本期為大家?guī)?lái)的是有關(guān)語(yǔ)言學(xué)習(xí)方面的研究進(jìn)展，希望讀者朋友們能夠喜歡。

1.Current Biology：參與語(yǔ)言學(xué)習(xí)的大腦機(jī)制

DOI: 10.1016/j.cub.2018.02.042

學(xué)習(xí)一門新的語(yǔ)言與其說(shuō)是一種藝術(shù)，不如說(shuō)是一種科學(xué)。來(lái)自Sussex大學(xué)的研究者們發(fā)現(xiàn)當(dāng)我們學(xué)習(xí)陌生事物的名字時(shí)，大腦參與學(xué)習(xí)的區(qū)域會(huì)主動(dòng)的預(yù)測(cè)這些名字對(duì)應(yīng)的事物的形態(tài)。而大腦對(duì)這些預(yù)測(cè)進(jìn)行檢驗(yàn)的方式就像科學(xué)家們檢驗(yàn)其科學(xué)理論一樣。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)海馬區(qū)，即阿茲海默癥患者大腦受到影響的區(qū)域，對(duì)于學(xué)習(xí)新事物的名字有重要的作用。利用這一方式，人們能夠在他們第一次聽(tīng)到名字后主動(dòng)地預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)的事物的樣貌。

在這項(xiàng)研究中，研究者們招募了23名志愿者，并且對(duì)他們進(jìn)行了相關(guān)檢測(cè)。首先志愿者被要求聆聽(tīng)多個(gè)陌生的事物的名字，同時(shí)進(jìn)行MRI大腦掃描。掃描結(jié)果能夠幫助心理學(xué)家們找到大腦激活的區(qū)域。由于這些文字與事物都是創(chuàng)造的，因此參與者們事先均不了解具體的內(nèi)容。當(dāng)同時(shí)將陌生的詞匯以及陌生的事物擺放在志愿者面前時(shí)，他們并不清楚之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。之后在經(jīng)過(guò)幾分鐘的學(xué)習(xí)之后才能夠掌握。然而，在改變學(xué)習(xí)方式后(即讓志愿者們通過(guò)名稱的字面意思去理解事物的樣貌)，他們均能夠?qū)?8個(gè)陌生的事物的名字準(zhǔn)確掌握。而這一效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)海馬區(qū)的作用。

相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近一期的《Current Biology》雜志上。這項(xiàng)研究揭示了大腦學(xué)習(xí)語(yǔ)言的機(jī)制。相關(guān)結(jié)果對(duì)于語(yǔ)言教育以及我們對(duì)語(yǔ)言紊亂疾病的理解與治療都提供了有效的線索。

"下一步，我們應(yīng)當(dāng)應(yīng)用這一技術(shù)治療語(yǔ)言學(xué)習(xí)障礙的人群。孩子們能夠有效地學(xué)習(xí)心得語(yǔ)言，但目前我們并不清楚他們學(xué)習(xí)語(yǔ)言的方式是否與成年人一致。這項(xiàng)研究技術(shù)能夠幫助我們更多地理解學(xué)習(xí)語(yǔ)言的過(guò)程以及能夠幫助我們解決語(yǔ)言學(xué)習(xí)障礙的問(wèn)題"。作者們說(shuō)道。

2.PNAS：大腦成像技術(shù)預(yù)測(cè)失聰兒童的語(yǔ)言學(xué)習(xí)能力

doi/10.1073/pnas.1717603115

根據(jù)最近一項(xiàng)由香港中文大學(xué)與芝加哥Ann & Robert H. Lurie兒童醫(yī)院的研究者們共同完成的研究，他們創(chuàng)造出了一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法，能夠通過(guò)大腦掃描的方式預(yù)測(cè)失聰兒童的語(yǔ)言能力。這項(xiàng)研究首次利用人工智能的手段了解控制語(yǔ)言能力的大腦結(jié)構(gòu)，革命性地加深了對(duì)兒童發(fā)育的理解。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近一期的《Proceedings of the National Academy of Sciences》雜志上。

