Sayuri Hayakawa, Viorica Marian | 语言如何塑造大脑

作者 Sayuri Hayakawa, Viorica Marian （西北大学双语和心理语言学研究组博士后） 译者 夏海宁 责编 许嘉芩 刘愈

【本文选自Scientific American杂志，Mind 期刊，2019年7-8月号。

转自 “人类行为密码”公众号，转载请联系原作者获取授权。】

2019年5月1号，日本明仁天皇从菊花王座退位，这是日本历史上200年来的第一次。德仁天皇继而登基并宣布进入令和（Reiwa）时代。这为我们用神经科学来研究语言的魔力提供了有益的一课。

用一个新词来命名一个新时代的这一传统反映了日本民族对语言神性的古老信仰。

所谓“言灵”（Kotodama）这个观念，指的是相信语言文字具有改变物理现实的神奇力量。通过对社会的普遍影响，包括对迷信（注1）、社交礼仪（注2）、传统诗歌（注3）和现代流行歌曲（注4）的影响，“言灵”这个词在某种程度上证实了自己的存在。

长期以来，许多文化都相信语言具有精神力量（注5）。随着时间的推移，这些观念已经从魔术和神话领域扩展到科学研究的领域，并最终发现语言的确会影响物理世界，例如，会改变人的生理特性。

我们的身体通过不断的适应环境而发生演化，这不仅仅指人类生理构造在过去的数百万年中发生了变化，而且也指个人自身在在数日或数年中对环境的适应演变。例如，在泰国海岸附近，有些孩子可以“像海豚那样观看”（注6）。文化和环境因素塑造了莫肯（Moken）部落的这些海洋游民的日常生活方式，使得他们能够在水下调整眼睛瞳孔大小，而这不是我们大多数人所能做到的。

正如长期潜水可以改变瞳孔大小，运动可以改变我们的身体，我们的大脑活动，如学习和使用语言，也会塑造大脑的物理结构。当两个神经元对某一刺激（例如某个单词）共同做出反应时，它们之间就会形成某些化学和物理通路，并随它们被共同激活的频率而增强或削弱。这个神经元因共同激发而相互连接（neurons that fire together, wire together）的机制是所有学习的基础，并且影响了大脑灰质（神经元在其中彼此连通）和白质（即连接灰质区域的脂肪束）的形成。

大脑适应环境的能力可以解释我们为何对母语语音特别敏感。婴儿天生就有能力区分各种语言的语音，但最终会调整到他们听到最多的语音输入上；对应于母语音素的神经通路不断得到加强，而对应于其它音素的神经通路（因缺乏刺激）则被修剪。对于双语者而言，儿童所具有的语音处理的“通用窗口”因接触更丰富的语言环境而能保持长期开放状态 （注7）。换句话说，大脑获得的输入决定了我们如何感知周边世界。

尽管多语是常态而非例外（注8），但单语模型仍然是研究神经认知的标准。不过，最近发表在《行为与脑功能》（Behavioral and Brain Functions）杂志上的一篇文章通过对180多个研究项目的总结，讨论了人应付多语言环境的挑战会如何影响我们对环境的感知和反应方式，以及如何影响大脑的物理结构。

例如，神经影像学已经表明，即便过了婴儿期（注9），或即便成年之后再开始学习一门新的语言 （注10），能够让双语者提高对声音的注意力和敏感度（注11）。双语能力还可以让大脑更为有效地管理每秒钟进入大脑的海量信息，并帮助你专注于重要事项而忽略分散注意力的次要输入。

这两种技能对于学习新语言均至关重要，这可以解释为什么学习第二语言可以让你更容易学习第三种或第四种语言（注12）。这与目前已被推翻的陈旧观点极为不同，前者认为大脑只有存放一种语言的空间，似乎大脑被划分为若干固定空间来存放不同语言，而非一个活生生的具有密集连接的器官。学习一门新语言会改变甚至优化你已掌握的语言。

举两个例子来说明广泛接触多种语言对大脑的影响：第一，会大大增强在进化史上极为古老的脑干的声音编码能力（注13），第二，能在初级听觉皮层中增加灰质和白质（注14）。因此，与单语者相比，经过多语言训练后，即使是成年人也可能更容易感知外国语音（注15）和模仿外国语音。（注16）

解码复杂的语音信号只是双语大脑遇到的挑战之一。当说某个词时，（例如蜡烛，“c-a-n-d-1-e”），单语者和双语者都需要在大脑中抑制其它类似单词的干扰（如，“cat(猫)”，“can(能够)”，“candy（糖果）”等）。不过，单语者只需要抑制单一语种中的类似单词，而多语者还需要抑制其他语言中的类似单词。（注17）

事实上，双语大脑随时准备处理来自所有已知语言的单词（注18） ，并乘以所谓的语言竞争者（译者注：linguistic competitors，即上面提到的类似词语）的个数。随着时间推移，双语者可以变成控制这些语言竞争者的专家。与只需要在本语言中控制语言竞争者的单语者相比，双语者的大脑中控制语言竞争的区域（注19）（例如，前扣带皮层（anterior cingulate cortex））显示出较少的激发，除非需要控制多语种的语言竞争。（注20）

正如拥有强壮的肌肉可以让您轻松举重，大脑中传统控制执行区中所增加的灰质能让双语者更容易管理无关信息。双语者还能在连接额叶控制区域与后部和皮质下感觉和运动区域的神经束中增加白质（注21），使得他们将某些工作卸载到处理较为程序性活动的区域（注22）。因为大脑中同一神经功可以用于语言和非语言任务，多语经验甚至可以影响与语言完全无关的行为。（注23）

