神经语言学应用研究简述与语言理论假设

于东兴

摘要 简单介绍了神经语言学的一个侧面，即对二语句子加工的技术应用和研究现状，并由此展开关于建立新的语言学理论假设的必要性和思路的一些讨论。

关键词 神经语言学 二语句子加工 ERP 语言理论假设

当语言学的研究目标发展到要解释人类语言能力的时候，语言学就不可逆转地走上了认知科学的道路，跨学科交叉研究是其唯一的路径。神经语言学是现代语言学的一门新兴交叉学科，集语言学、神经科学、心理学和认知科学为一体，专门研究语言习得、生成和理解的生理机制和心理机制，研究大脑如何产生、接收、存储和提取信息，从而探讨脑与语言的关系。以下就以对二语句子加工的研究为例，来具体呈现神经语言学的一个侧面。第一，对二语句子加工过程本质的研究已有60多年的历史。早期研究者大多尝试着采用行为研究方法，从语义和句法角度对人们如何理解与加工二语句子进行研究。对于二语句子中的语义内容，则无二语者的起始学习年龄差别（Hernandez&Li，2007）。这大概由于语义内容的学习只是不同语言符号间相似信息的转换。但在句法的学习和加工上，成年后学习二语的相关效果和早期学习二语的相关效果存在显著差别。最早对这一问题进行研究并提出理论假设的是Lenneberg（1967）。他认为，二语学习存在关键期。关键期假说认为，二语学习存在一个关键期，并且关键期发生在青春期之前。如果二语学习者开始学习二语的年龄晚于这一时期（即青春期），二语学习者就会失去适应二语句法规则的能力，进而丧失在大脑中重新组织二语的能力。这一观点得到了很多研究的支持，如Bialystok & Miller（1999）的研究表明，二语学习早于15岁的个体在句法判断任务上的表现明显优于15岁以后学习二语的个体。但是，行为研究方法对于揭示句子加工的内部过程存在着一些先天的不足。句子加工过程几乎是在无意识的状态下瞬间完成的，而像反应时法这类行为研究方法，从本质上来讲是对被试完成任务后的各类测试，无法获得被试如何实时加工二语语料的信息。自20世纪80年代以来，大量数据证明事件相关电位技术（Event-related potentials，简称ERP）对人脑句子加工的许多方面非常敏感。与反应时范式相比，ERP无需添加干扰任务和被试的意识性判断即可提供语言分析过程的反应时与皮层活动数据，这使得研究者可以对句子加工过程进行锁时很高（单位为毫秒级）的实时监测，甚至可以测量“内隐”加工过程。脑电是我们大脑自发产生的没有规律的电压变化。一般情况下，人无论在有意识状态下还是在无意识状态下都会产生脑电。使用ERP进行语言研究的基本原理是，大量的脑神经活动会产生微弱电压，而这些电压可以通过置于大脑皮层上的电极观察到。这些电压随时间而变化，被称为脑电（EEG）。ERP电位也是由大量大脑神经细胞活动产生，与EEG的不同点在于这些电位是接触一些特定的事件后产生的，其电位变化与事件的发生同步。ERP反映了心理过程展开时大脑同步的电活动。此外，人脑对特定事件反应的电压变化是有规律的。因此，通过平均叠加的方式可以从 EEG中提取出ERP。典型的ERP信号由一系列正波和负波组成，通常情况下把这些波称为成分。这些成分具有特定的极性、潜伏期、波幅、皮层地形分布，以及这些属性所指实验效应的功能描述。极性是指这些成分要么是正波（正走向），要么是负波（负走向）。潜伏期反映了该成分的时间历程，包括开始时间和波峰潜伏期（从成分开始到该成分最大波幅的时间）。这些不同的成分与对刺激加工的认知属性紧密相关。通常情况下，人们通过极性以及该成分到达最大波幅时的潜伏期来命名这个成分。如N400是指刺激呈现后400毫秒达到最大值的一个负波。一个成分的波幅反映了参与认知加工过程的资源的多少。最后，脑区图分布指出这个ERP成分的典型头皮分布——该心理活动出现在大脑哪些区域，在大脑哪个位置达到了最大值。