《科学》杂志新推出了关于语言和大脑的特刊——Language and The Brain，涉及到了一些终极问题：什么是语言？语言真的是人类独有的吗？大脑如何产生和解释语言？
本特刊专注于言语的交流，综述了关于言语学习大脑通路的进化、大脑加工语音、语义和短语的过程等方面的内容。对语言的研究，就是在窥探人类的本质。语言，是我们从祖先那里继承的深层结构文化，和生物遗传遗传一起，成就了人类的大脑。
图1：Language and The Brain|SCIENCE封面
(https://science.sciencemag.org/content/366/6461)
语言，对人类的生存至关重要。想象一下，如果你到了一个国家，不懂当地的语言和文字，根本看不懂路标，无法和当地的人交流，你会感到迷茫吗？这个时候，也许你会深刻体会到通过语言，我们可以共享知识、信息和预测周围的世界。如果没有语言，每个人就会成了自己的孤岛。语言帮助人类建立了社会，使人成为了独特的物种。大脑和语言帮助我们塑造了今天的世界。
图2 语言和声音加时工左右颞叶示意图。
（图片来源：Scott, Sophie K. "From speech and talkers to the social world: The neural processing of human spoken language." Science 366.6461 (2019): 58-62.）
语言，拥有精巧的结构，又复杂多变，在神经科学中是一个非常重要而且具有挑战性的话题。早期的研究，是把语言当做大脑的一个独立模块或者器官来研究。但是，现代的实验结果表明，语言和广泛的神经传递过程汇集在一起，并相互作用。语言的研究不像其他神经科学研究领域，比如视觉、运动行为的研究主要依赖动物模型的侵入技术，对语言的而研究主要借助仪器来探测脑电，分析大脑加工语言的过程。那么人类的语言的神经生物学系统是什么呢？大脑处理语言的复杂性可以通过语音感知体现出来。语音（言语）是交流的主要形式，在社会交际中也非常重要。我们用非人类灵长类动物研究的模型和方法，比如鸣禽的鸣唱学习通路转换至人类的言语学习通路，来反观人类语言的本质。同时，从神经生物角度证明了，言语在不同物种之间是成阶梯状连续分布的，人类是高级的语言能力学习者，有些物种处在语言学习的初级阶段。也许，语言并不是人类独有的。
图3 鸣禽鸣唱学习通路和人的言语学习通路。
（图片来源：Jarvis, Erich D. "Evolution of vocal learning and spoken language." Science 366.6461 (2019): 50-54.）
与经典的语言神经生物学模型相比，相互作用的大脑区域更为复杂。知识因为大脑处理语言时不只是处理一个字，而且在进入主要感觉皮层的声学或正字标记中给出的信息之外，还要处理更多的信息，这需要多个不同功能的神经网络参与。通过分析两个词的短语来剖析语义、语法的神经基础，在左前颞叶活动迅速达到峰值，随后与内侧前额叶皮层的接合。这两个大脑区域都显示出了理解、产出短语共享处理通路，都和语义有关，而不是和语法结构有关。这为以后的关于组合系统的神经生物学研究提供了方向。人类语言技能的神经生物学基础提出了多网络视图。
图4 时间线下是关于句法处理的假设。
（图片来源：The neural basis of combinatory syntax
and semantics）
语言是人类智慧和创造力的强大的引擎，允许单词无限的重组，从而从旧的元素中产生新的结构和思想。比如，视觉注意力的分配、事件的理解和记忆、对象的分类、气味和音调的编码、方向的辨别、时间的规划、心理数学的运算、财务的决策、情感的表达等等，都有语言的参与。关于语言重塑大脑的研究越来越多。说不同结构和模式语言的民族，他们的思维方式和认知方式也不同。神经科学研究的正常的人类的大脑是“语言化”了的大脑。当大脑处理来自各种感官的输入的信息时，它积极动态地使用语言资源。一个人的语言使用历史也可以看作是一个人一生的口述史。
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参考资料：
1.https://science.sciencemag.org/content/366/6461
2.https://science.sciencemag.org/content/366/6461/13
作者信息
编译作者：Tianjiao（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）