在心理語言學中,語言處理是指人類如何使用單詞來交流思想和感情,以及這些溝通是如何被處理和理解的。語言處理被認為是獨特的人類能力,即使在與人類關係最密切的靈長類動物中也不會展現出相同的語法理解或系統性。隨著20世紀的進展,腦中語言處理的主導模型是基於損傷患者分析的格治溫–里克泰姆–維爾尼克模型。但隨著猴子和人類大腦內皮層電生理記錄技術的進步,以及fMRI、PET、MEG和EEG等非侵入性技術的出現,一個雙聽覺通路被揭示,並發展出了一個兩通道模型。根據這個模型,有兩個通路連接聽覺皮層與額葉,每個通路對應不同的語言角色。
聽覺腹側通路負責聲音識別,因此被稱為「聽覺什麼通路」。
聽覺背側通路則負責聲音定位,因此被稱為「聽覺哪裡通路」。
這一切的發展使得我們對語言處理的理解更加深入。在人類,這一通路(尤其是左半球)也負責語音生成、語音重複、讀唇以及音韻工作記憶和長期記憶。與此同時,語言的演化模型從「從哪裡到什麼」的思路出發,幹除了音訊背後的功能外,也引發對語言演變不同階階段的思考。這樣的連結在聽覺神經的早期根部就已經開始,在那裡前路分支進入腦幹的前耳蝸核,形成了腹側通路。同樣,後路則進入背側和背腹耳蝸核,形成了背側通路。
整個20世紀,對語言處理的認知主要由維爾尼克-里克泰姆-格治溫模型主導。該模型主要基於對語言相關疾病的腦損傷個體進行的研究。根據該模型,言詞是通過位於左側顳頂交界區的專門言詞接收中心(維爾尼克區)來感知的,該區域隨後向位於左側下額回的言詞生成中心(布羅卡區)投射。由於幾乎所有語言輸入都被認為通過維爾尼克區進入,而所有的語言輸出則通過布羅卡區來實現,因此,很難明確界定這兩個區域的基本屬性。然而,隨著fMRI的出現及其在腦損傷映射中的應用,研究結果顯示該模型是基於症狀與病變之間的錯誤相關性。
這一影響深遠的模型的反駁,為新的語言處理模型鋪平了道路。
在過去二十年中,我們對靈長類動物聽覺音素處理的神經理解取得了顯著進展。最初通過猴子的聽覺皮層神經活動記錄,隨後通過組織學染色及fMRI掃描研究確定了初級聽覺皮層的三個聽覺區,以及環繞著它們的九個聯合聽覺區。解剖追蹤和損傷研究進一步指出,前區和後區之間的分離,前期的聽覺區將信息投射到前聯合聽覺區,而後期的聽覺區則投射到後聯合聽覺區。最近,積累的證據表明,人類和猴子之間存在聽覺區的同源性。
聽覺腹側通路將聽覺皮層與中央顳回和顳極相連,並進而與下額回相連。該通路負責聲音識別,相應地被稱為「聽覺什麼通路」。腹側通路的功能包括:
累積的證據表明,腹側通路參與了音訊物體的識別。研究顯示,當猴子所用的聽覺區域R對已學的旋律選擇性較高,且相對於聽見的音節,前海馬的響應更強。這一關聯在在聯合聽覺區域中也得到了確認。
除了從聲音中提取意義之外,腹側通路的MTG-TP區域似乎在句子理解方面也發揮著作用。該區域在處理合成的音節和概念鋪陳上表現出顯著的激活。在此模型映射中,MTG區域的損傷患者通常表現出理解句子的障礙。
聽覺背側通路連接聽覺皮層與頂葉,並進一步連接到下額回。在人類和非人類靈長類動物中,聽覺背側通路負責聲音定位,相應地被稱為「聽覺哪裡通路」。在這個通路中,特別是左半球,也負責語音生成、語音重複、讀唇以及音韻的工作記憶和長期記憶。
在現代人類中,背側通路在語言生成中起著重要作用,尤其是在對象名稱的語音表達上。最近的研究表明,左쪽決定的通路影響到對象名稱的生成,顯示出該通路的功能涵蓋上下游神經連接。
隨著對語言處理模型的深入研究,我們不僅能理解大腦中不同區域的功能,還能更好地理解人類語言的獨特性。這是否意味著我們的語言能力對於其他物種來說是無法比較的?