialization）的理论可以被用来解释人类技能学习和发展所对应的脑机制的变化。具体地说，随着学习的进展，大脑功能更加分化，不同脑区负责不同加工，同时不同脑区之间的连接也更加紧密。这样一个脑网络能够提供更加高效的计算资源，对应技能的提升。语言技能的提升也可以用这样一个机制来解释。在我们的一系列研究中，发现从儿童到成人，视觉语言加工中，左侧颞下回、梭状回、额下回的激活加强，而颞上回的激活减弱，这是因为颞上回负責听觉信息加工，因为功能分化，它在视觉任务中激活程度减弱。而在听觉任务中颞上回激活增强。同时，这些重要区域之间的连接也会随着年龄的增加而增强。此外，在跨文化比较的一项研究中，我们发现中国儿童到成人右脑枕中回和左脑额中回激活增强，而美国儿童到成人在左侧额下回和颞上回激活增强，这个交互作用是显著的。这表明，语言加工在大脑上的文化差异是随着学习和发展逐渐增强的，大脑表现出对所学语言的适应。因为汉语的复杂视觉特征以及整字到整音的对应，右侧枕中回和左侧额中回对汉语加工尤其重要;而英语是表音文字，左侧额下回、颞上回都是语音区域，因此它们的激活随年龄增长而增强。这些证据都表明大脑里的语言网络随着学习和发展会变得更加特异化。

阅读障碍儿童的大脑特异化减弱

在大脑这个交互特异化的过程中，会有能力差异。能力越高的儿童，交互特异性的进程越快，反之越慢。一个例子就是阅读障碍的儿童，他们在大脑上的表现就是特异化程度减低。比如，我们发现在听觉押韵任务中，阅读障碍儿童比正常年龄控制组儿童在左背侧额下回激活减弱，在右侧中央后回激活增强。左背侧额下回是重要的语音加工区域，在这一区域激活减弱，表明阅读障碍儿童的语音加工有缺陷，而他们在一个运动-感知区域激活增强，这可能是他们的弥补机制。所以说，阅读障碍儿童表现出来的模式是在重要语言区域激活减弱而在非语言区域激活增强，是语言网络特异化的相反特征。而且，在这一研究中我们还发现，阅读障碍和正常年龄控制组之间的差异在和阅读水平控制组相比的时候同样显著，所以，这说明阅读障碍儿童的这些大脑上的缺陷不是由于他们阅读水平低导致的，而是由阅读障碍这一神经障碍导致的，是阅读障碍的定义性损伤。

在一项双语阅读障碍的研究中，我们发现双语阅读障碍儿童在一个视觉押韵判断任务中在第一和第二语言中表现出一致的缺陷，就是在左侧颞下回、前楔叶和背侧额下回激活减弱。同时，我们也发现了语言特异性的异常，那就是汉语中在左侧顶下小叶激活减弱，英语中在左侧腹侧额下回激活减弱。这个研究从跨语言的角度考察了阅读障碍的神经机制是否一致。研究阅读障碍是否有跨语言一致的神经机制，研究者需要考虑一个现象，就是正常控制组在不同语言中可能有不同的神经激活。比如，有研究发现，汉语和英语正常控制组有语言特异性的激活，而两种语言里的阅读障碍组都没有表现出语言特异化，也就是说这两种语言里的阅读障碍儿童激活相似，所以阅读障碍儿童表现出对自己语言适应性的减弱。这也从跨语言的角度说明阅读障碍读者的一个特点就是大脑特异化减弱。

双语学习中大脑可塑性

在双语的学习中，大脑可塑性表现为对不同的语言使用不同的脑网络。在一个美国人学习汉语和西班牙语的训练研究中，我们发现在汉语学习中有双侧额下回的激活，在西班牙语学习中主要是双侧颞上回的激活。此外，语音意识和快速命名成绩越高的被试在汉语中额下回激活越强，西班牙语中双侧颞上回激活越强，表现出更强的语言分化。而第二语言的学习也受到已有第一语言网络的限制，比如在一个元分析中，我们发现都是学习同样的第二语言，如果第一语言比第二语言难（“难”主要表现为形音的不规则对应），那么第二语言加工更多激活颞上回、中央前回等脑区，而如果第一语言比第二语言简单，第二语言加工主要激活额下回和脑岛等脑区。这说明在第二语言的学习中，大脑的可塑性是受到已有语言和神经系统的限制的。在一个使用表征相似性分析（RSA）的研究分析中，我们发现韩国人加工他们的第二语言汉语和英语的网络更相似，而和第一语言的网络相似度比较低。这表明，无论第二语言的熟练度达到多高，获得年龄具体是什么时候，只要是在母语之后获得的，它就可能使用一个和第一语言不同的网络，支持了语言学习的关键期理论，也表明大脑可塑性是有一些局限的。

促进语言学习中大脑特异化进程的方法

适当的学习方法能够促进语言学习过程中的大脑特异化进程。比如，在一系列训练的研究中，我们比较了手写学习和语音学习对美国人学习汉字的影响，发现手写学习效果更好，在大脑上也在汉语相关重要脑区有更强的激活。在阅读障碍的研究中适当的行为干预是否能够有效改善他们大脑特异化减弱的问题也是将来研究者应该探讨的问题。

总之，语言学习依赖大脑在结构和功能上的变化，我们的研究发现支持交互特异化的理论，语言的学习伴随着大脑的特异化程度增强以及脑区之间的连接增强。同时我们的研究也表明语言学习受到神经可塑性关键期的限制，在母语之后习得的语言所使用的神经网络是和第一语言不同的。在将来的研究中，我们需要利用大脑可塑性原理，为语言学习障碍群体研究有效的干预方案。