【脑客中国】谭力海:人脑语言中枢发育与保护

时间:2022-10-12 编辑:瀚翔医疗 浏览数:5363

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各位专家,各位同学们,大家晚上好。我是深圳市神经科学研究院谭力海,今天主讲的题目是人脑语言中枢发育与保护。


儿童的大脑具有可塑性

人的大脑是具有可塑性的。


我们实验室去年与北京大学高家红老师合作,用定量磁共振(QMRI)来扫描两组成年人,一组成年人在6岁以前系统学习过第二语言,另外一组是12岁以后才开始学习第二语言的成年人。


通过核磁共振在宏观水平上发现,6岁之前系统学习第二语言的成年人,大脑顶叶灰质密度较高,大脑的相关脑区的髓鞘发育更好。


更有意思的是,髓鞘发育的程度和开始学习第二语言的人群年龄有显著相关性,和第二语言的学习流畅的程度,也就是和第二语言学习好坏的程度没有显著的相关性。


所以“学得好不如学得早”是有一定道理的。


定量磁共振是一个相对比较新的技术,是由2013-2017年美国斯坦福大学的一位科学家发明的。该技术主要是来测量大分子的组织体积和定量纵向持续的时间,即MTV和T1。


这两个指标可用来表示微观水平上大脑的发育程度。其中MTV的值越大,就代表髓鞘的体积越大,即髓鞘发育的越好。而定量T1的值和髓鞘发育程度呈负相关。T1的值越小说明髓鞘发育得越好。MTV和T1是两个大脑发育程度的关键指标。


成年人的大脑具有可塑性

正常成年人的大脑在某些功能方面也具有高度的可塑性。比如,有研究者让正常成年人接受为期三个月的“三个球”杂耍游戏训练后发现,大脑负责视觉运动区的灰质(主要是胞体和树突)体积会显著增加。另一项研究发现,二三十岁重新回归社会的哥伦比亚游击队队员,经过两到三年阅读训练之后,其大脑负责阅读区域的白质神经纤维束显著增多。


在香港大学笔者的硕士研究生曾做过一个实验,让正常大学生像婴儿一样学习用新的词汇对颜色方块重新命名,研究发现,经过不到两个小时的训练,大脑负责颜色加工的V2/3区域灰质体积显著增加。这说明,正常的成年人大脑仍具有高度可塑性。

我们实验室10年以前也做过类似实验:四种颜色,分别是深蓝、浅蓝和深绿、浅绿两组。让北京大学的大学生训练1个小时48分钟,训练分成3天,一天两组,每部分20分钟左右,结果也证实了上述结论。通过以上对正常儿童和成年人的研究我们知道,人的大脑具有非常大的可塑性。


那我们想要知道,既然大脑有这么大的可塑性的话,对儿童进行多年的语言学习训练之后,大脑负责不同语言的脑区会不会有重要性的差别?


世界上的口头语言大概有6000多种,其中有200多种可以书面表达,也就是拥有对应的文字形式。那么这些语言在单词的发音、单词的形状、语义、语法方面既有相同点也有不同点。


我们的问题在于语言和阅读的神经机制是否会受到语言特点的影响?


大脑语言中枢理论

近年来,根据文献报道发现对大脑语言的结构与功能理论主要分为两个流派。


其一是大脑语言中枢统一论(Universal Theory),该理论的出现已经有几十年的历史。最近20多年,由于多篇文献支持此理论观点,因此开始声名大噪起来。比较有代表性的是2001年Science的一篇文章,内容主要是用不同语言(意大利语、法语、英语)来研究阅读障碍患者的脑区功能,发现不同语言的阅读障碍患者所使用的大脑功能区域是一样的。到今天,已经有多个文献报道支持这种理论。


具体来说,大脑对英文和西方文字的加工有几个区域是非常重要的,一个是大脑的左颞叶、额叶的额下回,另外一个是颞顶区和视觉图形区域。这几个区域构成了大脑阅读西方文字的三个子系统。这三个子系统理论,过去二十几年来得到了不同实验室研究结果的验证。


和大脑语言中枢统一论相反,我们实验室和国内外其他的实验室共同提出了大脑语言中枢文化特异性理论(Culture-specific Theory)。该理论是基于假设人脑对语言的存储和表达会受到语言类型的影响而创建的。


我们中文是属于一种表意文字,英文属于表音文字,两者有很大差别。从脑的显示图看出,大脑表达中文语言中枢系统和英文表达的区域有共同的地方(黄色区域),也有特异性差别的一个地方。比如说蓝色区域(颞顶区)对英文的阅读非常重要。过去十五年来自不同实验室的科学家们也对这个理论提供了非常多的证据。

文化特性理论

我再具体的来解释一下文化特性性理论。


从口头语言的角度来说,世界上的语言分成两种,一种是带声调,另外一种是不带声调的语言。我们所说的汉语是带调的语言,有四个声调,如“mā、má、mǎ、mà”。英语是不带声调的语言,没平仄之分。其实世界上大多数的语言都是带调的语言。但是因为英文、法语、德语使用的人口比较多,所以研究的也就相对较多。


从文字形式上来说,我们中文用的是表意的文字,和英文在视觉、形状和发音方面都不一样。


在视觉形状方面,我们中文的字形是一个工整的、方块的字形,具有完整的结构。而英文是一个线性的一个结构。


在发音的角度上面,我们的中文汉字是直接在音节水平上来发音的。比如猫这个字,看起来由一笔一画组成的字形。这个字发音为“māo”,然而在这个字里边没有任何一个部件、一个笔画发成“m”或者“āo”。相反是猫这个字就匹配“māo”到这个音节上面。


这和英文是完全不一样的,英文的猫这个字是读Cat [kæt],C、A、T这三个字母都是可以独立发音的。当我们听到这个单词的声音,就知道Cat指的是猫。


小孩子在一岁、两岁的时候,妈妈、爸爸就经常说This is a cat或者That is a dog。所以英文学习在一定程度上遵循严格的字母到语音转化的规则。



注:上述内容在征得谭力海老师同意后,在不改变原意的情况下进行的部分文字整理。观看完整视频内容请扫描下方二维码。



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