神經語言學應用研究簡述與語言理論假設

于東興

摘要 簡單介紹了神經語言學的一個側面，即對二語句子加工的技術應用和研究現(xiàn)狀，并由此展開關于建立新的語言學理論假設的必要性和思路的一些討論。

關鍵詞 神經語言學 二語句子加工 ERP 語言理論假設

當語言學的研究目標發(fā)展到要解釋人類語言能力的時候，語言學就不可逆轉地走上了認知科學的道路，跨學科交叉研究是其唯一的路徑。神經語言學是現(xiàn)代語言學的一門新興交叉學科，集語言學、神經科學、心理學和認知科學為一體，專門研究語言習得、生成和理解的生理機制和心理機制，研究大腦如何產生、接收、存儲和提取信息，從而探討腦與語言的關系。以下就以對二語句子加工的研究為例，來具體呈現(xiàn)神經語言學的一個側面。第一，對二語句子加工過程本質的研究已有60多年的歷史。早期研究者大多嘗試著采用行為研究方法，從語義和句法角度對人們如何理解與加工二語句子進行研究。對于二語句子中的語義內容，則無二語者的起始學習年齡差別（Hernandez&Li，2007）。這大概由于語義內容的學習只是不同語言符號間相似信息的轉換。但在句法的學習和加工上，成年后學習二語的相關效果和早期學習二語的相關效果存在顯著差別。最早對這一問題進行研究并提出理論假設的是Lenneberg（1967）。他認為，二語學習存在關鍵期。關鍵期假說認為，二語學習存在一個關鍵期，并且關鍵期發(fā)生在青春期之前。如果二語學習者開始學習二語的年齡晚于這一時期（即青春期），二語學習者就會失去適應二語句法規(guī)則的能力，進而喪失在大腦中重新組織二語的能力。這一觀點得到了很多研究的支持，如Bialystok & Miller（1999）的研究表明，二語學習早于15歲的個體在句法判斷任務上的表現(xiàn)明顯優(yōu)于15歲以后學習二語的個體。但是，行為研究方法對于揭示句子加工的內部過程存在著一些先天的不足。句子加工過程幾乎是在無意識的狀態(tài)下瞬間完成的，而像反應時法這類行為研究方法，從本質上來講是對被試完成任務后的各類測試，無法獲得被試如何實時加工二語語料的信息。自20世紀80年代以來，大量數(shù)據(jù)證明事件相關電位技術（Event-related potentials，簡稱ERP）對人腦句子加工的許多方面非常敏感。與反應時范式相比，ERP無需添加干擾任務和被試的意識性判斷即可提供語言分析過程的反應時與皮層活動數(shù)據(jù)，這使得研究者可以對句子加工過程進行鎖時很高（單位為毫秒級）的實時監(jiān)測，甚至可以測量“內隱”加工過程。腦電是我們大腦自發(fā)產生的沒有規(guī)律的電壓變化。一般情況下，人無論在有意識狀態(tài)下還是在無意識狀態(tài)下都會產生腦電。使用ERP進行語言研究的基本原理是，大量的腦神經活動會產生微弱電壓，而這些電壓可以通過置于大腦皮層上的電極觀察到。這些電壓隨時間而變化，被稱為腦電（EEG）。ERP電位也是由大量大腦神經細胞活動產生，與EEG的不同點在于這些電位是接觸一些特定的事件后產生的，其電位變化與事件的發(fā)生同步。ERP反映了心理過程展開時大腦同步的電活動。此外，人腦對特定事件反應的電壓變化是有規(guī)律的。因此，通過平均疊加的方式可以從 EEG中提取出ERP。典型的ERP信號由一系列正波和負波組成，通常情況下把這些波稱為成分。這些成分具有特定的極性、潛伏期、波幅、皮層地形分布，以及這些屬性所指實驗效應的功能描述。極性是指這些成分要么是正波（正走向），要么是負波（負走向）。潛伏期反映了該成分的時間歷程，包括開始時間和波峰潛伏期（從成分開始到該成分最大波幅的時間）。這些不同的成分與對刺激加工的認知屬性緊密相關。通常情況下，人們通過極性以及該成分到達最大波幅時的潛伏期來命名這個成分。如N400是指刺激呈現(xiàn)后400毫秒達到最大值的一個負波。一個成分的波幅反映了參與認知加工過程的資源的多少。