王 濤　楊亦鳴

(南京師范大學，南京210046/曲阜師范大學，曲阜273165；江蘇師范大學，徐州221116/江蘇省語言能力協(xié)同創(chuàng)新中心，徐州221116)

1　前言

隨著社會的發(fā)展，掌握一門外語已然成為一種重要而迫切的能力。認知神經(jīng)科學關注雙語者表征和控制兩種語言系統(tǒng)的方式，這是雙語研究的核心問題(Costa, Gallés 2014:336)。名詞和動詞是心理詞典中最重要的兩類詞匯，因此，名詞和動詞的認知加工研究成為探究雙語詞匯表征的重要觀察窗口。

對單語名詞和動詞加工的神經(jīng)機制的大量研究表明，名詞和動詞的加工有著不同的神經(jīng)基礎(孫崇飛 張輝 2017：60-66)。對失語癥者的研究發(fā)現(xiàn)，大腦損傷會選擇性影響名詞和動詞的產(chǎn)出和理解能力(Shapiro, Caramazza 2009:79)。Caramazza和Hillis通過研究英語腦損傷者發(fā)現(xiàn)，左側顳葉損傷者表現(xiàn)為名詞加工困難，而左側額葉損傷者表現(xiàn)出動詞加工的困難(Caramazza, Hillis 1991:788)。前人對不同語言背景的腦損傷者的研究都普遍得出相似結論，包括西班牙語和加泰羅語失語癥者(Hernández et al. 2007:285, 2008:68)、希臘語失語癥者(Tsapkini et al. 2002:265, Kambanaros 2008:1)、意大利語失語癥者(Miceli et al. 1984:207)以及漢語失語癥者(Bates et al. 1991:203)。對正常人進行的神經(jīng)影像學研究得出和失語癥者研究相似的結論，動詞的加工主要激活前額葉和額葉區(qū)，而名詞的加工在顳葉中部和后部有更大激活。對英語、德語、荷蘭語、意大利語以及日語的研究都得出相同結論。劉濤等(2008:671)運用ERP技術，在語法語境下對漢語名詞和動詞加工的研究表明，漢語名詞和動詞具有不同的神經(jīng)表征，名詞和動詞的語法功能在漢語名詞和動詞分離中起重要作用。

國外雙語研究多以一、二語均為印歐語的雙語者為研究對象，關于雙語詞匯表征的神經(jīng)基礎主要有兩種觀點。一種觀點認為，一語和二語詞匯加工具有共同的神經(jīng)基礎。例如，Klein等(1994:2295, 1995:2899)對英法雙語者的研究發(fā)現(xiàn)，一語和二語詞匯產(chǎn)出的神經(jīng)基礎幾乎完全重疊，唯一的區(qū)別是左半球殼核，該部分只在二語詞匯產(chǎn)出時有激活。還有研究表明，一語和二語加工的神經(jīng)基礎沒有差異(Chee et al. 1999:3050, Klein et al. 1999:2841, Pu et al. 2001:643, Hernandez et al. 2001:510)。另一種觀點認為，一語和二語詞匯加工的神經(jīng)基礎不同。有研究發(fā)現(xiàn)：二語的詞匯產(chǎn)出相比一語詞匯產(chǎn)出在額葉有更大的激活，左半球額葉尤為顯著。如果二語熟練度偏低，這種激活就更加明顯(Yetkin et al. 1996:473)。還有研究發(fā)現(xiàn)，與一語詞匯加工相比，二語詞匯加工在額葉，包括布洛卡區(qū)有顯著激活(Vingerhoets et al. 2003:2181)。De Bleser等(2003:439)發(fā)現(xiàn)，相對于一語，二語加工額外激活了額下回的BA44和BA47區(qū)。還有研究采用同樣任務，但發(fā)現(xiàn)二語加工相比一語激活了右半球腦島、前扣帶回、背外側前額皮層和左半球梭狀回(Hernandez, Meschyan 2006:177)。Willms等(2011:251)以高熟練度西班牙語—英語雙語者為被試，采用發(fā)聲詞匯產(chǎn)出任務，研究發(fā)現(xiàn)無論是一語還是二語，動詞加工都誘發(fā)比名詞加工更大的腦區(qū)激活。這一結果與Hernández等(2007:285)對加泰羅語—西班牙語雙語者的研究結論相一致。

