第二讲 语言的生物学性质

1、第二讲语言的生物学性质复习与回顾“耶路撒冷啊，我若忘记你，情愿我的右手不再灵活我的舌头不能再发声。”（圣经.诗篇第137章）老普利尼(公元23-79)记录一个雅典人：“ 被石头击中之后，他马上倒地，之后忘记了文字，不能再阅读，然而，他的记忆力仍然保持完好。”1745年，Carl Linnaeus发文介绍一个患有乱语型失语症的病人，文章指出该病人说话“好像是一门外语，他用自己的办法给所有的词语都提供了发音。”。后来，又出现了关于词汇替代失语症的报告：病了一段时间之后，她突然开始遗忘，更准确的说，是出现了语言能力丧失和表达的混乱她用“桌子”代替“椅子”。有时候她感到自己叫错了物体的名称。有时她会恼

2、怒，因为当她提出要无沿帽时，对方却给了她扇子。差不多同时代，有医生描述了一位牧师的情况，当这位牧师的大脑受损之后，他可以读拉丁语，但是却不再会读德语。对失语症的大量研究表明，失语症一般由左脑受损所导致，而右脑受损通常会引起其他认知能力的缺失。但右脑受损可能会影响比喻、玩笑话、双关语的理解和语体有关的句子语调的辨认。失语症研究的意义：（1）大脑中的语言区域（2）语法模块化的生物学依据新问题：1、大脑左半球的语言偏侧性是生就如此还是逐步形成的？2、右脑在语言学习过程中究竟有没有作用？3、语言能力是天生的还是刺激-反应的结果？4、语言能力的发展是连续的过程还是有特定阶段的？童年时期大脑的可塑性和偏侧

3、性（plasticity and lateralization）大脑左半球的偏侧性是很早就开始的一个发展过程。在26孕周的胎儿脑中就可以分辨出韦尼克区。出生一周的婴儿左脑对语言显示出较大的电波，而右脑对音乐显示出较大电波。对5-12个月婴儿的录像显示，它们微笑时左侧口型口较大，牙牙学语时右侧口型较大。语言习得开始之前进行了左脑半球切除术的儿童，经历了起初的失语症之后，会重新获得语言，其语言能力与正常儿童无异。尽管证据表明语言功能天生位于左半球，但也有证据表明在整个语言发展的早期存在明显的可塑性和灵活性。这意味着，在一定情况下，右脑可以代替左脑的许多语言功能。 Susan Curtiss提出假设

4、：右半球的语言天赋能力被左脑的移除所释放，该能力在手术之前受到了严重抑制。 成人左脑移除会导致严重的失语症，而右脑移除则仍然保留语言能力，尽管其他认知能力可能会受损。双耳分听实验左右耳听到不同信号刺激时：1. 词、音节等语言刺激（右耳信息正确）2. 音乐和弦、环境的声音等非语言刺激（左耳信息正确）连接大脑对侧的通道很细密，信息不会被穿越“脑桥”（胼胝体）所延迟。 双耳分听实验的重要性在于它们不仅证明了左半球的语言优势；而且证明左半球不是对所有的声音加工都由优势，而只是对语言中的声音具有加工优势。ERPs实验上世纪80年代，影像技术出现之前，研究者用录像带记录颅骨不同区域的情况，研究大脑对不同信

5、号刺激（如感知信息和认知信息）所产生的电信号情况。这些实验发现，大脑的神经的活动区域依据其所接受的刺激是否为语言而发生变化，左脑的语言优势很明显。最近几年的 ERPs实验研究大脑对不同信号刺激的放电情况。ERPs能区别被试听到语言和非语言的不同反应：左脑对前者的反应更强烈。ERPs也可以显示被试对无意义和有意义的句子的反应时间、反应方式、反应幅度和反应区域。如：The man admired Dons headache of the landscape.The man admired Dons sketch of the landscape.ERPs反应也显示左脑对语法正确的句子敏感，哪怕该句