基于ERP极高的时间分辨率，ERP可以测量到整个过程的始终，因此可以帮助我们了解句子加工是怎样进行的，即反映句子加工何时发生及加工怎样发生（Kutas&Federmeier，2000）。ERP对具体施加刺激的锁时性很高，因而由此引发的波形可以用以分析到底是什么样的脑电成分在句子加工中起了作用或发生了怎样的影响（以成分的波幅和头皮分布为依据），并且近来的溯源技术使得我们可以进行有意义的脑定位评估（Schmidt&Roberts， 2009）。ELAN（Early Left Anterior Negativity），LAN（Left Anterior Negativity），N400和P600是利用ERP技术探讨一语句子加工的研究一致发现的四种脑电成分。这些不同的成分体现了语言加工的不同阶段。ELAN是通常出现在大脑左半球前部的负波，潜伏期为150-250毫秒，极性为负。ELAN反映了起始性的、高度自动化的句法分析过程，即对词汇范畴进行鉴定。LAN与ELAN一样，也是一个左前负波，这个成分也反映着自动化的句法加工过程，特别是与形态句法错误有关的加工过程（van Hell&Tokowicz，2010）。但是，与ELAN不同的是，LAN的潜伏期出现在300～500毫秒。N400是一种明显的负波，其峰值在刺激呈现后大约400ms达最大值，通常出现在中央顶叶，该成分标志着有意义材料与个体知识的整合过程。N400的波幅与目标刺激和先前句子加工形成的表征间语义联系的强度成反比，即当目标材料与先前句子表征间语义联系的强度越大，N400波幅越小；反之，N400波幅越大。P600是刺激呈现后500～600毫秒达到最大峰值，并持续几百毫秒的一个正波。在脑区图分布中，P600广泛分布于大脑后部，在中央顶叶区达到最大值。P600通常在（形态）句法违例或者句法复杂结构中出现，它反映了晚期高度控制性的句法重新分析和修正过程。在一语和二语句法加工中，可以将P600作为大脑对（形态）句法违例反应的一个可靠指标。第二，随着研究结果的增多，产生了两个解释二语句法加工的理论模型：统一竞争模型（United Competition Model简称UCM）和浅层结构假说（Shallow Structure Hypothesis简称SSH）。这两个模型假说都是围绕母语与二语的句法加工比较这一主题展开的。就母语迁移效应而言，SSH预期在句子加工水平上不存在迁移效应，即使有也是极其微弱的。二语学习者在实时的句子水平加工上总有别于母语者。这个差异对于局部的形态加工并不一定发生，但是对于涉及短语结构的句法层面上肯定如此，即双语者二语加工无法达到母语者水平，即使两种语言之间非常相似，因为双语者对于二语建立的表征本身就是不完整不全面的。无论母语与二语是否存在相似性，双语者对于二语的加工都会存在某种模糊性，这来源于双语者对于二语语法表征的不确定性。因此，二语者会显示出与母语者不同的加工模式。UCM则持相反的看法，如果两种语言的某种语法属性相似，那么，二语者句法加工的认知标志会更接近于母语者，因为语言结构的相似性会有利于产生正迁移效应。对于二语特有的属性，UCM预期，如这些属性在二语中是普遍可用且高度可靠，那双语者很可能会习得此特有属性，进而双语者会显示出类似母语的神经标志。与之相反，SSH假定对于非局部的二语句法属性层次上的加工，双语者会产生某种程度的模糊性表征。双语者无法对二语句法结构进行具体的表征，这些加工无法映射到完全得到句法分析的母语句法结构上去，因此二语者产生的句法表征和神经模式都会有别于母语者。总之，两个理论的最大差异在于对晚期学习者二语加工模式给出了不同的预期。UCM认为，母语和二语之间句法结构的相似性对双语者二语句法加工有重要影响，藉此双语者对二语加工可能会产生母语加工模式（在形态句法领域内，即出现代表自动化加工的LAN和控制性加工的P600。）SHH主张早期学习二语者可能会产生类母语加工模式，但是，晚期二语学习者对于二语的句法加工则不会出现母语者加工模式。