双语控制的神经基础及其对第二语言教学的启示
时间：2021-01-12 08:04:19 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘要：双语加工和控制的认知神经科学研究发现，与一般性执行功能有关的最关键的脑区前额皮层，以及其它的相关脑区及神经基础如前扣带回、基底神经节和下顶叶等参与了双语语言理解和语言产生的双语控制中。这些研究成果对于利用第二语言促进认知控制能力的发展，以及利用认知控制训练促进高效率的第二语言教学有着重要的启示。
关键词：双语者，双语控制，脑机制，教学启示。 分类号B845
1 引言
双语控制是指两种语言的相互作用。研究者关心双语者在使用某一语言时是如何排除另一语言的影响，及在怎样的机制下实现两种语言的转换。脑功能成像技术是深入了解双语表征和控制机制的重要手段。关于双语的认知神经科学研究的重点在于第一语言(first language，L1)与第二语言(secondlanguage，L2)神经表征的聚合性，即两种语言表征变得更相似的加工过程。对此，相关的脑功能成像研究结果依然存在分歧。另外，将双语中的执行控制及其神经机制研究成果与第二语言教学相结合，有助于高效率学习。
2 双语控制的脑功能研究
2.1 双语控制与一般认知控制系统
许多双语语言加工研究表明，当一个双语者使用一种语言时，两个语言都被激活。有两个认知模型可以解释抑制控制在共同激活的两种语言中的重要作用。第一个模型是Dijkstra等提出的双语交互激活模型(Silingual interactive activation。BI－A)，这个模型认为发生在语言内和语言间的竞争会被毗邻表征的相互抑制所分解。所以一个特定反应的选择减少了选择相邻反应的可能性。即抑制是由特定的目标语言的特性所决定的。第二个模型是由Green提出的抑制控制模型(inhibitory controlmodel，IC)。这个模型认为这一系统可以管理竞争的语言图式间的激活。双语者必须对非目标语言执行抑制控制，使得所需的语言系统能参与活动。这一模型还认为。相关的抑制机制位于一个中央认知控制系统中。
与双语加工有关的认知控制功能主要有冲突条件下对目标的锁定保持、任务切换和反应选择等方面。研究发现与一般性执行功能有关的最关键的脑区前额皮层，以及其它的相关脑区及神经基础如前扣带回、基底神经节和下顶叶等参与双语控制的过程。认知控制在语言领域并不直接与语言表征(如词项)加工相关，而是与语言表征的选择和时间顺序有关。在双语者语言产生，尤其是在两种语言间进行切换时。即存在与非目标语言产生竞争的情况下，需要用认知控制来选择目标语言中正确的词项来进行表征。
越来越多的研究发现，双语学习对认知发展有促进作用。近期的研究者更注重探查双语学习对儿童认知功能的影响。Bialystok等发现在解决需要注意控制参与的问题上，年幼双语者(4－8岁)表现得比同龄的单语者更好。还有研究比较了双语者和单语者在注意网络任务上的表现。结果发现双语者不仅在表现上快于单语者。而且在改变和执行控制网络上表现的更有效率。对于这种在双语儿童中发现的认知控制效益。研究者认为这是由于在双语学习中，面对冲突任务和管理同时激活的两个语言系统时，双语者使用了同样的认知加工过程，前额皮层在面临新语言的表征及运用时得以激活，所以有效地促进其相关额叶的发展。虽然这一观点还需要进一步的脑与认知科学研究的证明，但也从中反映出一般认知控制系统参与到了双语学习中。
2.2 双语使用中双语控制的脑基础
双语使用中包括语言产生和语言理解两种不同的过程。语言理解的切换过程是指双语者在倾听或阅读两种语言时所发生的心理过程，这是一种由材料或数据驱动的加工，例如涉及用一种语言命名另一种语言的任务研究：语言产生的切换是指主动交替使用两种语言的交流过程，是由意识主动控制的加工，例如用不同语言进行图画命名的任务研究。那么在这两个过程中双语控制的脑基础是怎样的?是否都与一般性认知控制系统有关?近来有一些相关的脑与认知科学的研究回答了这些问题。
2.2.1 双语语言理解中双语控制的脑基础
有许多脑与认知神经研究表明了双语语言理解中双语控制系统与一般性执行控制系统的关系。参与活动的相关区域不仅有与认知控制系统有关的皮质上的机能定位，也包括相关的皮质下的神经中枢。