6、意义不清楚。ERPs可以用精确到毫秒的速度记录大脑神经加工语言的活动时间，所以可以提供依据让我们理解大脑加工语言的速度和效率。ERPs实验发现，从出生时起，婴儿的左脑就可以区别语言和非语言的声音，即便熟睡的婴儿也显示出对加工语音和非语言声音信号的不对称性。不仅如此，这些研究也显示早期阶段的语音和句法加工不需要耗费注意力资源，而是自动型的，正如身体的条件反射一样。语言的自主性有些孩子没有任何认知缺陷，也不是自闭症或智力迟钝，而且没有感知困难，但学习语言有困难，而且比正常儿童慢得多。这些儿童被认为患有特殊语言障碍（SLI，specific language impairment）。这些孩子通常只有

7、语言能力受影响，而且通常只有语法的一些具体方面有缺陷。一个4岁男孩的语言SLI儿童在功能性词汇（介词、助动词、冠词等），在动词（时态、一致性）名词的曲折形式变换方面有困难。一项针对几个SLI儿童的实验研究结果显示： SLI儿童 正常儿童过去时标记 27% 95% 复数标记 9% 95%可见，SLI儿童对动词曲折形式变化有明显问题。尤其是带时态标记的动词及一些特定类型的句式的变换：Mother is hard to please.Its hard to please mother.最近对SLI的研究发现，语言的不同组成部分（语音、句法、词汇）可以有选择地受限，和失语症的研究结果类似。SLI的研究

8、说明，语言天赋是独立于一般认知系统的。因为SLI的一般智力是正常的。如果相反的证据（语言能力正常，其他能力异常）也能被发现，那么其说服力将是很强大的。来自智力缺陷儿童的证据大量智力缺陷者显示出其他方面的天赋，如音乐、艺术等天赋，但它们甚至不会照顾自己。这些人被称作天才白痴或学者症候群（savants）。最著名的这类天才就像人工计算器或万年历，他们能以惊人的速度进行数学运算，或者可以毫不犹豫地告诉你下个世纪或上个世纪的任何一天是星期几。直到最近，这些天才才被报告出大部分存在语言迟缓问题。它们可能是很好的模仿者，就像鹦鹉学舌一样，但是却显示出很少的语言创造力。然而，最近有文献报告了一些语言天才的情

9、况，它们有很高的语法复杂性，但却缺乏非语言的同样复杂的认知能力。Laura和Christopher是其中的两例。Laura的情况Laura是一个智障的年轻女子，其非语言智商在41-44之间，她几乎没有数字概念，包括基本的运算法则，她通过听觉的记忆能力只限于3个单位。16岁时，她只能给三种水果命名：梨、苹果、石榴。但同一时期，她能说出的句法复杂程度很高的句子，如：He was saying that I lost my battery-powered watch that I loved.She does paintings, this really good friend of the kid

10、s who I went to school with and really loved.Laura 不会算2+2，不知道她多大了，也不知道15和19哪个数字更大。但是她能理解并且会用复杂的短语和句子，会用被动句，动词的时态，主语和动词的一致等等。她既不会读也不会写，不知道美国总统是谁，她住在哪个州，她画的人就像长着很粗的胳膊和腿的土豆。然而，她却能够在句子练习中发现并且纠正语法错误。Laura只是其他多种认知能力有问题，但语法能力发育良好的人中的一个。他们的语法能力良好，但将语言单位与现实世界相关联的能力较弱，其他认知能力则明显受限。ChristopherChristopher的非语言智商在

11、60到70之间，他必须住在一个专门的机构，因为他没有自理能力，日常生活中的行为，如系扣子、剪指甲、用吸尘器清洁地毯等等对他来说都非常困难。然而他的语言能力很强也很丰富，与正常母语者没有任何差别。而且，如果给定一段用15-20种语言写成的文章，他可以很快翻译成英文，很少有错误。这些语言包括丹麦语、荷兰语、德语、法语、意大利语、葡萄牙语、西班牙语、波兰语、芬兰语、希腊语、印地语、土耳其语、威尔士语等。他从那些在他面前使用这些语言的人或者语法书上学会了这些语言。他很喜欢学习语言，对其他东西很少有兴趣。Christopher的情况强有力地证明了，语言能力独立于一般的智力能力。然而无论是对于语言学家还是

