語言與大腦進化.doc

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1、語言與腦的進化?原作者：彭聃齡自然界的許多動物都能借助自己發(fā)出的聲音進行信息溝通和交往，然而只有人類才具有真正的語言。語言是人類區(qū)別于其他動物的一個重要標志。借助和通過語言，人類可以進行交流，可以談論過去和暢想未來。人類語言的獨特性也表現(xiàn)在人腦的功能和結構上。1861年，法國醫(yī)生布羅卡向當時的科學界公布了一個影響深遠的發(fā)現(xiàn)：大腦左側額下回蓋部、三角區(qū)以及前腦島的損傷會導致語言能力的嚴重喪失[1]。這個部位隨后被稱為“布羅卡區(qū)”（Broca’sarea）。不久以后，另一位醫(yī)生威爾尼克又報告了兩例左側顳上回損傷的患者，其口語理解能

2、力嚴重受損，而口語產(chǎn)生能力則不受影響[2]。這個腦區(qū)后來被稱為“威爾尼克區(qū)”（Wernicke’sarea）。以后科學家們還發(fā)現(xiàn)，連接這兩個腦區(qū)的弓形束在語言中也有重要作用。由弓形束連接的布羅卡區(qū)和威爾尼克區(qū)構成了人類的基本語言神經(jīng)網(wǎng)絡。與人類相比，其他動物的大腦中并不存在與人類語言神經(jīng)網(wǎng)絡相對應的神經(jīng)網(wǎng)絡。那么，語言是怎樣出現(xiàn)的？它是在靈長類動物交往行為的基礎上逐漸進化的，還是通過人腦解剖結構的突然變化而自發(fā)產(chǎn)生的？語言與腦又如何相互作用，共同演化？由于腦不會形成化石，語言的起源以及語言在人腦進化中的作用問題很難找到考古學上

3、的直接證據(jù)，因而被稱為“最難的科學問題”之一。關于語言的起源問題，許多人從自然選擇的角度來探討。一個最簡單的假設是，人類的語言是從動物的發(fā)聲行為進化而來的。動物的發(fā)聲行為蘊含著豐富的含義和感情色彩，而不只是簡單的無意義的聲音。例如，猩猩會發(fā)出各種不同的聲音，當危險降臨或發(fā)現(xiàn)食物時，它們發(fā)出的聲音是明顯不同的。因此，動物的發(fā)聲行為似乎是人類語言的雛形。但是，動物的發(fā)聲器官與人類的語言器官有很大差別，刺激動物的左側額下回（相當于人腦布羅卡區(qū)的位置）不會對其發(fā)聲行為造成影響。這提示人類的語言可能與動物的發(fā)聲行為無關。另一個影響較大的

4、假設認為，人類的語言是從動物的體勢動作演化而來的[3]。猩猩雖然沒有類似人類的口頭語言，卻有著豐富的體勢語。同時，人類的手勢語與口語和書面語言一樣，也具有豐富的語法結構和完善的交流功能。早期接觸手勢語的兒童能夠像獲得口語一樣毫不費力的獲得手勢語。雖然猩猩的腦中沒有專門控制發(fā)聲行為的部位，但是對體勢動作的控制卻非常精確和完善。特別是猩猩大腦中的F5區(qū)與人腦的布羅卡區(qū)相似，都是控制體勢動作的關鍵部位，刺激該部位會對其體勢動作造成嚴重影響。近年來的研究還發(fā)現(xiàn)，鏡像神經(jīng)元不僅存在于猩猩的F5區(qū)，也存在于人腦的布羅卡區(qū)。這種神經(jīng)元可能與

5、動物和人類的模仿行為有直接關系。人感知其他人發(fā)出的語音時，也會激活與說出該動詞有關的腦區(qū)。所有這些證據(jù)都提示，語言可能起源于動物的體勢動作。但體勢動作和有聲語言的關系是什么？是從體勢動作演化為有聲語言，還是兩者并存？有聲語言如何成為人類語言的主要形態(tài)？這又是一個科學難題。目前研究者提供了幾種解釋。例如，有聲語言實際上也是由肌肉和骨骼的相互協(xié)調(diào)來完成的，體勢動作與有聲語言之間不存在無法逾越的障礙。而且，通過聲音傳遞信息能夠解放雙手以便從事諸如搬運和制造工具之類的工作。但這些解釋還停留于猜想階段，缺少有力證據(jù)的支持。因此，語言如何

6、出現(xiàn)于人腦的問題仍有待解決。研究語言進化的一種經(jīng)驗途徑就是將現(xiàn)存的非人類靈長動物和人類的交往行為的神經(jīng)生物學基礎進行比較。前面說過，弓形束是連接顳葉與額葉的一條重要的神經(jīng)纖維束，與語言功能有密切關系。研究者通過比較人類、猩猩和恒河猴的皮層連接發(fā)現(xiàn)，非人類靈長類動物沒有或只有較小的弓形束－顳葉投射，而這種投射在人類大腦中是顯著存在的。在人類，左半球的額葉皮層通過弓形束與顳中回和顳上回（威爾尼克區(qū)的腹側和前端）有很強的連接，而猩猩和恒河猴沒有這種聯(lián)結。在恒河猴中，這個區(qū)域主要由紋外視覺皮層組成，而人腦的這個區(qū)域表征著詞義。人腦的這

7、種特異性可能與語言的進化有關[4]。研究者還發(fā)現(xiàn)，人腦的顳上溝前部具有一個“voice”區(qū)，它處理人的語音，而不是其他動物的聲音或自然的聲音。恒河猴和人類一樣，也具有對本物種聲音敏感的voice區(qū)，但其解剖位置和人類有重要區(qū)別。恒河猴的voice區(qū)位于顳上溝，正好在側溝的下面。這再次說明，與人類語音加工有關的神經(jīng)聯(lián)結是動物祖先的voice區(qū)的變異。人類voice區(qū)的神經(jīng)元對共振峰敏感，而語音的共振峰正可以區(qū)別人的語音的各種特性[5]。以上這些研究為我們提供了重要的啟示，通過人腦與動物腦在功能和結構上的系統(tǒng)的比較研究，有可能找到

8、語言起源的生物學基礎。從人類個體腦與語言的發(fā)育中尋找線索是研究語言起源的另一條可能的途徑。遺憾的是，這種研究同樣存在難以解決的困難。首先，語言能力在人類個體發(fā)育過程中出現(xiàn)的時間問題仍然存在爭論。發(fā)展心理學的研究表明，兒童在2-5歲左右會經(jīng)歷一個語言發(fā)展的關鍵期或敏感期。在這個