“預(yù)測(cè)語(yǔ)言發(fā)育的能力對(duì)于醫(yī)生們以及老師們來(lái)說(shuō)都是十分重要的，它可以幫助我們進(jìn)行及早的干預(yù)與治療，從而使兒童的學(xué)習(xí)能力得到最大限度的提升”，該文章的共同高級(jí)作者，來(lái)自香港中文大學(xué)大腦研究所主任與認(rèn)知神經(jīng)生物學(xué)家Patrick C. M. Wong說(shuō)道：“由于大腦是控制人類所有行為的關(guān)鍵，因此我們對(duì)失聰兒童使用的方法能夠更加廣泛地用于提升兒童的生活水平以及應(yīng)對(duì)一系列障礙的解決方法”。

人工耳蝸是目前治療先天性聽(tīng)力障礙的最有效的方法。數(shù)十年來(lái)，研究結(jié)果表明早期的人工耳蝸移植對(duì)于兒童的聽(tīng)力發(fā)育十分關(guān)鍵。而早期的準(zhǔn)確診斷對(duì)于耳蝸移植來(lái)說(shuō)又是必要的先決條件。

“到目前為止，我們?nèi)詻](méi)有有效的預(yù)測(cè)兒童語(yǔ)言發(fā)育障礙的方法，而我們的這項(xiàng)研究則首次為看護(hù)者提供了兒童大腦發(fā)育與語(yǔ)言能力發(fā)展之間的關(guān)系，從而能夠給出更加準(zhǔn)確的診斷與治療”。

來(lái)自佛羅里達(dá)州立大學(xué)的助理教授Erin Ingvalson還在西北大學(xué)做博士后工作的時(shí)候已經(jīng)開(kāi)始了這方面的研究。“為每一名孩子提供個(gè)性化的治療費(fèi)方案能夠改變?cè)S多人的生活”，Ingvalson說(shuō)道。

3.Psycho Sci：為什么我們能夠發(fā)現(xiàn)不同語(yǔ)言的相似性?大腦結(jié)構(gòu)或許是內(nèi)在原因

DOI: 10.1177/0956797617728726

目前世界上大約有7099種語(yǔ)言，其中三分之一瀕臨滅絕，而有23種語(yǔ)言覆蓋了全球一半以上的人口。

若干年來(lái)，研究者們對(duì)于人類語(yǔ)言之間的相似性十分感興趣。根據(jù)最近來(lái)自亞利桑那大學(xué)研究者M(jìn)asha Fedzechkina等人的最新成果，不同語(yǔ)言之間的相似性或許一部分是由于我們大腦有效處理信息的偏好性決定的。

“如果我們對(duì)世界上的所有語(yǔ)言進(jìn)行比較，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它們雖然表面上看起來(lái)有很大差異，但實(shí)際上還是存在很多相似之處的”，該文章的作者，來(lái)自亞利桑那大學(xué)的助理教授Fedzechkina說(shuō)道，相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近一期的《 Psychological Science》雜志上。

“大部分理論都認(rèn)為，不同語(yǔ)言之間的相似性是由于大腦的限制決定的。如果這些相似性是真實(shí)存在的，而且我們能夠理解其中的分子機(jī)制的話，那么將會(huì)最終幫助我們了解大腦是如何獲取以及加工語(yǔ)言信息的，這也是語(yǔ)言學(xué)領(lǐng)域長(zhǎng)久以來(lái)的問(wèn)題之一”。

Fedzechkina等人招募了兩組英語(yǔ)為母語(yǔ)的志愿者，然后花三天的時(shí)間讓他們分別學(xué)習(xí)兩種人造語(yǔ)言。這兩種語(yǔ)言結(jié)構(gòu)存在明顯差異，而且均與英語(yǔ)有明顯差別。

之后，作者讓這兩組志愿者分別用各自的語(yǔ)言表述同樣一則信息，通過(guò)比較，作者發(fā)現(xiàn)他們均偏好于使用較短的詞語(yǔ)間距離組合，從而便于對(duì)方的理解。