最后，腦區(qū)圖分布指出這個ERP成分的典型頭皮分布——該心理活動出現(xiàn)在大腦哪些區(qū)域，在大腦哪個位置達到了最大值?；贓RP極高的時間分辨率，ERP可以測量到整個過程的始終，因此可以幫助我們了解句子加工是怎樣進行的，即反映句子加工何時發(fā)生及加工怎樣發(fā)生（Kutas&Federmeier，2000）。ERP對具體施加刺激的鎖時性很高，因而由此引發(fā)的波形可以用以分析到底是什么樣的腦電成分在句子加工中起了作用或發(fā)生了怎樣的影響（以成分的波幅和頭皮分布為依據(jù)），并且近來的溯源技術使得我們可以進行有意義的腦定位評估（Schmidt&Roberts， 2009）。ELAN（Early Left Anterior Negativity），LAN（Left Anterior Negativity），N400和P600是利用ERP技術探討一語句子加工的研究一致發(fā)現(xiàn)的四種腦電成分。這些不同的成分體現(xiàn)了語言加工的不同階段。ELAN是通常出現(xiàn)在大腦左半球前部的負波，潛伏期為150-250毫秒，極性為負。ELAN反映了起始性的、高度自動化的句法分析過程，即對詞匯范疇進行鑒定。LAN與ELAN一樣，也是一個左前負波，這個成分也反映著自動化的句法加工過程，特別是與形態(tài)句法錯誤有關的加工過程（van Hell&Tokowicz，2010）。但是，與ELAN不同的是，LAN的潛伏期出現(xiàn)在300～500毫秒。N400是一種明顯的負波，其峰值在刺激呈現(xiàn)后大約400ms達最大值，通常出現(xiàn)在中央頂葉，該成分標志著有意義材料與個體知識的整合過程。N400的波幅與目標刺激和先前句子加工形成的表征間語義聯(lián)系的強度成反比，即當目標材料與先前句子表征間語義聯(lián)系的強度越大，N400波幅越?。环粗?，N400波幅越大。P600是刺激呈現(xiàn)后500～600毫秒達到最大峰值，并持續(xù)幾百毫秒的一個正波。在腦區(qū)圖分布中，P600廣泛分布于大腦后部，在中央頂葉區(qū)達到最大值。P600通常在（形態(tài)）句法違例或者句法復雜結構中出現(xiàn)，它反映了晚期高度控制性的句法重新分析和修正過程。在一語和二語句法加工中，可以將P600作為大腦對（形態(tài)）句法違例反應的一個可靠指標。第二，隨著研究結果的增多，產生了兩個解釋二語句法加工的理論模型：統(tǒng)一競爭模型（United Competition Model簡稱UCM）和淺層結構假說（Shallow Structure Hypothesis簡稱SSH）。這兩個模型假說都是圍繞母語與二語的句法加工比較這一主題展開的。就母語遷移效應而言，SSH預期在句子加工水平上不存在遷移效應，即使有也是極其微弱的。二語學習者在實時的句子水平加工上總有別于母語者。這個差異對于局部的形態(tài)加工并不一定發(fā)生，但是對于涉及短語結構的句法層面上肯定如此，即雙語者二語加工無法達到母語者水平，即使兩種語言之間非常相似，因為雙語者對于二語建立的表征本身就是不完整不全面的。無論母語與二語是否存在相似性，雙語者對于二語的加工都會存在某種模糊性，這來源于雙語者對于二語語法表征的不確定性。因此，二語者會顯示出與母語者不同的加工模式。UCM則持相反的看法，如果兩種語言的某種語法屬性相似，那么，二語者句法加工的認知標志會更接近于母語者，因為語言結構的相似性會有利于產生正遷移效應。對于二語特有的屬性，UCM預期，如這些屬性在二語中是普遍可用且高度可靠，那雙語者很可能會習得此特有屬性，進而雙語者會顯示出類似母語的神經標志。與之相反，SSH假定對于非局部的二語句法屬性層次上的加工，雙語者會產生某種程度的模糊性表征。雙語者無法對二語句法結構進行具體的表征，這些加工無法映射到完全得到句法分析的母語句法結構上去，因此二語者產生的句法表征和神經模式都會有別于母語者?？傊?，兩個理論的最大差異在于對晚期學習者二語加工模式給出了不同的預期。