12、心理学家和神经病理学家而言，语言天赋是否独立于认知系统，还只是认知行为的一部分，仍然是一个有争议的问题。越来越多的证据表明，独立的语言能力是人类天生就具有的，它有高度的特殊性，且不是来自于一般的人类智力。语言的遗传基础学者们对各种遗传病的研究发现，正常的认知行为会和异常的认知行为相伴而来，而且他们强调语言的生物基础。患有特纳综合症的人有正常的语言能力和很高的阅读水平，但同时有严重的非语言问题（如空间和视觉认知能力缺陷）。对威廉姆斯综合征儿童的研究也表现出相对较好的语言能力，和较差的空间和视觉认知缺陷。不仅如此，读写困难和SLI的人也表现出遗传特点。SLI的研究发现，在他们的家族中，半数以上的人

13、有具体的类似语法问题，如他们都不会用不规则的动词曲折形式。特别是，他们常常不会用动词的时态。他们会说出如下句子：She remembered when she hurts herself the other day.He did it then he fall.The boy climb up the tree and frightened the bird away.研究也发现，同卵双胞胎比双卵双胞胎更可能同时患有SLI。这些来自SLI和其他遗传疾病的证据，以及语言学者症候群们显示出来的不平衡能力强烈支持：语言天赋是独立自主的，遗传决定的大脑中的一个模块。语言的发展语言和大脑是紧密相连的，大

14、脑的某些特定区域和语言能力密切相关，如果这些区域受到损伤，就会导致语言能力的中断。儿童时期左脑的切除会使语言发展出现严重问题；另一方面，越来越多的证据表明，正常大脑的发育依赖于早期阶段有规律的语言输入。语言关键期（critical period） 在正常情况下，一个儿童从其出生的那一刻起就开始杰出语言，他们不需要明确的语言指导，但是却需要接触语言，之后其语言能力才能得到正常发展。如果一个儿童在其语言行程的时段没有接触语言输入，那么他就不能获得母语的语法能力。而且大脑成像研究表明迟到的语言输入导致大脑语言结构与普通大脑语言结构的根本性不同。 关键期假设认为，语言是有生物学基础的，并且获得母语的能

15、力是在一个特定时期发展起来的，从出生到童年中期。在这个关键期，语言习得快速、容易、连续。在这个关键期之后，语法能力的获得会变得非常困难，而且对大多数人来说再也无法达到完全的语法能力。在此期间无法接触语言的孩子们会显示大脑偏侧性方面的异常模式。关键期在很多物种中都存在，如小鸭子在出生后的9-21个小时内会跟随它们见到的第一个移动的物体，无论该物体看起来是否像一只鸭子。这些能力的出现没有任何训练，而更像是已经提前发育完整并且设定在特定时期被激活的能力。在同一物种内，它具有特定性和普遍性。电影野孩子记录了一个野孩子，他被发现于1798年。他很小的时候被遗忘在森林里，并独自生存下来。1920年，两个孩

16、子：Amala和Kamala在印度发现，它们被狼抚养大。其他孩子可能是被有意隔离，如1970年，一个叫Genie的孩子被发现，她从18个月大时就被关进一个很小的房间，不能离开，并且很少跟人接触，一直到差不多14岁被发现。当这些孩子被带入社会时，他们都不会说也不知道任何语言。原因是他们没有接受语言输入。初步结论：尽管有先天的神经基础，但语言能力必须被环境所激活。在多年的语言输入之后，尽管Genie学习了很多词汇，但始终无法掌握语法。她说出的很多句子在她结束隔离几年之后仍然停留在两岁儿童的水平，如（可比较布罗卡失语症和SLI）：Man motorcycle have.Genie full stom

