这是本来要出版的《生理心理学》（北京师范大学出版社）一书中我负责的部分。

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第21章 语言功能的神经机制

（单春雷）

    第三节 语言机制的脑功能成像研究

    上面用了较大篇幅从语言障碍角度谈论听、说、读、写等语言功能的神经机制。这里将从脑功能成像研究出发，简单介绍新近的语言神经机制的研究。

    Cathy J. Price小组利用PET（positron emission tomography，即正电子发射计算机断层显像）对各种语言功能进行系列研究（Price, 2000）。发现了和失语症研究结果类似的语言脑区。例如，听觉词汇首先到左颞上回的听皮质加工，然后传送到Wernicke区进行语音识别。视觉词汇在舌回和梭状回后部视皮质加工后，传到左颞枕交界腹侧的梭状回中部进行词形识别。视、听词汇识别后传向广泛的语义加工区如左角回、左颞中/下回、前颞叶等。如果进行言语产生如复述或朗读，则由Broca区和左前岛叶制定发音计划，最后由口面部对应的运动感觉区皮质执行（图21-9）。

    可见，脑功能成像技术的发展将为进一步揭示语言的神经机制做出独特贡献。

                       http://s9/middle/4a8a448et76ba08b33858&690

    第四节 语言功能一侧化和右半球的语言功能

    从Broca在19世纪60年代报道失语症研究开始，人们就认为左半球是语言优势半球。语言功能在哪一个半球占优势可以通过几种经典的方法进行验证。

    一是由John Wada发明的Wada（韦达）实验，是一种研究一侧脑半球功能的较为简单的方法。需要将一种速效巴比妥类药物注入一侧颈内动脉，药物到达一侧半球后起到10min左右的麻醉效应，这时可以根据患者回答问题的情况判断言语功能。如果注入一侧半球后不能讲话，该侧就是语言优势半球。如果在实验过程中语言基本不受影响，则该侧不是语言优势侧。结果发现右利手人中95％左右是左半球语言优势，左利手人中70％也是左半球优势（Rasmussen, Milner, 1977）。

    另一种判断语言优势半球的方法是割裂脑（split-brain）人的研究。Gazzaniga等人为了控制癫痫患者的病情发作，切断患者左右半球间的纤维联结，例如把胼胝体完全切断，这样左右半球可以独立地工作。他们发现当给割裂脑人右视野呈现单词、数字、图片时，患者可以朗读或命名，而在左视野呈现则无法进行言语反应。主要是由于当患者注视中央时，右视野的信息会投射到左半球，从而可进行语言加工；而左视野信息投射到右半球后，由于胼胝体的切断，无法像正常人可以通过胼胝体把右半球信息传到左半球，故出现左视野的阅读障碍。同样，割裂脑患者右手触物体可以命名，而左手无法完成，也和左手的触觉信息传到右半球无法进一步传到左半球语言区加工有关（Gazzaniga, 2000）。这些都证明了左半球的语言优势。

    失语症发生的比例也从一个方面说明左半球的语言优势。对于右利手者来说，由右半球损伤引起的失语即交叉性失语（crossed aphasia）发生率极低，占所有失语症的1-13% (Alexander, Annett, 1996)。

    上面提到的脑功能成像研究无疑也是证明语言优势半球的先进手段，因为可以对语言任务激活的脑区在左右半球分布的关系，如利用偏侧化指数（laterality index，LI）来判断语言优势侧。

    人们习惯地认为，左半球是优势的、语言的、分析的、智力的，而右半球是非优势的、非语言的、整体的、创造的。尽管左半球语言优势为大家所公认，但右半球并不是完全缺乏语言功能的沉默的脑(Lindell, 2006)。这在右半球损伤引起语言异常或脑功能成像的研究可以得到证实。

