猴子黑猩猩都有声带，为什么不能教它们说人话？

撰文 | 东华君 （神经生物学博士，NIH博士后）

排版 | 王子铭

可以通过口语进行交流，是人类区别于动物的最显著的特征。语言（与文字）的出现极大的促进了人类文化的传承，可以说是人类文明形成和延续的基础。但是，我们习以为常的“说话”却是一项非常复杂的任务，涉及到许多脑区和神经回路，是大脑执行的最高级的认知功能之一。要想说出正确的话，不但需要会说的动作，还要能听得懂别人的话、理解得了文字的含义。

要说清楚这个问题，我们有必要简单地了解一下人类与语言处理相关的脑区结构。Wernicke-Geschwind模型是目前被广泛接受的较为简单的理论模型，常被用于临床鉴别脑区损伤对语言功能的影响。该模型认为，在复述词语时，信息自耳蜗经过神经传至内侧膝状体，继而传至听觉皮层，再向角回（与传入的听觉、视觉和触觉信息的整合相关）传递。由此，信息传至Wernicke(韦尼克)区，进而又经弓形束（arcuate fasciculus）传至Broca (布罗卡) 区。在Broca区，语言的知觉被翻译为短语的语法结构，并存储着如何清晰地发出词的声音的记忆。然后，关于短语的声音模式的信息被传至控制发音的运动皮层代表区，从而使这个词能清晰地说出（图1右）。当我们使用视觉（图1左）或者触觉等感觉来获取语言/文字信息时，又会涉及到别的一些脑区。

图1. 复述听到的词语和读出书本上的词语时涉及不同的脑区

简单的说，要想说出一句话，得经过“信息的采集、整合、理解、存储和发声”等步骤。其中最重要的结构是与语言理解及表达相关的两个脑区：Wernicke区和Broca区（图2）。Broca区与形成言语所需的运动输出（肌肉控制）脑区相邻，主要负责语言讯息的处理、话语的产生。如果该区域损伤的话，会造成患者语言表达困难、无法说话，但是阅读、理解和书写不受影响，这被称为表达性失语症。Wernicke区位于与视力和听觉相关的大脑区域附近，主要处理对语言的理解。如果该区域损伤的话，患者口语流利，但是说出的是无意义的声音，这被称为接受性失语症。

图 2. 左半球语言区域和连接的侧面图

不但这些脑区很重要，沟通这些脑区的神经回路同样很关键。弓形束是连接布Broca区和Wernicke区的轴突束，它从Wernicke区开始，经角回，在Broca区的神经元结束。当弓形束损坏时，会发生传导性失语症。患者能理解他们听到或者看到的单词，也能听出他们自己口语的错误，但是他们并不能修正这些错误。

对比其他灵长类的大脑，我们可以发现，人类的Broca区和Wernicke区要发达的多，以支持对语言的听、说、读。即便是具备一定的听、读能力的大猿（高等灵长类，包括大猩猩、黑猩猩和猩猩等），他们大脑中的这两个脑区也远小于、落后于人类。这清楚的表明，人类大脑中的确有一些脑区是为了语言能力而特别进化而来的，这也暗示了人类语言能力的特殊性。

图3. 猕猴、黑猩猩和人类大脑中弓形束的比较。弓形束这一结构在黑猩猩大脑中显著小于人类，而在猕猴中更是几乎不存在

在其他灵长类中，沟通语言相关的神经回路更是不够发达。在人类大脑中，弓形束延伸到内侧和颞下回（图3右），而黑猩猩的弓形束只有一小部分延伸到了颞下回（图3中）。在猕猴脑中，向颞下回的投射似乎完全不存在（图3左）。有趣的是，这种结构上的渐变现象很可能暗示了语言的进化过程。

所以说，具备语言能力的前提是：进化出相应的脑区，并且具备连接这些脑区的神经环路。即便是高度智能的灵长类，虽然它们初步具备了理解语言信息的脑区，但是沟通这些脑区的神经环路仍然远远落后于人类。这也许就是为什么我们能教会黑猩猩识别手语/符号，而教不会他们使用语言的原因。当然，对于更低等的动物而言，它们可能连手语/符号都无法识别，因为它们甚至可能都不具备理解语言/符号的脑区，更别谈沟通这些脑区的神经环路了。

主要参考资料：

http://www.baen.com/wireddifferently

Fitch, W.T., et al., Monkey vocal tracts are speech-ready. Sci Adv, 2016. 2(12): p. e1600723.

Sousa, A.M.M., et al., Evolution of the Human Nervous System Function, Structure, and Development. Cell, 2017. 170(2): p. 226-247. 

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