與印歐語相比，漢英兩種語言之間差異較大，研究漢英雙語詞匯表征為探究語言類型差異是否對雙語表征產(chǎn)生影響提供最好的觀察窗口。雖然已有學者開始關注這一問題，但是現(xiàn)有研究較少。Chan等(2008:30)以高熟練度漢英雙語者為被試，采用詞匯判斷任務研究發(fā)現(xiàn)，被試對漢語名詞和動詞的加工在腦區(qū)激活上不存在差異，但是，在英語條件下則差異明顯：英語動詞的加工比名詞的加工在左半球殼核、小腦和右側視覺皮層都有明顯激活。雖然與 Li等(2004:1533)的研究結果一致，Yang等(2011:674)也發(fā)現(xiàn)，漢英雙語者漢語動詞和名詞的加工在激活腦區(qū)上沒有差異，但他們同時還發(fā)現(xiàn)，漢語雙語者的英語名詞和英語動詞加工在腦區(qū)激活上也沒有區(qū)別。這些結論并不統(tǒng)一，與印歐雙語研究的結論也存有差異。

這些數(shù)量有限的研究主要以詞匯理解和語義判斷作為加工任務，而這種任務難以反映詞匯加工的全部心理過程，因此不能簡單將所得結論與印歐雙語研究的發(fā)現(xiàn)相比較，更不能依據(jù)目前的研究發(fā)現(xiàn)對語言類型差異是否影響雙語詞匯表征下定論。目前的研究發(fā)現(xiàn)尚不能揭示雙語詞匯表征的普遍神經(jīng)機制。

功能性磁共振成像(fMRI)是一種新興的神經(jīng)影像學方式，其原理是利用磁振造影測量神經(jīng)元活動引發(fā)的血液動力的改變。該技術有毫秒級的空間分辨率，在神經(jīng)語言學研究領域被用來實時在線記錄語言加工時的大腦激活情況。本研究擬采用與先前印歐雙語研究相同的詞匯產(chǎn)出任務對漢英雙語詞匯表征進行fMRI研究，揭示漢英雙語詞匯表征的神經(jīng)基礎，檢驗前人對印歐雙語研究的結論，嘗試為揭示雙語表征的普遍神經(jīng)機制提供新的證據(jù)。

2　材料與方法

2.1 被試

18名英語專業(yè)在校大學生參加本實驗，其中8名男生，10名女生。被試開始學習英語的年齡均在十歲左右(平均10.6歲)。采用在二語神經(jīng)影像學研究中常用的Quick Placement Tests(QPT)(Plia-tsikaset al. 2015:1334)測評被試的二語熟練度，測試標準共分5級(5級最高，1級最低，測試結果達到4級或以上即可認定為高熟練度雙語者)，被試成績均達到5級，為高熟練度被試(平均QPT得分85.7%，sd=11.12%)。此外，對被試進行詳細語言歷史問卷調(diào)查(Li et al. 2006:202)并在此基礎上采用7度量表(最低為1，最高為7)要求被試對本人二語的聽(平均5.89，sd=1.40)、說(平均5.77，sd=0.90)、讀(平均6.25，sd=1.01)、寫(平均5.89，sd=0.93)4種能力自評。總之，實驗被試的二語熟練度達到標準要求，為晚期繼時性高熟練度漢英雙語者。實驗前使用愛丁堡利手測驗表(Edinburgh Handness Inventory)對被試進行利手測試，均為右利手。被試視力或矯正視力均正常，無語言障礙或其它神經(jīng)系統(tǒng)性疾病。實驗得到江蘇省語言與認知神經(jīng)科學重點實驗室倫理委員會許可，實驗前與被試簽訂知情同意書，實驗后付予被試適當報酬。

2.2 實驗材料

實驗語料為黑白線條圖片，共240幅(語料選自Snodgrass, Vanderwart 1980:174；Bates et al. 2003:344)，其中名詞120幅(漢語、英語命名各60幅)，動詞120幅(漢語、英語命名各60幅)。所選圖片均為生活中常見物體，其對應的漢、英詞匯均為常用高頻詞，圖名一致性高。每幅圖片底部嵌入漢語“名字”“動作”或英語name，action. 為避免重復效應，所用圖片均不重復出現(xiàn)。

2.3 實驗設計

實驗刺激采用組塊設計(block design)呈現(xiàn)，實驗共分4組，分別為漢語名詞命名、英語名詞命名、漢語動詞命名和英語動詞命名。每組實驗包括6個組塊，每個組塊10個trial.圖片呈現(xiàn)時間1000ms，命名時間2000ms。每個任務組塊掃描時間為30s，隨后屏幕上呈現(xiàn)“+”，要求被試注視并等待下一任務組塊呈現(xiàn)，掃描時間同樣為30s，以此作為基線。被試頭部襯墊海綿固定，平躺于磁共振掃描儀內(nèi)，通過額上反光鏡觀察屏幕上呈現(xiàn)的刺激圖片，在盡可能控制頭動的前提下進行發(fā)聲命名。4組實驗在被試之間做平衡(counterba-lanced)。行為數(shù)據(jù)在實驗結束一個月之后采集。

