前额叶和语言能力有关系_前额叶在双语词汇通达中的抑制作用的论文

前额叶在双语词汇通达中的抑制作用的论文

1 前言

词汇是句子的最基本单位，语言加工过程中的词汇通达「lexical access」一直被视为一个重要的研究课题。不同类型的语言任务中，词汇通达所指的过程不同[1]。对于双语者来说，言语产生任务中词汇通达过程的一个重要阶段是讲话者从哪种语言的词库中提取哪些词汇才能满足表达的需要；而在言语理解任务中，词汇通达过程指的是双语者如何借助于两种语言词库中的信息，辨别所看到的或者听到的词汇。

关于双语言语产生中词汇通达的控制机制，历来存在着非特定语言「language-unspecific」和特定语言「language-specific」的理论之争。这两种理论都认为语义系统能够同时将双语者两种语言的词库激活；二者之间的分歧在于，被激活的词汇中，非目标语言的词汇是否对目标语言的词汇通达形成竞争或者干扰？非特定语言的理论认为存在干扰，而消除干扰的一种有代表性的观点是“抑制”，即双语者的词汇选择包含了对非目标语言词汇的抑制加工，通过抑制非目标语言被激活的词汇实现目标语言词汇的选择[2,3]。抑制模型「inhibitory model」的主要观点是，双语言语产生中的词汇通达在词条水平上完成，在被激活的两种语言的词汇中，语言任务图式「language task schema」将那些语言标记与目标语言标记不一致的词汇「即非目标语言的词汇」加以抑制，消除非目标语言词汇的干扰，以保证目标语言词汇的提取。而特定语言的理论对上述问题的回答是不存在干扰，双语者只考虑目标语言中被激活的词汇，“忽视”非目标语言中激活的词汇，不对其进行任何额外的加工，从而成功实现目标语言中词汇的提取[4，5]。

最近，costa等人「2004」在重复了meuter等人「1999」实验的基础上，运用高水平熟练双语者被试进行了图画命名的语言转换实验，其结果表明高水平熟练双语者被试在语言转换任务中的转换消耗是对称的，且其运用一种熟练语言和第三种非熟练语言的情况下也会出现对称的转换消耗[6]。鉴于此，costa等人「2004」提出了一个相对融和的观点，即“特定语言提取阈限”的假设，认为言语产生中词汇通达的抑制机制存在于非熟练双语者身上，高水平熟练双语者在言语产生过程中进行词汇通达时达到了特定语言提取阈限，并由此推论高水平双语者言语产生中的词汇通达机制为特定语言的。依据前人的这些研究，熟练双语者在言语产生过程中直接从目标语言词库被激活的词汇中选择词汇，而非熟练双语者在言语产生中需通过“抑制”非目标语言的词汇从而成功提取目标语言的词汇。那么，非熟练双语者这种抑制功能的神经机制是什么？对这个问题的解答有助于进一步解决前人关于双语言语产生中词汇通达机制的理论争议。

在莫雷、李利等人对中-英双语者进行的一系列词汇识别实验研究中，我们发现了两个有趣的、难以解释的问题，这也引起了我们对双语言语理解过程中词汇通达的控制机制进行考察的兴趣[7,8]。他们在先前研究中分别以熟练和非熟练中-英双语者为被试，运用跨语言重复启动的范式完成了系列实验。在以熟练中-英双语者为被试的实验中，在学习阶段呈现二语的概念任务，在测验阶段呈现一语的词汇任务，没有获得跨语言重复启动效应；这一结果说明，熟练双语者在激活了二语词汇的概念之后，被激活的概念没有将激活量扩散到相应的一语单词，故而在测验阶段呈现一语单词时没有启动效应。在以非熟练中-英双语者为被试的实验中，在学习阶段呈现一语的概念任务，在测验阶段呈现二语的词汇任务时，也没有获得跨语言重复启动效应；这一结果也说明，非熟练双语者在激活了一语词汇的概念之后，被激活的概念没有将激活量扩散到相应的`二语单词，故而在测验阶段没有启动效应。然而，根据语义激活扩散理论和双语记忆理论中概念表征共享的观点，当一种语言相应单词的概念系统被激活之后，被激活的概念会将激活量扩散到相应的另一种语言的词汇，引起另一种语言词汇表征的激活。而上述两个实验的结果都说明了概念的激活量没有扩散，且熟练双语者和非熟练双语者的结果没有差异，这进一步说明，被激活的概念没有将激活量扩散不是双语者语言水平的原因。那么，我们的假设是，这是否是因为在双语言语理解的词汇通达过程中存在着一种抑制机制？