UCM認為，母語和二語之間句法結構的相似性對雙語者二語句法加工有重要影響，藉此雙語者對二語加工可能會產生母語加工模式（在形態(tài)句法領域內，即出現(xiàn)代表自動化加工的LAN和控制性加工的P600。）SHH主張早期學習二語者可能會產生類母語加工模式，但是，晚期二語學習者對于二語的句法加工則不會出現(xiàn)母語者加工模式。因此二者的根本分歧在于母語和二語之間的相似性對二語加工到底有沒有影響，能不能產生達到母語者的認知神經水平，即是否同時出現(xiàn)LAN和P600。簡言之，這兩個假說的本質區(qū)別在于二語者能否產生母語加工模式。以上就是利用ERP技術進行二語句法加工研究的一個神經語言學縱向個案。從中我們可以清晰的看出，該研究依據(jù)的語言學理論是形式語法，而該研究的核心假說也都是在二語習得領域學者們討論過的話題（即使很多學者沒有采用先進的神經學技術）。在筆者看來，二語句法加工是否存在母語正遷移甚至是形成類母語的加工模式，是一個個體差異化很大的問題，不管是否借助相關神經學技術，根據(jù)研究者的經驗判斷，也是可以進行測試和衡量的。進一步說，即使在受試個體中同時出現(xiàn)LAN和P600的證據(jù)，也不意味著能夠在這個問題上推導出帶有普遍意義的結論。第三，當代語言學理論包括形式語法、功能語法、認知語法等，從實證科學的觀點來看，所有的語言理論都只是有關語言的某種理論假設，這些理論有無人腦的生物基礎是需要神經科學和腦科學來驗證的。如果長期以來語言學界孜孜以求所建立的一套語言理論不能得到神經科學的實驗證明，那么從某種程度上說，這些理論就只能是理論語言學家們的自說自話。但從另一個方面說，神經語言學的研究能否取得突破性進展，仍依賴于所依據(jù)的語言理論假設是否合理。神經語言學的作用更多的在于研究方法上的創(chuàng)新，從本質上，其仍是從屬于語言學和認知心理學這些基本學科的。從本文的舉例中，我們可以看出，對二語句法加工的思辨在深度上顯然是不夠的。另外，對觀測到的神經現(xiàn)象，基于不同的理論假設，也完全可能做出截然不同的解讀。做個不太恰當?shù)念惐?，在現(xiàn)代物理學界，也是先有愛因斯坦的相對論假設，而后才出現(xiàn)突破性的實證進展。量子物理之前的經典物理科學家們同樣認為他們已經找到了探索宇宙的真理。因此，面對現(xiàn)象世界，對現(xiàn)象作出深度合理分析甚至是假設性解釋比單純的技術進步更重要。對人類的語言，我們仍有必要去嘗試做出語言何以產生和發(fā)展的新假設。在筆者看來，語言的根本屬性有兩個，一個是生物性，一個是社會性。人類語言的產生和發(fā)展，這二者的作用密不可分。只有人才具備創(chuàng)造和產生語言的生理條件，但脫離了社會的孤獨個體是永遠也無法單獨創(chuàng)造或習得語言的。任何人類語言的產生大概都源自于固定社群渴望交流和協(xié)作的渴望。語言是活的，而且必須依存于日常使用它的社群而存在。一旦喪失了正常使用的族群，即使某種語言的各種書寫資料和影像資料都保存完好，這種語言實質上已經消亡。因此，語言的社會屬性在語言的變遷和發(fā)展中起著更為核心的作用。所謂的語法永遠只能是語言的共時切面，而語法作為社群約定俗成的規(guī)則，天然就具有不完全性，只能在實踐中被不斷產生的新規(guī)則所修正或替代。語言是人類社會制度的一種，語言是不斷演化的。所以，任何語言學家試圖窮盡某種語言語法的嘗試都注定是不可能完成的任務。而在微觀的層面上，一個人能夠產生語言一定要基于某個交流對象。寫作時交流的潛在對象可以是作者自己或者假想的讀者。沒有交流對象，就沒有語言。從認知的角度，所有的個體思維發(fā)展都是從自我到他人，從自我中心到所在外部空間的投射演變。Piaget（1956）已經證明了兒童的空間認知規(guī)律，并提出空間概念是兒童認知過程中最早形成的概念之一。他的兒童空間概念表明，兒童的空間認知經歷了一個從拓撲空間到投射空間最后到歐幾里得空間的過程；兒童對空間物體的定位認知經歷一個從自我中心到他人中心的參照框架發(fā)展過程。