2.4 數(shù)據(jù)采集

實驗利用江蘇師范大學語言科學與神經(jīng)認知工程重點實驗室的GE 750 3.0T磁共振掃描儀，采集覆蓋全腦的功能像和結構像。功能像的掃描序列是T2加權的EPI序列，具體參數(shù)為：TR=3000ms，TE=30ms，F(xiàn)A=90°，F(xiàn)OV=200×200mm，matrix size=64×64，層厚為4mm。

2.5 數(shù)據(jù)分析

運用Matlab平臺下運行的SPM8腦功能成像專業(yè)分析軟件進行圖像空間預處理，校準頭部運動，刪除一名頭動超過1.0mm的被試的數(shù)據(jù)，將所有平均圖像和斷層圖像歸一化(Montreal Neurological Institute)到標準腦坐標系統(tǒng)。得到17人的有效數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析時首先進行單樣本分析。運用血流動力學函數(shù)對設計矩陣卷積，然后利用廣義線性模型計算漢語名詞相對于英語名詞的對比激活圖，以及英語名詞相對于英語動詞的對比激活圖。每組結果采用隨機效應模型的單樣本t檢驗進行多樣本數(shù)據(jù)分析，采用p<0.05(矯正后)閾值水平對結果顯示。應用MRIcroN繪制腦激活圖和平面剖圖。

3　結果

3.1 行為實驗結果

17名被試4類語料的平均錯誤率為：漢語名詞的平均錯誤率為1.216%±0.643%，漢語動詞的平均錯誤率為1.412%±0.548%，英語名詞的平均錯誤率為1.752%±0.435%，英語動詞的平均錯誤率為1.843%±0.491%。對漢語名詞和動詞的錯誤率進行配對樣本T檢驗，結果發(fā)現(xiàn)兩者沒有顯著性差異t=-1.088，df=59，p=0.065；英語名詞和動詞之間配對樣本T檢驗的結果表明，兩者之間也沒有顯著性差異t=-1.228,df=59,p=0.224。以上結果表明，就詞匯層面而言，被試的二語達到一語同等熟練度水平。

3.2 fMRI結果

fMRI的成像結果如下：

各任務間的直接對比結果如表1所示。

表1　各任務間直接對比結果

注：CN:漢語名詞，CV：漢語動詞，EN：英語名詞，EV：英語動詞

4　討論

4.1 詞類間結果的比較

本研究運用fMRI技術研究漢英雙語者名詞和動詞產(chǎn)出加工的神經(jīng)機制。從詞類比較看，研究結果支持名詞和動詞加工具有不同神經(jīng)基礎的觀點。對漢英雙語者來講，無論是一語還是二語，名詞和動詞的表征都存在差異。這與Chan等(2008:30)、Li等(2004:1533)以及Yang等(2011:674)的研究結論迥異。正如前文所述，實驗設計對實驗結果產(chǎn)生重要影響。以上3項研究采用詞匯判斷任務，這種設計與要求被試發(fā)聲產(chǎn)出詞匯的設計之間，最大差別在于前者省掉詞匯提取的最后一環(huán)，即輸出語音形式，由此可能導致不能充分評估詞匯加工的神經(jīng)活動。

本研究發(fā)現(xiàn)，動詞的加工相比名詞加工，都有更大范圍的腦區(qū)激活?？傮w趨勢與Willms等人的研究結果相似，但具體激活腦區(qū)存在差異。Willms等(2011:251)發(fā)現(xiàn)西班牙語—英語雙語者兩種語言的動詞加工相比名詞加工激活相同的腦區(qū)，左顳中回、左額中回、前輔助運動區(qū)以及右枕中回4個腦區(qū)在動詞加工中相比名詞激活更大。本研究發(fā)現(xiàn)，漢英雙語者兩種語言動詞產(chǎn)出均比名詞產(chǎn)出有更大的腦區(qū)激活，其中左顳中回、右顳中回為共同激活腦區(qū)，漢語條件下還激活左額下回和右枕上回，英語條件還激活左半球楔前葉。關于左顳中回，前人采用不同實驗任務均發(fā)現(xiàn)該腦區(qū)與動詞加工(相比名詞加工)相關，包括語義判斷任務(Bedny et al. 2008:1134)、語法判斷任務(Burton et al. 2009:148)、詞匯判斷任務(Liljestr?m et al. 2008:1132)以及圖片命名和形態(tài)句法任務(Shapiro et al. 2006:1644)。此外，前人研究還發(fā)現(xiàn)，不僅英語，其它語言詞匯加工的結果均表明，這一腦區(qū)與動詞加工關系緊密。其中包括希伯來語(Palti et al. 2007:303)、意大利語(Perani et al. 1999:2337)、德語(Khader et al. 2010:122)、芬蘭語(Liljestr?m et al. 2008:1132)。對腦損傷者的研究也發(fā)現(xiàn)，左顳中回的損傷會導致動詞加工受損程度遠遠大于名詞(Tranel et al. 2001:655, Aggujaro et al. 2006:174)。左半球楔前葉，這一腦區(qū)被認為與詞匯的創(chuàng)造性聯(lián)想有關(Chen et al. 2015:441)。Honey等(2002:573)則發(fā)現(xiàn)，左額下回是額下—頂后這一詞匯工作記憶網(wǎng)絡的組成部分。