关于双语言语理解的词汇通达过程，当前也有大量的研究成果。继1998年dijkstra等人提出双语交互激活模型「bia，bilingual interactive activation model」之后，其于2002年又提出了bia+模型，将语音、拼写和语义特征纳入到词汇识别系统，并且明确区分了词汇识别系统和语言任务图式或者决定系统这两个不同的过程[9,10]。bia+模型中有两个重要观点：第一，就视觉输入系统来说，双语者词汇表征的被激活状态如何，是由它们与输入单词拼写特征的相似程度决定的，相似程度越大，其内在词汇表征的被激活量就越大。根据第一个观点，汉语和英语在拼写特征上几乎没有相似性，那么，当一个英语单词输入识别系统的时候，在汉语词库中就没有拼写特征相似的候选词被激活，因此，中-英双语者的视觉词汇通达为特定语言的；而同属表音文字或者同属表意文字的两种语言，在提取的时候则为非特定语言的。第二，与抑制模型一致，bia+模型特别重视语言任务图式的作用，语言任务图式控制着当前任务加工的具体过程，接收来自词汇识别系统的不断的输入，并对个体何时反应做出决定。为了使得当前任务经济、有效、及时地完成，假如存在与当前任务导向不相符合的加工过程，语言任务图式会及时将其抑制住。根据第二个观点，我们可以进一步假设，在双语视觉言语理解的词汇通达过程中确实也存在着一种抑制机制，而发挥这种功能的则是语言任务图式。

先前研究表明，额叶是支持计划、思维以及问题解决等高级智能活动的关键脑区，它的一项重要执行机能就是抑制。抑制是指脑在执行信息加工任务过程中，压抑与当前的任务导向不相符合的干扰性信息输入、反应输出或者内部加工的认知过程[11]。已有研究者在对单语者被试的实验研究中指出，前额叶在语言任务中发挥着重要的抑制作用，前额叶损伤病人在stroop类实验、句子填充实验中的表现比正常组较差[12，13]。那么，前额叶是否在双语词汇通达过程中执行一定的抑制功能？为了进一步寻找双语言语产生的词汇通达过程中抑制机制的神经基础，并进一步确证我们关于双语言语理解的词汇通达过程中抑制机制的假设，我们找到了一例典型前额叶损伤双语病人，让其完成系统的语言测试任务和认知实验任务。

2 病例资料

2.1 临床表现

患者，男，34岁，广东人，大专文化程度，为中—英双语者，汉语为母语，英语为第二语言，初中开始学习英语，接受了9年时间的在校英语学习和训练。在一次车祸的意外事故中，患者头部受伤，ct诊断为前额叶两侧受损，其中右侧最为严重。通过与患者及其家属交流得知，患者受伤之前英语水平一般，平时使用频率不高，而受伤后更加倾向于使用英语表达，并且在非英语情境中也常常难以控制。

2.2 常规神经心理学筛查和常规神经语言学筛查

运用“认知障碍诊治系统zm3.1”进行认知能力测试，结果显示患者认知能力处于正常水平，记忆能力偏低。采用中国修订韦氏成人智力量表「wais—rc，湖南医科大学龚耀先等修订」进行智力测试，测得言语智商104分，操作智商68分，总智商为87分。使用常州钱璟公司“语言障碍诊治仪zm2.1”进行语言筛查，结果显示患者的汉语能力没有受损，没有表现出汉语失语现象。

