人类语言的大脑之源

科学好书推荐 vol 18.

当语言学研究目标发展到要解释人类语言能力的时候，神经语言学就应运而生了。因为神经语言学探讨脑与语言的关系，真正关注语言能力研究，有望解决“为语言系统及语言系统的使用提供物质基础的生理机制是什么”（Chomsky，1988）的问题。因此，当代理论语言学（主要是形式语言学）与神经语言学的研究目的在这里已合二为一了。

随着神经语言学的发展，乔姆斯基认为没有任何原则性的方法可以将语言学与神经语言学区别开来，这正如没有原则性的方法能将化学与物理化学区别开来一样，有关语言研究的部分是人类生物学的一部分，可以称为“生物语言学”（斯特梅尔，乔姆斯基，2003）。

语言的生物基础最直观的表现是语言器官，不过乔姆斯基所谓的“语言器官”（languageorgan）就是“普遍语法”（universalgrammar，UG），是属于人类生物天赋一部分的语言能力物化的语言装置（facultyoflanguage，FL），普遍语法把某种特定语言看作FL的一种特定状态L，无论L的面貌如何，语言都是“有限手段的无限运用”，而这种递归程序在大脑中是通过神经元构成的回路实现的（乔姆斯基，2002）。

但是，要想真正科学有效地探索人类大脑的语言机制，难度很大，能够在先进的理论假设与缜密的实验设计、实验数据之间达到和谐互证且有原始创新意义的著述更是凤毛麟角。

而下面要向大家介绍的这部《人类语言的大脑之源》就是这样一部著作。

人类语言的大脑之源

（德）安吉拉D.弗里德里希（Angela D.Friederici） 著

陈路遥 等译

ISBN 9787030714350

出版日期 2022年1月

定价 99.00元

开本 B5

装帧 平装

本书基于Friederici教授及其团队多年潜心研究成果，为解释人类语言内诸多要素的加工与互动方式及其神经认知机制提出了极具世界影响力的语言神经认知加工模型，为语言加工各环节的神经认知机制提供了精当的理论阐释。全书以大量实验数据为主，配以丰富的神经影像学图谱，用语简赅，逻辑清晰，以问题或案例导入的方式启发读者思考，最后还配以主要观点的总结和术语概念诠释，帮助读者进一步整合知识，无疑是一部读者友好型的语言神经认知科学上乘之作。

英文原版于2018年荣获美国“专业与学术卓越成就奖”（PROSE Award）。

安吉拉D.弗里德里希（Angela D.Friederici）

国际著名语言认知神经科学家

杨亦鸣教授导读

在导论中，作者开宗明义厘清了语言的定义，“语言虽可以用于人类交际，但并不等同于交际本身”，“语言是人的心智器官，它使用一套有限的运算机制生成无限的句子”。然后，作者分别简要阐述了语言是一个特定的认知系统和人脑的神经系统，并为后文铺垫了一个统一的语言功能解剖学模型。

正文包括4个部分。第一部分包括第1、2章。作者逐一描述了从听觉输入到句子理解过程中不同子环节加工的时间和空间信息，这些子环节在时间上以部分并行、总体级联的方式运行。其具体可分为声学加工和语音分类加工（100ms；左侧初级听觉皮层和颞平面），初始阶段结构构建（120—250ms；左侧额叶岛盖、BA44区的腹侧部分以及颞上回前部），语义、题元角色和句法加工（300—500ms；左侧颞上回、颞中回以及额下回的BA45/47区，其中复杂句法层级的加工由BA44和左侧颞上回后部支持），不同类型信息的整合（600ms，左侧颞上回后部）。韵律加工主要分布在右半球，涉及颞上回和额下回区域。句子理解中句法信息和韵律信息的相互作用由连接左右半球的胼胝体负责。此外，还简短地讨论了语言核心系统之外的人类交流系统。

第二部分包括第3、4两章。作者刻画了不同语言脑区之间的结构连接，然后讨论了腹侧和背侧纤维束的语言功能，最后基于时间和空间信息构建了一个自下而上与自上而下相结合的语言神经环路。初始输入信息沿着腹侧通路从听觉皮层自下而上到达额叶皮层，其中语义信息到达额下回前部，句法信息到达额下回后部；额下回前部自上而下控制颞中回的词汇语义通达并通过顶叶皮质实现对颞后皮质的语义预测，额下回后部支持短语的层级化，通过背侧通路将信息传送到颞叶皮层后部，完成句法、语义信息整合。

第三部分包括第5、6两章。讨论了语言习得和大脑之间的关系。众多研究发现与语言学习关键期假设一致：从出生到3岁，二语习得者可获得与母语者相当的句法和语义；3岁后，二语习得者可获得与母语者相当的语义，而句法却达不到那么高的标准；而青春期后的二语习得者几乎不可获得与母语者一样的句法和语义。并且，人类大脑关键期与语言模态无关，无论是听觉语言还是手语，大脑在关键期阶段对语言输入都最敏感。在此基础上，作者及其团队通过实验提出了语言习得模型假设的两个主要的发展阶段:第一阶段是3岁以前，主要依赖于以颞叶皮层和腹侧语言网络为基础的自下而上的加工过程，具体包括言语感知、语音切分、词形识别、词汇层面和句子层面的语义、句法知识的出现；第二阶段是3岁以后直到儿童后期，左侧额下回为代表的背侧语言网络逐渐成熟，自上而下的加工过程逐渐出现。语言相关区域的灰质随着年龄的增长而减少，而这些区域之间的白质连通性则随着年龄的增长而增加。作者详细描绘了个体发展中的结构连接和功能连接变化。