灰质和白质的增加以及灵活调用大脑不同功能区的能力，可以解释为什么双语者可以延缓痴呆症状的发作4到6年。值得庆幸的是，似乎并不存在一个强化你的大脑能力的最后期限，因为学习外语总是能在成年期进行并经相对短暂的训练后产生影响（注24）。此外，某个大脑区域或神经功能的变化可能会产生积极的连锁效应，更好的认知控制可以增强听觉处理（注25），这可以进一步促进语言学习和持续的神经重组。

人类的语言能力在文明发展、知识传播和人类共同塑造环境的能力方面发挥了关键作用。抛开神话和魔法，赋予日本新时代以“令和“这个词，可以通过影响人们的思想和选择而产生切实的结果。

尽管语言的这种外在影响在整个历史中都可观察到，但我们只是新近才能够使用功能核磁共振成像（fMRI）、脑电图（EEG）、正电子照影（PET）、脑磁图（MEG）、近红外光谱（NIRS）、电脑断层扫描（CT）和眼动追踪等工具来观察语言如何反过来塑造大脑本身。我们现在知道，多语言经验可以让我们的神经结构产生广泛的变化，这些变化可以在整个生命周期和各个认知领域中观察到：从婴儿到老年，从初级感知到高级认知处理。使用和学习语言可以改变我们的生物构造，从而证实了以下这个人类的古老直觉，即语言的确可以改变物理现实。

注释：

• 注1：Cats, Numbers and Other Japanese Superstitions，JUNE 12TH, 2012BY GAIJINPOTCATEGORY:CULTURE https://injapan.gaijinpot.com/play/culture/2012/06/12/cats-numbers-and-other-japanese-superstitions/
  

• 注2：The spiritual power of words in the Japanese Language，https://tadaimajp.com/2016/07/spiritual_power_dwells/

• 注3：How Kotodama Manifests Reality http://book.mini-logostron.jp/index.php?chapter=1&num=0&lang=en

• 注4：愛の言霊 https://southernallstars.jp/mob/titl/tracShw.php?site=SASJP&ima=3845&aff=ROBO004&cd=F018500101

• 注5：A Guide to Ancient Magic， https://www.smithsonianmag.com/smart-news/guide-ancient-magic-180960129/

• 注6：Children who can “see like dolphins http://www.bbc.com/future/story/20160229-the-sea-nomad-children-who-see-like-dolphins

• 注7：The “Perceptual Wedge Hypothesis” as the basis for bilingual babies’ phonetic processing advantage https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0093934X11001027?via%3Dihub

• 注8：Some facts about the world's 6,800 tongues http://edition.cnn.com/2001/US/06/19/language.glance/index.html

• 注9：Basic neural processing of sound in adults is influenced by bilingual experience https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306452217301409?via%3Dihub

• 注10：Plasticity in the Adult Human Auditory Brainstem following Short-term Linguistic Training https://www.mitpressjournals.org/doi/10.1162/jocn.2008.20131

• 注11：Bilingualism Tunes the Anterior Cingulate Cortex for Conflict Monitoring https://academic.oup.com/cercor/article/22/9/2076/418142

• 注12：Direct and indirect effects of multilingualism on novel language learning https://link.springer.com/article/10.3758%2Fs13423-017-1315-7

• 注13：Subcortical encoding of sound is enhanced in bilinguals and relates to executive function advantages https://www.pnas.org/content/109/20/7877

• 注14：An Effect of Bilingualism on the Auditory Cortex https://www.jneurosci.org/content/32/47/16597

• 注15：Comparing behavioral discrimination and learning abilities in monolinguals, bilinguals and multilinguals https://asa.scitation.org/doi/10.1121/1.4756955

• 注16：Is there a bilingual advantage in phonetic and phonological acquisition? https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/1367006916681080?journalCode=ijba

• 注17：Competing activation in bilingual language processing: Within- and between-language competition https://www.cambridge.org/core/journals/bilingualism-language-and-cognition/article/competing-activation-in-bilingual-language-processing-within-and-betweenlanguage-competition/550B320E3F431CECFA8B2D60F37FB40B

• 注18：Cross Talk Between Native and Second Languages: Partial Activation of an Irrelevant Lexicon https://journals.sagepub.com/doi/10.1111/1467-9280.00151

• 注19：Differential recruitment of executive control regions during phonological competition in monolinguals and bilinguals https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0093934X14001503?via%3Dihub

• 注20：Bilingual Cortical Control of Between- and Within-Language Competition https://www.nature.com/articles/s41598-017-12116-w

• 注21：Lifelong Bilingualism Maintains White Matter Integrity in Older Adults https://www.jneurosci.org/content/31/46/16808

• 注22：Neural correlates of cognitive processing in monolinguals and bilinguals https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/nyas.13333

• 注23：The Cognitive Science of Bilingualism https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/lnc3.12099

• 注24：Dynamic Neural Network Reorganization Associated with Second Language Vocabulary Acquisition https://www.jneurosci.org/content/33/34/13663

• 注25：Bilingualism increases neural response consistency and attentional control https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0093934X1300223X?via%3Dihub

• 注26：How Story has shaped the World http://www.bbc.com/culture/story/20180423-how-stories-have-shaped-the-world