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撰文︱吴鼎君 电子科技大学外国语学院
导读
从出生起,我们就在和“语言”这个东西不断接触。虽然一开始我们自身不会使用语言,也理解不了这些语言的意义,但是我们却无时无刻都沉浸在语言环境之中,例如父母与我们交谈、电视里播放的内容等。随着我们的成长,我们学会了说话表达,也开始可以理解身边人所说的话。想要达成“理解一个句子”这种“成就”,我们需要整合句法和语义信息,这无疑需要依赖参与这些过程的大脑皮层以及皮层间的联动。那么,负责句法理解和语义理解的皮层在哪里呢?
相关研究表明,语言对于大脑皮层有塑造作用。随着国民教育水平的提高,很多父母会从小给自己的孩子提供一个双语的成长环境。那么,和掌握单一语言的小朋友相比,双语环境下成长的儿童在负责句法理解和语义理解的皮层上是否存在差异呢?本研究或许会给你答案。
一种观点认为,在我们的成长过程中,负责句法理解和语义理解的皮层会逐渐分化;另一观点则认为,二者不会产生分化。然而,大多数研究倾向于支持前者。相关研究发现,在成长的过程中,皮层之间的连接会逐渐得到增强,并且随着单个大脑区域开始专门负责不同的语言子功能,皮层激活范围会逐渐狭窄化。为了探究这一问题,一些研究对单语儿童的句法和语义皮层激活情况进行了研究。研究一发现,大约在7岁以前,颞上回(STG)是参与语义和句法处理最多的区域;9-10岁左右,语义处理的特异性会出现在左侧颞中回(MTG)和左侧额下回三角部(IFGtri),而句法处理的特异性会出现在左侧额下回盖部(IFGop)。研究二发现,在5至6岁时,左侧MTG会出现语义专门化现象,以及左侧STG会出现语法和语义敏感性现象;在7至8岁时,左侧MTG和IFGtri出现了语义专门化现象;在9至10岁时, IFGop出现了语法专门化,以及左侧STG、MTG和IFGtri对语法和语义具有敏感性。总体来看,语义处理和句法处理与额叶、颞叶息息相关。
不过,以上研究多是对于单语小朋友的研究,又或是对于单语小朋友和双语小朋友的对比研究,针对双语小朋友的独立研究还相对较少。因此,本研究旨在调查双语小朋友的左侧额叶和颞叶在英语句子理解过程中的句法和语义皮层专门化问题。研究假设双语小朋友的语义专门化会出现在左侧颞中回和左侧额下回三角部,语法专门化会出现在左侧额下回盖部。此外,颞上回对于语义和句法理解都具有敏感性。
本研究招募了123名7至12岁的小朋友,采用量表对他们的双语能力做了评分,还考察了他们父母的受教育情况、阶级情况等。最终确定了65名正式被试参加近红外成像(fNIRs)实验。近红外发射探头5个,接收探头8个,共组成16个通道,如下图所示。实验分为两个任务:语义判断任务和句法判断任务,每个任务包含60个英语句子。语义判断任务中,有三种句子类型:语义强相关、语义弱相关、语义不相关;句法判断任务中,有三种句子类型:句法完全正确、缺失过去时态语素ed或第三人称单数语素s、缺失现在进行时语素ing。所有刺激材料都被提前录制成了音频。部分刺激材料如下图:
实验所用的刺激材料 | 图片来源:论文
左侧探头排布 | 图片来源:论文
在这两个句子任务中,每个试次的长度约为5000毫秒:句子的持续时间约为3000 ms,外置设备会播放提前录制好的材料;然后在屏幕中央出现一个持续2000 ms的问号,被试做出反应,若语义可理解或语法正确则出示右手拇指,若不可理解或不正确则出示左手拇指;随后会出现一个“+”,表示沉默休息,持续时间随机0-6000 ms,抖动时间约为实验任务总持续时间的25%。每项任务大约有6分钟长。
通过对近红外数据的收集和分析,本研究发现在句法判断任务中,额下回的三角部、盖部、眼眶部、缘上回(SMG)均被激活;语义判断任务中,颞中回后部、额下回盖部均被激活。如下图所示:
任务内近红外实验结果︱图片来源:论文
本研究还在任务间做了对比,发现颞上回盖部对于句法理解更加敏感,颞上回后部、颞中回后部、角回(AG)对于语义理解更加敏感。额叶未对任何任务产生敏感反应。如下图所示:
任务间近红外实验结果︱图片来源:论文
总体来看,对于掌握双语的7到12岁的小朋友来说,理解句法和语义的大脑皮层不同,这进一步支持了“分离观点”。具体来说,句法理解任务会激活左脑的颞上回皮层,语义理解任务会激活左脑的颞中回皮层。但是和单语小朋友的皮层激活情况相比,双语小朋友两种任务都不会激活额叶皮层。
参考文献:
Wagley, N., Hu, X., Satterfield, T., Bedore, L. M., Booth, J. R., & Kovelman, I. (2024). Neural specificity for semantic and syntactic processing in Spanish-English bilingual children. Brain and Language, 250, 105380. Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0093934X24000038. doi:https://doi.org/10.1016/j.bandl.2024.105380
责任编辑:刘彦池 李晨
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