第四部分包括第7、8两章。作者主要讨论语言的演化和可能的潜在神经约束，然后提出了基于核心语言系统的神经基础的综合观点。作者提到鸣禽已经具备了基于简单规则序列的感觉-运动学习能力，但并不具备加工层级结构的能力。作者还从行为层面、细胞结构到网络水平的多尺度神经科学层面回顾了人类和非人类灵长类动物的物种比较研究。这些研究表明：第一，细胞结构分析显示人类额下回Broca区呈现左偏侧化现象，而非人类灵长类动物并不存在；第二，与非人类灵长类大脑相比，人类大脑中Broca区BA44区与颞上皮层之间的背侧连接更强。作者由此提出语言是一种独特的人类能力，它具有产生和加工层级结构句法序列的能力，这也是人类区别于非人类灵长类动物的能力。BA44和连接BA44区和颞上皮层后部的弓状束对语言能力具有特别的作用，这些大脑结构的出现可能是为了支持人类处理句法的能力。

纵观全书，有三大优点可言。首先，结构安排合理，内容层次丰富，清晰地阐释了成人的语言系统是什么样的，人类语言在个体上是怎么发展的，在物种上是怎么演化来的等科学问题。作者以“语言是演化而来的生物系统”这一假设为前提，采用成人、个体发展和种系发生等多领域视角，从神经环路、神经网络等多尺度水平，关注时间和空间两个维度，深入剖析语言内部各个子系统——语音、句法、语义，紧紧围绕“人类独特能力的起源”这一中心，全面、系统阐述了人类语言核心系统的认知神经基础，并提出了人类语言理解的认知神经模型。

其次，善于吸收同时代学者的成果，研究的内容不断更新，保持学术研究的前沿性。作者1995年提出了句子加工的“三阶段模型”，此后作者吸收了同时代重要的研究成果，比如，来自细胞构筑的分析证实了成人大脑Broca区具有左向不对称性（Amunts et al.，2003），而在成年黑猩猩中则未发现该脑区的不对称性（Schenker et al.，2010）；来自人类和非人类灵长类动物大脑之间的跨物种比较揭示了Broca区的BA44区与颞上皮层之间的背侧通路在人脑中比在非人类灵长类大脑中更强壮（Rilling et al.，2008）等。在这些成果的启发下，经过2002年、2011年、2012年的不断发展与完善，作者最终提出了创新性成果——语言神经认知腹侧和背侧双通道模型。

最后，善把金针度与人，作者在全书的叙述中，经常会耐心地介绍自己所用的技术手段和方法，对读者深入了解神经科学前沿技术手段很有帮助。比如，第1章在阐述语言理解神经基础前，介绍了当代各种神经科学技术手段的原理、优缺点以及适合的研究领域，包括事件相关电位,ERP）、脑磁图（MEG）等神经生理学手段具有较高的时间分辨率，功能性磁共振（fMRI）等影像学设备则具有较高的空间分辨率，而近红外光谱技术（NIRS）的空间分辨率虽然差于功能性磁共振成像，但是其监测系统直接安装在参与者的头上，可用于儿童的研究。此外，在3.1节论述语言的神经解剖学通路前,作者简要梳理了从最初只能采用尸体解剖方式到现在采用弥散张量成像（DTI）技术进行白质纤维束研究的学术史，并描述了新的成像技术手段的原理、方法、指标及其意义。书中还注重具体研究方法的汇总，内容概括性强，比如， 1.4节归纳了研究短语结构构建的方法，1.5节总结了当前句法研究的思路，1.6节罗列了N400效应所有可能出现的语境等。这些内容充分照顾了不同学科背景的读者，帮助初学者打开学术探索的视野。

此外，作者对学术界贡献之一是关于ELAN效应的报告。关于ELAN效应的实证数据非常丰富，但这个效应的具体功能意义也还尚有不清楚之处，而且目前看来ELAN效应是不是在所有语言中都会被发现也尚待证明，所以这一效应的发现意义重大但也值得进一步去研究。难得的是弗里德里希教授本人在书中就引述了有研究者（Steinhauer & Drury，2012）质疑短语结构构建的脑电指标ELAN的信度和效度，说明了作者为人的宽容态度和学术敏锐性。

总之，该书较为全面反映了神经语言学，尤其是以弗里德里西教授有关背侧语言通路的独特发现为代表的句法研究方面的最新进展及前沿问题。它的中译本问世将成为国内神经语言学学习者与研究者必不可少的参考书。

本文摘自杨亦鸣教授为《人类语言的大脑之源》一书所作序。

来自众多名家的推荐

Friederici对过去数十年语言神经生物学基础研究工作进行了大师级总结，全面阐释了语言这一人类最复杂的运算功能的神经组织方式，观点详尽且鲜明。对任何感兴趣于语言的大脑表征与加工的读者而言，此书乃必读佳作。

——David Poeppel

纽约大学心理与神经科学教授

马克思·普朗克研究所神经科学系主任

此书立足语言认知神经科学的最新前沿和Friederici教授多年的研究积累，是该领域最新的重要著作之一，将为中国读者了解该领域提供重要途径，所以郑重推荐！

——丁国盛

北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授

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——Cathy J. Price

伦敦学院大学认知神经科学教授

该书汇集了Friederici教授三十多年的成果，阐释了人类语言认知神经机制的诸多问题，极具理论学术价值。谨向广大读者大力推荐！

——卢春明

北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授

任何对语言与大脑感兴趣的读者都有必要阅读本书。同时，你还可以在阅读中体会到处理复杂系统的典型思维方式——分解和综合：尽可能地把每一个侧面独立出来找到相应的结构和活动，然后整合起来。

——吴金闪

北京师范大学系统科学学院教授

适用人群......

1

语言学、心理学、神经认知科学领域的本科生、研究生、科研人员。

2

人工智能和语言治疗等领域的本科生、研究生、科研人员。

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