綜上，雙語者名動表征相分離，這種分離具有普遍的神經(jīng)基礎，左顳中回是與動詞加工(相比名詞加工)緊密相關的腦區(qū)，漢英雙語者名動的分離又有其特殊的神經(jīng)基礎，這可能是受雙語語言類型差異的影響而產(chǎn)生。

4.2 語言間結果的比較

漢語名詞產(chǎn)出加工與英語名詞產(chǎn)出加工相比，大腦在這些腦區(qū)有明顯激活：右半球額上回、右半球額中回、右半球頂下小葉、左半球顳上回、左半球顳上回、左半球丘腦、右半球海馬旁回、右半球外核、左側胼胝體、左半球顳中回、右半球中央旁小葉、右半球中央后回、左半球中央前回、左半球顳橫回、左半球外核和左半球海馬旁回。漢語動詞產(chǎn)出加工與英語動詞產(chǎn)出加工相比，大腦在這些腦區(qū)有顯著激活：左半球額顳間隙、左半球額上回、左半球額下回、右半球顳上回和左半球額內(nèi)側回。盡管我們的測查顯示被試的二語在詞匯加工層面已達到與一語相同的熟練度水平，但一語作為優(yōu)勢語言，其加工卻誘發(fā)相比二語加工更大的腦區(qū)激活。

語言加工不能脫離其它高級認知功能，如決策、工作記憶和抑制等。語言間的對比結果表明，漢語名詞產(chǎn)出相比英語名詞產(chǎn)出激活更大的腦區(qū)，其中包括額葉、顳葉、海馬和丘腦等腦區(qū)。其中，左半球額下回與語義選擇的認知控制相關。海馬長期以來一直被認為與記憶有關，最新的研究表明，海馬同樣是語言加工網(wǎng)絡上的重要組成部分(Covington, Duff 2016:869)?，F(xiàn)有證據(jù)表明，大腦決策的神經(jīng)基礎包括眶額葉皮層、前扣帶回和背外側前額皮層，而丘腦、杏仁核和小腦是重要的輔助結構(Broche-Pérez et al. 2015:333)。右側額下回則與反應抑制控制有關(Hughes et al. 2013:205)。大量研究表明，左右半球額上回均與工作記憶密切相關(Braver et al. 1997:49, Du Boisgueheneuc et al. 2006:3315, Owen et al. 2005:46)。頂下葉也是與語言、注意以及行為功能密切相關的腦區(qū)(Caspers et al. 2010:1148, Iacoboni 2005:77)。大量研究發(fā)現(xiàn)，左半球頂下葉與語義和語音加工密切相關(Price 2012:816, Vigneau et al. 2006:1414)，與詞匯的短時記憶有關(Wise et al. 1991:1803; Zatorre, Gjedde 1992:846)。

Best認為，激活心理詞匯的過程是提取心理詞匯的關鍵(Best 1998：30)。根據(jù)擴展激活模型(Spreading Activation Model)，詞匯在心理詞典中以網(wǎng)絡形式表征，概念之間通過語義聯(lián)系組織在一起，詞匯加工過程如電網(wǎng)一樣，一個概念一旦被加工，該節(jié)點就會激活，并隨之向相連節(jié)點擴散。漢語為本研究被試的優(yōu)勢語言，因此漢語詞匯提取，無論名詞還是動詞，都會有更多的節(jié)點被激活，這就須要動用更大的神經(jīng)認知資源，確保提取正確的概念，抑制干擾信息，并產(chǎn)出正確的語音形式。因此，相比英語詞匯產(chǎn)出，漢語詞匯產(chǎn)出產(chǎn)生更大的腦區(qū)激活，而這些腦區(qū)的功能也印證激活擴展模型的解釋力。相比動詞，名詞的概念表征更容易加工，因此會激活比動詞更多的節(jié)點，須要動用更多的認知資源才能完成詞匯生成過程。

5　結束語

本文對漢英雙語者名詞和動詞加工的fMRI研究發(fā)現(xiàn)，名詞和動詞在雙語者一語和二語中的表征都是分離的，這與前人對印歐雙語者研究的結論相一致；左側顳中回是雙語動詞表征的普遍神經(jīng)基礎；漢英雙語的詞匯表征與印歐雙語詞匯表征存在差異，這種差異可能是由于雙語類型差異產(chǎn)生，當然還需更多的研究加以檢驗。高熟練度漢英雙語者在詞匯產(chǎn)出時，一語比二語激活更大的腦區(qū)。

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