這一發(fā)現(xiàn)表明不同語(yǔ)言之間的相似性或許部分受到大腦對(duì)“較短詞語(yǔ)間距離”的偏好性影響，從而便于大腦的理解與加工。

4.Science：重磅!抑制大腦中的腺苷有望提高你的語(yǔ)言和音樂(lè)學(xué)習(xí)能力

doi:10.1126/science.aaf4612

學(xué)習(xí)語(yǔ)言或音樂(lè)對(duì)兒童而言通常比較容易，但是連年輕人都知道，這種能力隨著年齡的增加顯著下降。作為一種神經(jīng)調(diào)節(jié)物，腺苷是大腦中的一種關(guān)鍵性的化學(xué)信使。在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)圣猶大兒童研究醫(yī)院等研究機(jī)構(gòu)的研究人員證實(shí)限制一種被稱作聽(tīng)覺(jué)丘腦(auditory thalamus)的大腦結(jié)構(gòu)中的腺苷的供應(yīng)或功能會(huì)讓成年小鼠像嬰幼兒從接觸的聲音中進(jìn)行學(xué)習(xí)那樣，保持從它們被動(dòng)接觸的聲音中進(jìn)行學(xué)習(xí)的能力。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年6月30日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Restoring auditory cortex plasticity in adult mice by restricting thalamic adenosine signaling”。

論文通信作者、圣猶大兒童研究醫(yī)院發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)系研究員StanislavZakharenko博士說(shuō)，“通過(guò)破壞聽(tīng)覺(jué)丘腦中的腺苷信號(hào)，我們將聽(tīng)覺(jué)學(xué)習(xí)的時(shí)間窗口延長(zhǎng)到迄今為止報(bào)道的最長(zhǎng)時(shí)間：成年期，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了小鼠中通常的關(guān)鍵期。這些結(jié)果為通過(guò)恢復(fù)大腦關(guān)鍵區(qū)域中的可塑性延長(zhǎng)人類學(xué)習(xí)語(yǔ)言或音樂(lè)能力的時(shí)間窗口提供一種有前景的策略。這種可塑性恢復(fù)可能是通過(guò)開(kāi)發(fā)選擇性阻斷腺苷活性的藥物實(shí)現(xiàn)的。”

聽(tīng)覺(jué)丘腦是大腦中的中繼站，收集聲音并將它們發(fā)送到聽(tīng)覺(jué)皮層進(jìn)行加工。聽(tīng)覺(jué)丘腦和聽(tīng)覺(jué)皮層依賴神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸進(jìn)行通信。已知腺苷通過(guò)抑制這種神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，降低谷氨酸水平。這項(xiàng)研究也將腺苷抑制與下降的大腦可塑性和高效的聽(tīng)覺(jué)學(xué)習(xí)能力終結(jié)關(guān)聯(lián)在一起。

這些研究人員利用多種方法證實(shí)降低腺苷或阻斷A1腺苷受體會(huì)改變成年小鼠對(duì)聲音作出反應(yīng)的方式。A1受體對(duì)腺苷這種化學(xué)信使的功能是至關(guān)重要的。

這些研究人員證實(shí)當(dāng)聽(tīng)覺(jué)丘腦中的腺苷下降或A1受體受到阻斷時(shí)，被動(dòng)地接觸一種音調(diào)的成年小鼠非常像嬰幼兒僅是通過(guò)聽(tīng)到的東西來(lái)學(xué)習(xí)語(yǔ)言那樣，當(dāng)這種音調(diào)在幾周或幾個(gè)月后播放時(shí)會(huì)對(duì)它作出更強(qiáng)的反應(yīng)。這些成年小鼠也獲得區(qū)分非常接近的音調(diào)(或者說(shuō)具有類似頻率的音調(diào))的能力。在正常情形下，小鼠通常缺乏這種音調(diào)識(shí)別力。

