隐藏在脑中的语言区域:维尔尼克区的真正功能是什么?

在心理语言学中,语言处理是指人类如何使用单词来交流思想和感情,以及这些沟通是如何被处理和理解的。语言处理被认为是独特的人类能力,即使在与人类关系最密切的灵长类动物中也不会展现出相同的语法理解或系统性。随着20世纪的进展,脑中语言处理的主导模型是基于损伤患者分析的格治温–里克泰姆–维尔尼克模型。但随着猴子和人类大脑内皮层电生理记录技术的进步,以及fMRI、PET、MEG和EEG等非侵入性技术的出现,一个双听觉通路被揭示,并发展出了一个两通道模型。根据这个模型,有两个通路连接听觉皮层与额叶,每个通路对应不同的语言角色。

听觉腹侧通路负责声音识别,因此被称为「听觉什么通路」。

听觉背侧通路则负责声音定位,因此被称为「听觉哪里通路」。

这一切的发展使得我们对语言处理的理解更加深入。在人类,这一通路(尤其是左半球)也负责语音生成、语音重复、读唇以及音韵工作记忆和长期记忆。与此同时,语言的演化模型从「从哪里到什么」的思路出发,干除了音讯背后的功能外,也引发对语言演变不同阶阶段的思考。这样的连结在听觉神经的早期根部就已经开始,在那里前路分支进入脑干的前耳蜗核,形成了腹侧通路。同样,后路则进入背侧和背腹耳蜗核,形成了背侧通路。

早期神经语言学模型

整个20世纪,对语言处理的认知主要由维尔尼克-里克泰姆-格治温模型主导。该模型主要基于对语言相关疾病的脑损伤个体进行的研究。根据该模型,言词是通过位于左侧颞顶交界区的专门言词接收中心(维尔尼克区)来感知的,该区域随后向位于左侧下额回的言词生成中心(布罗卡区)投射。由于几乎所有语言输入都被认为通过维尔尼克区进入,而所有的语言输出则通过布罗卡区来实现,因此,很难明确界定这两个区域的基本属性。然而,随着fMRI的出现及其在脑损伤映射中的应用,研究结果显示该模型是基于症状与病变之间的错误相关性。

这一影响深远的模型的反驳,为新的语言处理模型铺平了道路。

当前神经语言学模型

解剖学

在过去二十年中,我们对灵长类动物听觉音素处理的神经理解取得了显著进展。最初通过猴子的听觉皮层神经活动记录,随后通过组织学染色及fMRI扫描研究确定了初级听觉皮层的三个听觉区,以及环绕着它们的九个联合听觉区。解剖追踪和损伤研究进一步指出,前区和后区之间的分离,前期的听觉区将信息投射到前联合听觉区,而后期的听觉区则投射到后联合听觉区。最近,积累的证据表明,人类和猴子之间存在听觉区的同源性。

听觉腹侧通路

听觉腹侧通路将听觉皮层与中央颞回和颞极相连,并进而与下额回相连。该通路负责声音识别,相应地被称为「听觉什么通路」。腹侧通路的功能包括:

声音识别

累积的证据表明,腹侧通路参与了音讯物体的识别。研究显示,当猴子所用的听觉区域R对已学的旋律选择性较高,且相对于听见的音节,前海马的响应更强。这一关联在在联合听觉区域中也得到了确认。

句子理解

除了从声音中提取意义之外,腹侧通路的MTG-TP区域似乎在句子理解方面也发挥著作用。该区域在处理合成的音节和概念铺陈上表现出显著的激活。在此模型映射中,MTG区域的损伤患者通常表现出理解句子的障碍。

听觉背侧通路

听觉背侧通路连接听觉皮层与顶叶,并进一步连接到下额回。在人类和非人类灵长类动物中,听觉背侧通路负责声音定位,相应地被称为「听觉哪里通路」。在这个通路中,特别是左半球,也负责语音生成、语音重复、读唇以及音韵的工作记忆和长期记忆。

语音生成

在现代人类中,背侧通路在语言生成中起着重要作用,尤其是在对象名称的语音表达上。最近的研究表明,左쪽决定的通路影响到对象名称的生成,显示出该通路的功能涵盖上下游神经连接。

随着对语言处理模型的深入研究,我们不仅能理解大脑中不同区域的功能,还能更好地理解人类语言的独特性。这是否意味着我们的语言能力对于其他物种来说是无法比较的?

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