筆者想把空間這個概念擴大一下，除了我們通常意義上的物理空間，人所處的社會或者群體本身就是一個空間。人的空間認知也可以視作不斷在各種物理空間和社會空間中尋找定位的過程。而人類感知世界的經驗和體驗大都是通過語言來呈現(xiàn)的，這就是所謂的語言心智體驗屬性。其背后的哲學基礎就是Merleau-Ponty的具身論（身心交互）的哲學思想。他認為身體既不是與心靈相對的肉身，也不只是肉體與心靈的統(tǒng)一體，而是一種整體性的現(xiàn)實存在，具有物質和精神的雙重屬性，是身心交互的整體性存在。身體的各部分組成一個身體圖示（body schema）框架，它既是身體的外在存在方式，也是影響并操縱人們一切行為活動的基礎。因此，身體不只是空間的一部分，而是空間的全部。這基本也是認知語言學的哲學基礎。我們的概念是通過我們的身體、大腦和對世界的體驗而形成的，也只有通過它們才可以被理解。在筆者看來，這恰證明了語言具有不可分割的雙重屬性（社會性和生物性）。第四，筆者認為，人類在利用語言探知世界的時候，通常會采用多中心視角，而無論采用哪種視角，都會涉及到與直接交流方或第三方的參照互動才可以成功實現(xiàn)。個體間語言的交流都會涉及到某種層面的個體空間定位。除了通常意義上的自然空間，人們的情感交流涉及人際空間，人們的思想交流涉及心理空間，心理空間和人際空間都屬于社會空間。而在尋找空間定位時，通常可劃分為三種語言行為：問詢、表態(tài)和敘述。問詢就是我們通常所指的提問；表態(tài)則涉及各種肯定否定的情感態(tài)度；敘述則是指基于事件的某種現(xiàn)象性描述。以漢語為例，通常有以下幾種提問方式：1.表示方位趨向的“哪”。如去哪？在哪？上哪？2.表示人物定位的“誰”。如誰？這是誰？誰想去？3.表示數(shù)字和時間定位的“幾”。如幾天？幾年？幾個？星期幾？4.表示內容定位的“什么”。如這是什么？什么事？說什么？想什么？5.表示行為定位的“怎么”。如怎么做？怎么說？怎么去？怎么回事？6.表示事實定位的“嗎”。如是你嗎？是真的嗎？你好嗎？對嗎？每一種提問方式都會指向交流方的表態(tài)或敘述，從而在交際話輪或語篇中實現(xiàn)交流雙方的某種空間定位。在這些表態(tài)或者敘述中，必然會涉及人稱指示、時間指示、方位指示這些最基本、最普遍的指示。方位指示是話語中關于處所、方位的指示。方位指示主要有：表示方位和處所的名稱、副詞、指示代詞，具有位移意義的動詞如“來、去、走、離開”等。實體的的空間位置確定必須以其他實體為參照點，空間指示一般以說話人為中心參照點。靠近說話人的為近指，如“這里、這兒”；遠離說話人的地方為遠指，如“那里、那兒”。指示語清晰反映出語言運用和語言結構間的關系，是語言運用與語境依賴關系的反映。人稱指示、時間指示、方位指示都體現(xiàn)了某種空間定位，可統(tǒng)稱為空間指示語，是人類語言中普遍存在的現(xiàn)象。有許多學科的學者從不同的角度研究指示語，如哲學、符號學、語言哲學、認知語言學等，在此筆者就不贅述了?？傊?，空間概念是人類最重要的概念，使人們理解其他概念的基石、構成非空間概念的基礎，是人類認知的核心部分。因為兒童就是自出生起通過空間概念來構建其他概念的。人類的活動是處于時空之中的運動，人們之間的所有互動也都是社區(qū)空間或心理空間的運動，都是由以對客觀世界的空間方位認知為基礎，進而延伸到其他抽象概念的認知。人類對世界的認知首先就是基于自身身體結構與空間的認知。像Merleau-Ponty的具身哲學和George Lakoff的涉身哲學都是基于身體經驗對空間概念感知的重要性，而這些都體現(xiàn)在人類的語言結構中。因此，筆者認為，未來的語言理論假設會從廣義的空間認知角度找到突破口，并為神經語言學的實證研究指明新的方向，早日解開人類語言與認知的謎團。

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