Zakharenko說(shuō)，“總而言之，這些結(jié)果表明高效的聽(tīng)覺(jué)學(xué)習(xí)的時(shí)間窗口在這些小鼠體內(nèi)重新打開(kāi)了，它們保持了這種學(xué)習(xí)能力。”

在這些研究人員用來(lái)抑制腺苷活性的策略當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)性化合物FR194921選擇性地阻斷A1受體。通過(guò)在聲音接觸時(shí)使用這種化合物，它恢復(fù)了成年小鼠的聽(tīng)覺(jué)學(xué)習(xí)能力。Zakharenko說(shuō)，“這提示著開(kāi)發(fā)靶向A1受體的藥物延長(zhǎng)人體中的這種時(shí)間窗口可能是可行的。”

Zakharenko和他的同事們也將聽(tīng)覺(jué)學(xué)習(xí)能力的年齡相關(guān)下降與參與聽(tīng)覺(jué)丘腦中的腺苷產(chǎn)生的胞外-5’-核苷酸酶(ecto-5'-nucleotidase)的年齡相關(guān)上升關(guān)聯(lián)在一起。他們報(bào)道成年小鼠在聽(tīng)覺(jué)丘腦中具有比新生小鼠更高水平的胞外-5’-核苷酸酶和腺苷。剔除這種酶會(huì)將成年小鼠中的腺苷水平恢復(fù)到新生小鼠中的水平。因此，他們當(dāng)前正在尋找靶向胞外-5’-核苷酸酶的化合物作為一種延長(zhǎng)聽(tīng)覺(jué)學(xué)習(xí)時(shí)間窗口的替代性方法。

5.PNAS:大腦中數(shù)學(xué)運(yùn)算和語(yǔ)言的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同

doi:10.1073/pnas.1603205113

巴黎第十一大學(xué)和巴黎薩克來(lái)大學(xué)研究人員通過(guò)人類大腦功能磁共振成像(fMRI)研究發(fā)現(xiàn)用于處理數(shù)學(xué)運(yùn)算和處理語(yǔ)言的大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同。相關(guān)論文發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

長(zhǎng)期以來(lái)各領(lǐng)域的科學(xué)家對(duì)有關(guān)大腦處理數(shù)學(xué)問(wèn)題與尋找單詞是否使用相同的機(jī)制而爭(zhēng)論不休，尤其是當(dāng)兩個(gè)相互交叉時(shí)爭(zhēng)論更激烈，如代數(shù)的問(wèn)題。重點(diǎn)問(wèn)題是許多數(shù)學(xué)家的感覺(jué)是他們使用大腦的不同部分對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解答，而處理語(yǔ)言學(xué)習(xí)問(wèn)題時(shí)卻不需要。在這個(gè)新的研究中，研究人員為了解決爭(zhēng)論觀察了大腦在處理兩種類型問(wèn)題時(shí)的工作方式。

實(shí)驗(yàn)調(diào)查了30名志愿者(15名數(shù)學(xué)家和15名閱讀能力較好的非數(shù)學(xué)家們)，他們?cè)诮邮躥MRI掃描時(shí)被要求回答是“真”或是“假”來(lái)應(yīng)對(duì)各種問(wèn)題，其中一些問(wèn)題需要用數(shù)學(xué)方法思考。

研究人員報(bào)告說(shuō)，當(dāng)這兩種類型的人被問(wèn)到非數(shù)學(xué)相關(guān)的問(wèn)題時(shí)，他們大腦反應(yīng)的方式已預(yù)先被語(yǔ)言處理過(guò)。但當(dāng)問(wèn)題需要更高水平的數(shù)學(xué)方式處理時(shí)，數(shù)學(xué)家大腦的頂葉、額葉和顳下葉區(qū)域都亮了起來(lái)。相反的，因?yàn)榉菙?shù)學(xué)家們沒(méi)有受過(guò)更高水平的數(shù)學(xué)訓(xùn)練，只有當(dāng)問(wèn)一般的關(guān)于數(shù)字和數(shù)學(xué)公式的問(wèn)題時(shí)他們大腦的同一區(qū)域才發(fā)亮。在兩組人群中，當(dāng)他們?cè)谒伎紨?shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)與語(yǔ)言處理相關(guān)的大腦區(qū)域沒(méi)有發(fā)亮。

