双语语义表征的脑功能成像研究(2003).pdf

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1、北京大学学报(自然科学版),第39卷,第5期,2003年9月述　评ActaScientiarumNaturaliumReviewUniversitatisPekinensis,Vol.39,No.5(Sept,2003)1)双语语义表征的脑功能成像研究张惠娟　李恋敬　周晓林(北京大学脑科学与认知科学中心、北京大学心理学系,北京,100871)摘　要　简介了认知心理学和认知神经科学有关双语语义表征的理论观点及其研究方法,重点总结了近几年来双语语义表征的脑功能成像研究结果,指出当前双语脑功能研究的主要问题是:1)不同语言的语义表征是否具有完全一致的神经基础;2)语言

2、熟练程度和语言获得年龄对语义表征及其神经基础有什么影响;3)两种语言的转换和翻译由哪些脑区负责,是否具有特异性。关键词　双语;语义表征;脑功能成像中图分类号　B842110　引　言一个人能熟练地掌握和运用两种或两种以上的语言,称为双语者或多语者。表征是指信息在头脑中存在的形式。语言有形式和意义之分,语言的表征即可分为形式表征和语义表征。显而易见,根据语言语音和书写系统的特性,不同的语言有不同的形式表征,但不同语言的语义在双语者头脑中是共同存储在一个语义系统,还是分别存储于不同的语义系统?双语者两种语言形式表征的激活怎样相互转换?这些问题是认知心理学和认知神经科学

3、有关双语研究的热门课题。围绕着这些问题,几十年以来研究者进行了大量的行为实验和神经心理学研究。随着认知神经科学的发展,近几年来无创伤性脑功能成像技术越来越多地用于双语的研究。这种技术可以使研究者直接观察到人在完成语言作业时大脑的活动状态,为双语问题的研究提供了更为直接的方法。本文就功能成像对双语表征的研究作一简短介绍。脑功能成像是通过医学影像技术,对脑结构及其活动状态进行显影成像,从而研究大脑在从事语言、记忆、注意、意识和思维等认知功能时的活动状态和活动脑区。脑功能成像术包括正电子发射断层扫描(PET,positronemissiontommography)和功

4、能磁共振成像(fMRI,functionalmagneticresonanceimaging)。人在进行不同的认知活动时,脑内的局部血糖、血流、耗氧量是会发生相应的变化。PET是把发射正电子的核素标记的化合物注入人体,在体外测量脑部正电子湮灭射线从而获得这种标记化合物在脑内分布的断层图像。用这些技术得到的脑功能三维图像,其空间分辨率为数毫米,可用以进行人认知活动中脑激活区的定位。fMRI是利用氢原1)国家攀登计划(952专209)、国家自然科学基金(30070260)、教育部博士点基金(99000127)、科学技术重点项目基金(01002,01270)和高等学校

5、骨干教师基金资助项目收稿日期:2002207203　第5期　张惠娟等:双语语义表征的脑功能成像研究743子在高强度磁场下发射电磁波,磁共振信号与血液中含氧量有相关性的原理,通过电磁波信号获得特定脑区活动的信息,经过计算机数据处理,重建形成大脑和大脑活动状态的三维图像。与FET相比,fMRI有3个优点:不需要注射放射性同位素,所需的扫描时间较短,空间分辨率精确至1mm。在双语表征的研究中,与反应时技术和神经心理学等非脑成像方法相比,脑功能成像两点最突出的优点是,可以使研究者较直接地观察到人在完成语言作业时脑内特定功能区的激活,另一个特点是可以同时观察到多个脑区的活

6、动,探讨各个功能区域之间的相互关系。在介绍双语的脑功能成像研究之前,有必要简述一下有关双语表征的3种理论倾向及行为实验和神经心理学的研究方法。功能成像研究沿袭了这些理论倾向,被试的作业任务与其他的研究方法多有类似之处,而且有的实验结论是参照行为实验的结果作出的。1　双语语义表征的理论观点对两种语言的语义是如何存储在双语者大脑之中,大致有3种不同的理论。两种相互对[1]立的理论为共同存储论和单独存储论(Kolers,1963)。前者认为,两种语言的形式与同一个语义表征系统相联结,语义信息共同存储于一个系统之中;后者认为,两种语言的形式分别与各自独立的语义表征系统相

7、联结,语义信息分别存储。还有一种折中的观点(Kolers&[2]Gonzalez,1980)认为双语的两种语言一部分是同一表征的。以上观点都有各自的实验证据,这些证据分别来自各种范式的行为实验和神经心理学研究。双语表征的行为实验研究范式主要采用各种不同类型的语义启动,主要包括词汇联想[1][3](Kolers,1963),双语的类Stroop效应实验(Chen&Ho,1986),词语翻译和图片命名实验,语[4]言间的语义或重复实验。这类实验的理论依据是Collins和Loftus(1975)的语义激活扩散模型的假设,如果两种语言是共同表征的话,语言内和语言间的启

8、动效应应该是高度一致的。