17、ach.Want Curtiss play piano.Open door key. 偏侧性实验（ERPs实验和双耳分听）表明，Genie的语言偏向于右脑控制。她在语言测试中的表现与裂脑人和左脑切除的病人相似。然而她并没有大脑损伤。Curtiss推测，由于刺激的欠缺，在语言关键期之后，正常的语言区域功能已经停止了。Genie的情况也表明，语言能力和交际能力不同，因为Genie是一个很好的非语言交际者，尽管其获得语言的能力很有限。此外，对手语的研究也发现，早期（从出生到六岁）学习ASL（美国手语）的儿童比较晚（12岁以后）学习ASL的儿童在语言的理解和产出方面有好得多的能力。对成人英语母语者、成

18、人手语者和不会手语的成人的大脑进行比较研究发现，不会手语的成人没有前两者那样的大脑半球功能的不对称性。Genie和其他被隔离的儿童，以及成年之后学习ASL的聋哑人的研究表明，只有在关键期中被置于语言输入的孩子还能完全获得语言。关键期是生物学决定的一个机会和窗口，在此期间，大脑为语言的发展做好了准备。语言关键期和大脑的偏侧性相连，人类的大脑在左半球的某个区域优先发展语言，但是大脑的功能分化依赖于早期的系统性的语言经验。语言习得在此过程中扮演着重要角色，甚至可能是一个激发者，激发正常的大脑偏侧性的实现，因为高级的认知能力是普遍的，而不仅仅是为语言而设定的。此外，对被隔离儿童的跟踪研究也证明：关键期

19、主要针对的是语法能力的习得，而不一定是对语言的所有方面有效。对各种语言障碍的研究发现，语言能力的受损和习得是选择性的，受损的往往是具体的语言能力。这些研究也说明，语言天赋是模块化的。鸟语关键期在离散的声音和创造力方面，鸟类的歌声与人类的语言存在根本的区别，但其同样有关键期。苍头燕雀、白头雀和其他的雀科鸣鸟在学习歌唱方面都有关键期。如果这些鸟儿在关键期（因物种而不同）无法接触他们同类的歌声，他们将无法学会唱歌。如：苍头燕雀在10个月之后无法学会新歌。如果它在学会长复杂的歌曲之前被隔离，即便在10个月大之后再被送回鸟群，它的唱歌能力也不会再发展了。如果白头雀在开始学习唱歌之前丧失了听力，那么它会发

20、出一种和其他白头雀不同的歌声，它们需要听到自己的歌声才能发出自己那种特殊的歌声。如果耳聋发生在关键期之后，则其歌声正常。同样的，小夜莺需要被另一只夜莺训练，它们才能唱出动听的歌声。但是只有在他们的尾部羽毛长起来之前。在此时期之后，它们只会唱出一些从父母的叫声学来的简单声音。鸟语的本能性和习得特点的研究的重要性在于，这些研究显然证明了，有些物种的唱歌能力从出生的时候就已经存在了，它是由生物学基础和遗传决定的。人类语言也是如此，其本质是天生的。鸟类歌声和人类语言具体细节的获得都必须依赖于发生在关键期的经验。不同物种的语言发展观点一：人类在进化过程中，语言能力也在逐步进化，人类和灵长类其他物种之间的

21、语言能力在量上是连续的，没有质的差异。根据这一假设，十几万年前人类祖先的语言的句法和音系可能比任何今天的语言简单。这一观点的挑战是，像八哥和鹦鹉这样的鸟儿能够模仿人类的语言，但它们并没有学会语言的能力。观点二：人类语言能力的发展是质变的结果，语言能力非灵长类物种所有，而是人类独有。为了研究语言的发展，学者们讨论声带和耳朵在语言发展中的作用。例如，有学者建议，非人类的灵长类动物不可能发展语言，因为它们的声带的解剖结构不能发出大量的语音。但那些天生耳聋的人的手语说明，听到声音并不是学会和使用语言的一个必要条件。 而且对使用手语者的ERP实验和大脑成像实验以及手语失语症的研究表明，手语和有声语言在大脑中的结构组织是一样。偏侧性使得专门性成为可能，然而偏侧性也存在于其他物种，因此，尽管偏侧性在语言的演变过程中可能是必要的一步，但却不是语言发展的充分条件。因此，对语言在大脑中的起源，我们仍然没有确定的答案。总结为了更好地理解语言的习得过程和语言的使用，人们开始研究大脑、思维和语言之