研究人員聲稱通過(guò)大腦掃描顯示，相比語(yǔ)言處理方面人類的大腦處理數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都在工作。此外，大腦使用相同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以一個(gè)基本的方式來(lái)理解數(shù)字或空間。

6.Dev Sci：學(xué)習(xí)兩種語(yǔ)言的好處在嬰兒階段便能夠體現(xiàn)

許多研究都指出學(xué)習(xí)多種語(yǔ)言具有很多好處。也有證據(jù)表明會(huì)兩種語(yǔ)言的成年人大腦中灰質(zhì)區(qū)域的體積要明顯高于平均值，而且在腦部受損之后恢復(fù)的速度也相對(duì)較快。同時(shí)，科學(xué)家們也發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)兩種類型語(yǔ)言的好處在兒童階段就能夠看到，甚至最新的一項(xiàng)研究指出，這種雙語(yǔ)學(xué)習(xí)的經(jīng)歷帶來(lái)的好處能夠在幾個(gè)月大的嬰兒身上體現(xiàn)出來(lái)。

"我們的結(jié)果表明，在學(xué)會(huì)說(shuō)話以前，寶寶們?nèi)绻邮芰穗p語(yǔ)情景的熏陶，則能夠培養(yǎng)出更為熟練的解決問(wèn)題的能力"，來(lái)自華盛頓大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家Naja Ferjan Ramírez說(shuō)道。"這意味著學(xué)習(xí)兩種于洋不僅有助于培養(yǎng)語(yǔ)言能力，還能夠提高認(rèn)知水平"。

根據(jù)研究者們的說(shuō)法，接受雙語(yǔ)環(huán)境熏陶后，寶寶一歲大、準(zhǔn)備開(kāi)始說(shuō)話的階段，他們發(fā)聲的能力會(huì)有所提高。

"只會(huì)一種語(yǔ)言的寶寶在11個(gè)月大的時(shí)候?qū)β曇舻淖R(shí)別能力會(huì)降低，他們?cè)?個(gè)月大時(shí)會(huì)對(duì)新聽(tīng)到的聲音有一定的辨識(shí)能力，但這一能力隨著年齡的增長(zhǎng)而快速地消失了。然而，接受兩種語(yǔ)言熏陶的寶寶們此時(shí)仍舊能夠?qū)π迈r的聲音與語(yǔ)言進(jìn)行辨識(shí)，這對(duì)他們大腦的適應(yīng)能力的培養(yǎng)具有積極的意義"。

相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Developmental Science》雜志上。在該研究中，科學(xué)家們觀察了16名11月大的嬰兒。其中8名嬰兒成長(zhǎng)于英語(yǔ)環(huán)境的家庭，而另外8名來(lái)自于西班牙語(yǔ)-英語(yǔ)環(huán)境的家庭。

科學(xué)家們向嬰兒們播放英語(yǔ)、西班牙語(yǔ)或者兩者通用的語(yǔ)言，同時(shí)利用磁腦攝影術(shù)(magnetoencephalography：MEG)觀察了寶寶們大腦的活動(dòng)狀態(tài)。

結(jié)果顯示，當(dāng)聽(tīng)到播放的聲音時(shí)，雙語(yǔ)家庭的嬰兒們大腦前額與眶額皮層活性會(huì)明顯增強(qiáng)，這些區(qū)域負(fù)責(zé)認(rèn)知與做出決定相關(guān)的行為。

有意思的是，研究者們發(fā)現(xiàn)雙語(yǔ)家庭的寶寶們對(duì)英語(yǔ)或西班牙語(yǔ)表現(xiàn)出相當(dāng)程度的敏感性，這表明他們確實(shí)在同時(shí)接受兩種語(yǔ)言。