3语言任务测试

3.1 测试内容

对患者进行图片命名、语篇表达和词汇产生三种类型的语言任务测试。在图片命名任务中，24幅常见事物的黑白图片在计算机屏幕上以随机顺序依次呈现，要求患者用任何一种语言进行命名。在语篇表达任务中，要求患者用任何一种语言描述一下自己的理想。在词汇产生任务中，首先要求患者用英语说出10种生物，然后再要求患者用汉语说出10种人造物。

3.2测试结果和分析

在对24幅图片的命名任务中，患者只有2幅用中文命名，其余22幅用英语命名，占92％，正确率为100％。在语篇表达任务中，患者主要用汉语表达，但中间夹杂着大量的如ok、my wife、unfair、patient、when i was dreaming、thief、everything等常见的英语名词和短语。在词汇产生任务中，要求用英语说出10种生物时，患者回答全部用英语，正确率为100％；要求用汉语说出10种人造物时，患者有9个用汉语回答，有1个用英语回答「患者说出这个英语单词后接着说“中文我不懂得表达”」，正确率为100％。

根据以上的测试结果，要求患者用英语表达的任务中，其全部用英语来表达；要求患者用任何一种语言进行图片命名，其用英语表达的比例占92％；要求患者用汉语表达的任务中，中间也夹杂了英语的表达，特别是患者解释使用英语的原因是不懂得这个单词用汉语如何表达。这种现象充分说明了患者有用英语进行表达的强烈倾向，在自动表达情况下无法抑制英语的表达。那么，这种现象的原因是什么呢？或许有人认为，这可能是由于患者英语水平的提高造成的。但根据患者语言任务上的表现，我们认为这种可能并不存在，因为被试只是在比较简单的任务「图片命名和词汇产生」中倾向于英语表达，而在比较难的语篇表达任务中，被试还是主要使用了汉语进行表达，只是其中部分简单的词汇和短语使用了英语。或许还有人认为，被试的英语水平没有提高，但汉语水平降低了，所以倾向于使用英语。但患者的汉语能力测试结果表明，其汉语表达能力并没有降低，智力测验中的言语智商也正常，并且语篇表达任务中患者能够较好的表达自己的想法，所以这种可能也不存在。基于前人的有关研究[2-6，11-13]，我们认为患者出现这些情况很可能是由于前额叶损伤导致对英语词汇通达的抑制功能减弱，英语单词较之前更容易获得。

至此，通过语言测试任务的结果，我们发现，患者难以控制用英语表达的倾向是由前额叶受损导致的。这说明前额叶在双语言语产生的词汇通达过程中发挥着重要的抑制作用。在先前关于双语言语理解的实验研究中，我们发现了词汇通达过程中一个有趣的问题，并根据前人的研究结果做出了假设，即在双语言语理解的词汇通达过程中也存在着抑制机制。那么，前额叶是否负责这一过程中的抑制功能？为了进一步考察这一问题，并确证我们的假设，我们继续运用了跨语言重复启动的研究范式，在学习阶段呈现汉语单字词的概念任务，在测验阶段呈现英语单词的词汇任务。根据我们的假设，对于正常非熟练双语者来说，当个体通达汉语单字词的概念意义的时候，被激活的概念表征会将相关语义扩散到相应的英语单词。而这一扩散过程是与当前任务导向不相符合的，这时，语言任务图式会及时将其加以抑制。那么，当个体再进行英语单词的识别的时候，就不会发现跨语言重复启动效应。假如患者由于前额叶受损导致在词汇识别任务中的抑制功能受损，那么，当患者通达汉语单字词的概念意义的时候，被激活的概念表征会将相关语义扩散到相应的英语单词，而语言任务图式则难以进行抑制，这时，患者再进行英语单词的识别的时候，就会发现跨语言重复启动效应。下面的认知实验任务对这一假设进行检验。