    我们说话时除了要有恰当的内容、语法外，还要通过适当的节奏、重音和语调来传递情绪方面的信息以及肯定或疑问的语气信息。言语的节奏、重音、语调统称为韵律（prosody）。左半球损伤导致的流利性失语其韵律是基本正常的，但如果右半球损伤，可能导致韵律的破坏。这项功能和右半球更一般的功能如音乐旋律、表达和识别情绪的能力有关。另外，右半球有语用学（pragmatics）方面的作用(Kandel, Schwartz, Jessell, 2001)。右半球损伤患者不能很好地把句子组织到一致性的谈话或描述中，也不能根据不同的社会场合使用恰当的语句。右半球除了具有表达和理解言语的韵律和情绪信息外，尚有读写的功能(Lindell, 2006)。例如右半球比左半球能够较好地完成字形方面的匹配。右半球尚能加工词汇粗略的语义信息，具体形象的词加工较好。右半球还有一定的书写功能。当儿童时期左半球功能损害后，右半球可以逐步代偿语言功能，而不出现明显的语言障碍。

    脑功能成像包括PET和fMRI（functional magnetic resonance imaging，功能磁共振成像）等研究也表明各种语言任务会不同程度地激活右半球(Price, 2000; Lindell, 2006)，尤其是当任务涉及语言的韵律(Tong, Gandour, Talavage, et al., 2005)、情绪(Wildgruber, Riecker, Hertrich, et al., 2005)或比喻(Ahrens, Liu, Lee, et al., 2007)等成分时右半球激活更明显。

    因此，尽管左半球经常是语言的优势半球，但右半球在言语韵律和情绪性、实用性、粗略语义、正字法和书写方面有一定作用。正常的语言功能依赖左右半球的共同参与和彼此协调。

    第五节 语言机制的普遍性和特殊性、双语的脑机制

    人类的言语和读写能力是否会因为不同的语言体系而有不同的脑机制？这一问题引起了广泛的探讨。大部分研究认为，不同的语言有大致相同的神经机制，但又有各自独特的神经环路。例如汉字作为语标或意符文字（logography）无论在词形、正字法规则、语音或语义上都有别于拼音文字。一项汉字音义加工的脑功能成像研究发现，汉字加工和英文有许多一致的脑区，但和英文相比，汉字的音义加工导致了左额中回Brodmann9区和部分右半球脑区的激活，作者假定这种激活可能和汉字复杂的方块形视空间分析与语音语义分析相整合有关(Tan, Liu, Perfetti, et al., 2001)。这种激活是否具有汉字加工的特异性，其稳定性如何，都需要进一步证实。

    双语是指能够掌握和熟练运用两种语言。双语研究的结果不十分一致(Fabbro, 2001)。有些脑损伤失语症的研究认为第一语言和第二语言有不同的损害程度，也有的报道不同的语言损伤和恢复是一致的。脑功能成像的方法有的报道两种语言有明显差异，但大部分都认为两种语言激活的脑区大致一致，仅有较少的某种语言特异性的激活。这些不一致的结果可能和不同的研究中被试获得第二语言的年龄早晚，两种语言的熟练程度等因素有关。可见，人类大脑学习不同的语言可能应用了大致相同的脑区和神经环路。由于不同语言的语音特点、句法结构、尤其是文字结构和形音义关系等方面的不同，使得每种语言又有各自特异的神经环路。

    本章小结

    语言是人们用来交流的重要手段。语言功能的形式多样，包括听说读写等多个方面。语言的神经机制也是纷繁复杂的。本章首先从脑损伤－语言障碍的角度，从言语产生、理解、复述、命名等口头语言，到阅读、书写等书面语言的功能障碍和损伤脑区的关系，介绍了承载这些语言功能的脑区或网络。然后本章简要介绍了利用脑功能成像对正常人进行各种语言任务的研究结果，对前面语言障碍研究无疑是很好的补充。脑损伤语言障碍的研究以及正常人语言的脑功能成像研究，不仅深入揭示了语言优势半球相关的神经网络，而且提示我们非优势半球如右半球仍具有语言作用，左右半球互相协调才能完成正常的语言交流。不同语言之间脑机制的共性和特性研究展现给我们的是，即使人类使用不同的语言，但加工语言所用的脑结构大都是同样的，同时由于不同语言本身的特性，可能存在某种语言独特的神经环路。语言的存在使我们的生活丰富多彩，人们正用聪明和才智逐步揭开其复杂而有令人感叹的神经机制。

                                                                              （单春雷）