因此二者的根本分歧在于母语和二语之间的相似性对二语加工到底有没有影响，能不能产生达到母语者的认知神经水平，即是否同时出现LAN和P600。简言之，这两个假说的本质区别在于二语者能否产生母语加工模式。以上就是利用ERP技术进行二语句法加工研究的一个神经语言学纵向个案。从中我们可以清晰的看出，该研究依据的语言学理论是形式语法，而该研究的核心假说也都是在二语习得领域学者们讨论过的话题（即使很多学者没有采用先进的神经学技术）。在笔者看来，二语句法加工是否存在母语正迁移甚至是形成类母语的加工模式，是一个个体差异化很大的问题，不管是否借助相关神经学技术，根据研究者的经验判断，也是可以进行测试和衡量的。进一步说，即使在受试个体中同时出现LAN和P600的证据，也不意味着能够在这个问题上推导出带有普遍意义的结论。第三，当代语言学理论包括形式语法、功能语法、认知语法等，从实证科学的观点来看，所有的语言理论都只是有关语言的某种理论假设，这些理论有无人脑的生物基础是需要神经科学和脑科学来验证的。如果长期以来语言学界孜孜以求所建立的一套语言理论不能得到神经科学的实验证明，那么从某种程度上说，这些理论就只能是理论语言学家们的自说自话。但从另一个方面说，神经语言学的研究能否取得突破性进展，仍依赖于所依据的语言理论假设是否合理。神经语言学的作用更多的在于研究方法上的创新，从本质上，其仍是从属于语言学和认知心理学这些基本学科的。从本文的举例中，我们可以看出，对二语句法加工的思辨在深度上显然是不够的。另外，对观测到的神经现象，基于不同的理论假设，也完全可能做出截然不同的解读。做个不太恰当的类比，在现代物理学界，也是先有爱因斯坦的相对论假设，而后才出现突破性的实证进展。量子物理之前的经典物理科学家们同样认为他们已经找到了探索宇宙的真理。因此，面对现象世界，对现象作出深度合理分析甚至是假设性解释比单纯的技术进步更重要。对人类的语言，我们仍有必要去尝试做出语言何以产生和发展的新假设。在笔者看来，语言的根本属性有两个，一个是生物性，一个是社会性。人类语言的产生和发展，这二者的作用密不可分。只有人才具备创造和产生语言的生理条件，但脱离了社会的孤独个体是永远也无法单独创造或习得语言的。任何人类语言的产生大概都源自于固定社群渴望交流和协作的渴望。语言是活的，而且必须依存于日常使用它的社群而存在。一旦丧失了正常使用的族群，即使某种语言的各种书写资料和影像资料都保存完好，这种语言实质上已经消亡。因此，语言的社会属性在语言的变迁和发展中起着更为核心的作用。所谓的语法永远只能是语言的共时切面，而语法作为社群约定俗成的规则，天然就具有不完全性，只能在实践中被不断产生的新规则所修正或替代。语言是人类社会制度的一种，语言是不断演化的。所以，任何语言学家试图穷尽某种语言语法的尝试都注定是不可能完成的任务。而在微观的层面上，一个人能够产生语言一定要基于某个交流对象。写作时交流的潜在对象可以是作者自己或者假想的读者。没有交流对象，就没有语言。从认知的角度，所有的个体思维发展都是从自我到他人，从自我中心到所在外部空间的投射演变。Piaget（1956）已经证明了儿童的空间认知规律，并提出空间概念是儿童认知过程中最早形成的概念之一。他的儿童空间概念表明，儿童的空间认知经历了一个从拓扑空间到投射空间最后到欧几里得空间的过程；儿童对空间物体的定位认知经历一个从自我中心到他人中心的参照框架发展过程。笔者想把空间这个概念扩大一下，除了我们通常意义上的物理空间，人所处的社会或者群体本身就是一个空间。人的空间认知也可以视作不断在各种物理空间和社会空间中寻找定位的过程。而人类感知世界的经验和体验大都是通过语言来呈现的，这就是所谓的语言心智体验属性。其背后的哲学基础就是Merleau-Ponty的具身论（身心交互）的哲学思想。他认为身体既不是与心灵相对的肉身，也不只是肉体与心灵的统一体，而是一种整体性的现实存在，具有物质和精神的双重属性，是身心交互的整体性存在。