另外，單語(yǔ)家庭的寶寶們對(duì)英語(yǔ)本身的敏感程度也低于雙語(yǔ)家庭的寶寶--盡管這是他們經(jīng)常接觸到的語(yǔ)言。這說(shuō)明同時(shí)向?qū)殞氝M(jìn)行兩種語(yǔ)言的教育并不會(huì)降低他們學(xué)習(xí)語(yǔ)言的速度。

當(dāng)然，這一結(jié)果還需要在更大的樣本空間內(nèi)得到驗(yàn)證。

"就11個(gè)月大的寶寶們來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)兩種語(yǔ)言并不會(huì)產(chǎn)生額外的負(fù)擔(dān)。我們的結(jié)果說(shuō)明：小孩子不僅能夠?qū)W習(xí)兩種語(yǔ)言，而且幼兒階段確實(shí)是最佳的語(yǔ)言學(xué)習(xí)期"。

7.Nature Commu：幼年母語(yǔ)學(xué)習(xí)影響大腦對(duì)第二語(yǔ)言響應(yīng)

doi:10.1038/ncomms10073

加拿大麥吉爾大學(xué)科學(xué)家最近在表在《Nature Communications》上發(fā)表論文稱，在嬰幼兒人生早期，簡(jiǎn)單的接觸到的母語(yǔ)，會(huì)影響在接下來(lái)的人生中，大腦如何處理來(lái)自第二種語(yǔ)言的聲音。

在人生命的第一年，大腦十分適合通過(guò)感官收集和儲(chǔ)存關(guān)于世界的信息。在這段時(shí)間中，大腦會(huì)適應(yīng)一種特定語(yǔ)言的聲音，并且建立起這些聲音相關(guān)的神經(jīng)元表征。不過(guò)，以前尚不清楚，這些早期經(jīng)歷是否會(huì)對(duì)神經(jīng)元處理第二語(yǔ)言產(chǎn)生影響，亦或者產(chǎn)生什么影響。

通過(guò)功能磁共振成像掃描，加拿大科學(xué)家Lara Pierce和她的同事們，記錄了43個(gè)10歲到17歲之間的未成年人，在聽(tīng)到法語(yǔ)假詞(實(shí)際不存在的詞，但是發(fā)音規(guī)則符合法語(yǔ)，例如“vapagne”或者“chansette”)時(shí)，大腦的活動(dòng)。他們還記錄這些未成年人在執(zhí)行工作記憶任務(wù)，即當(dāng)聽(tīng)到一個(gè)假詞被重復(fù)時(shí)，被試者需要做出反應(yīng)時(shí)的大腦活動(dòng)情況。他們測(cè)試了三組法語(yǔ)流利的兒童：第一組說(shuō)法語(yǔ)的兒童，從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)漢語(yǔ);第二組是華人兒童，會(huì)說(shuō)流利的漢語(yǔ)和法語(yǔ)，而法語(yǔ)是第二語(yǔ)言;第三組是在嬰兒時(shí)期，被法裔的父母收養(yǎng)的中國(guó)兒童，只會(huì)說(shuō)法語(yǔ)。

雖然這三組兒童執(zhí)行任務(wù)的能力同樣出色，大腦中被激活的部分在不同組之間卻存在差異。在只會(huì)說(shuō)法語(yǔ)，從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)漢語(yǔ)的兒童中，所有被認(rèn)為和處理語(yǔ)言相關(guān)聲音的大腦部位都被激活了。然而，除了在三組兒童中都激活的腦區(qū)以外，接觸過(guò)漢語(yǔ)的兒童的大腦中，和認(rèn)知控制與注意力相關(guān)的部位也出現(xiàn)了激活的現(xiàn)象。這些結(jié)果表明，在嬰兒時(shí)期接觸過(guò)漢語(yǔ)的兒童，處理法語(yǔ)的方式和只說(shuō)法語(yǔ)的兒童不同。