身体的各部分组成一个身体图示（body schema）框架，它既是身体的外在存在方式，也是影响并操纵人们一切行为活动的基础。因此，身体不只是空间的一部分，而是空间的全部。这基本也是认知语言学的哲学基础。我们的概念是通过我们的身体、大脑和对世界的体验而形成的，也只有通过它们才可以被理解。在笔者看来，这恰证明了语言具有不可分割的双重属性（社会性和生物性）。第四，笔者认为，人类在利用语言探知世界的时候，通常会采用多中心视角，而无论采用哪种视角，都会涉及到与直接交流方或第三方的参照互动才可以成功实现。个体间语言的交流都会涉及到某种层面的个体空间定位。除了通常意义上的自然空间，人们的情感交流涉及人际空间，人们的思想交流涉及心理空间，心理空间和人际空间都属于社会空间。而在寻找空间定位时，通常可划分为三种语言行为：问询、表态和叙述。问询就是我们通常所指的提问；表态则涉及各种肯定否定的情感态度；叙述则是指基于事件的某种现象性描述。以汉语为例，通常有以下几种提问方式：1.表示方位趋向的“哪”。如去哪？在哪？上哪？2.表示人物定位的“谁”。如谁？这是谁？谁想去？3.表示数字和时间定位的“几”。如几天？几年？几个？星期几？4.表示内容定位的“什么”。如这是什么？什么事？说什么？想什么？5.表示行为定位的“怎么”。如怎么做？怎么说？怎么去？怎么回事？6.表示事实定位的“吗”。如是你吗？是真的吗？你好吗？对吗？每一种提问方式都会指向交流方的表态或叙述，从而在交际话轮或语篇中实现交流双方的某种空间定位。在这些表态或者叙述中，必然会涉及人称指示、时间指示、方位指示这些最基本、最普遍的指示。方位指示是话语中关于处所、方位的指示。方位指示主要有：表示方位和处所的名称、副词、指示代词，具有位移意义的动词如“来、去、走、离开”等。实体的的空间位置确定必须以其他实体为参照点，空间指示一般以说话人为中心参照点。靠近说话人的为近指，如“这里、这儿”；远离说话人的地方为远指，如“那里、那儿”。指示语清晰反映出语言运用和语言结构间的关系，是语言运用与语境依赖关系的反映。人称指示、时间指示、方位指示都体现了某种空间定位，可统称为空间指示语，是人类语言中普遍存在的现象。有许多学科的学者从不同的角度研究指示语，如哲学、符号学、语言哲学、认知语言学等，在此笔者就不赘述了。总之，空间概念是人类最重要的概念，使人们理解其他概念的基石、构成非空间概念的基础，是人类认知的核心部分。因为儿童就是自出生起通过空间概念来构建其他概念的。人类的活动是处于时空之中的运动，人们之间的所有互动也都是社区空间或心理空间的运动，都是由以对客观世界的空间方位认知为基础，进而延伸到其他抽象概念的认知。人类对世界的认知首先就是基于自身身体结构与空间的认知。像Merleau-Ponty的具身哲学和George Lakoff的涉身哲学都是基于身体经验对空间概念感知的重要性，而这些都体现在人类的语言结构中。因此，笔者认为，未来的语言理论假设会从广义的空间认知角度找到突破口，并为神经语言学的实证研究指明新的方向，早日解开人类语言与认知的谜团。

参考文献：

[1]邵可青.浅议二语句子理解加工的 ERP研究[J].现代语文， 2012，（12）：29-30.

[2]文旭，匡芳涛.语言空间系统的认知阐释[J].四川外语学院学报，2004，（3）：125-130.

[3]张辉，杨波.心理空间与概念整合：理论发展及其应用[J].解放军外国语学院学报，2008，1（7）.

[4]张辉.论空间概念在语言知识建构中的作用[J].解放军外语学院学报，1998，（1）.

[5]李晗静.基于自然语言处理的空间概念建模研究[D].哈尔滨工业大学，2007.

[6]徐子亮.汉语作为外语的学习研究.认知模式与策略[M].北京大学出版社，2010.

[7]郭熙煌.语言空间概念与结构认知研究.2012.

[8]潘文国.语言哲学与哲学语言学[J].华东师范大学学报，2004，（3）：14.endprint