有研究表明，这一过程中的双语控制在语音层面就开始了。Price等用PET技术研究了熟练的德语一英语双语者在进行语言切换时大脑的激活模式。在研究中，交替呈现不同语言(英／德)的单词，要求被试用相应的语言进行命名。结果发现在切换条件下，被试的左侧额下回和双侧缘上回有显著的激活。这两处脑区被认为与语言的发音有关。该结果表明。该区域除了参与语音的发音机制外，还可能负责双语者的语言切换行为。
还有研究采用ERP和fMRI技术，将西班牙加泰隆双语者(被试为早期L2获得者，双语都高度熟悉)和西班牙单语者相比，在用视觉呈现目标词语的词汇通达任务中，研究双语者如何抑制非目标词语(加泰隆语)。结果发现只有双语者的前额叶左前部(Brodman分区：45和9区)被激活。ERP结果显示在非目标语词情况下没有产生词频效应：而在目标语词情况下则产生了词频效应。这一结果表明双语者为避免受到干扰，运用了间接的语音路径完成目标语词的词汇通达。
另外还有一些研究考察了双语词汇表征及理解过程中的双语控制机制。研究采用12名英－汉熟练双语者(早期获得L2)，考察其阅读快速呈现的词语时的单语内和双语间的词语表征。fMRI结果表明，在双语转换条件下，左前额区域获得更多的激活。还有研究用MEG来探知双语者优势的相关神经基础。研究者选取广东话一英语，法语一英语双语者以及母语英语的单语者。在MEG完成Simon任务。结果表明，对两个语言系统的管理导致了额叶执行功能的系统变化。
Crinion等近来发现双语控制还与认知控制系统相关的皮质下结构有关。用PET和fMRI技术考察了德－英和日－英双语者(晚期习得L2)完成语义判断任务时的表现。要求被试做语义判断的词语之前的启动词分别为语义相关和语义无关的同语词和异语词。结果发现，在语义相关情况下，无论启动词为同语或异语，都发现在前侧颞叶的腹面活动减少：而语义不相关情况下以及异语相关启动词情况下的尾状核头部左侧的活动增加。研究者由此认为，尾状核(基底神经节的组成部分)在监控语言使用中起着重要的作用。
对舞蹈病患者和帕金森氏病患者的相关研究也提供了相关证据。舞蹈病患者有行为抑制障碍，而帕金森氏病患者则具有突出的行为抑制的表现，这两种病症都包括皮质下结构的退化。Teichmann的研究发现早期舞蹈病患者在语言规则应用方面受到损害，但词汇加工方面并不受影响。Paradis
等认为。这也可从一方面说明，陈述性记忆比程序性记忆保持的更好一些。而对于双语者而言，由此也可推断其L1会比L2更容易受损。Zanini的研究采用弗留利－意大利的双语者，实验组为12名帕金森氏病患者，控制组为12名正常人，两组被试的年龄、性别、学历都得到匹配。让被试学习三项句法任务。结果发现，帕金森氏病患者的L1比L2损伤更大。这说明更多的基底神经节参与了L1和L2语法上的运用和进一步加工。
2.2.2 双语语言产生中双语控制的脑基础
大部分的研究支持一般性认知控制系统参与到了双语语言产生中的双语控制过程。有研究让12名汉一英双语的中国大学生用L1和L2进行图片命名，完成语言切换任务。ER－fMRI结果显示两种切换(有提示和无提示)的神经联系不同，不存在特定的“语言切换”脑区。Rodriguez－F0meU等针对非目标语言的语音水平上的冲突做了研究。实验采用Go／NoGo任务，要求德语一西班牙语的双语者决定一幅图片的名称的德语开头字母是元音还是辅音(不发声)。例如，让被试对辅音开头字母的图片进行反应(Go)，而对元音字母开头的图片不反应(NoGo)。刺激图片中有一半的德语名和西班牙语名的开头字母都同为辅音或元音。这样，若在这个过程中非目标语言名称也被激活的话。那么其反应冲突带来的效应可以被检测到。行为实验结果发现NoGo条件下的反应时要长于Go条件。ERP实验结果发现比起Go条件，NoGo条件下在300ms在600ms时产生了明显的负波。其fMRI结果显示在命名任务上，只有双语者被试有两个参与活动的额叶区域——左侧前额叶背外侧皮层和大脑前扣带回皮层。据此。Rodriguez－Fornell等认为在冲突条件下，非目标语言在语音水平部分激活，执行控制加工系统参与了对冲突的应对。
近来有研究表明，双语控制有可能采用的是一种语言特定性控制和非特定性控制共同参与的混合机制。Christoffel等以ERP数据和命名潜伏期为指标，针对双语者在说话时如何在L1和L2间切换进行了研究。让德语一荷兰语(不对称)双语者完成图片命名任务。实验条件有两种：单一语境和混合语境(被试需要在L1和L2间进行无预期切换)。另外研究者还操纵了双语间的词语相似性。结果显示出L1和L2两种语言内都发现了词语相似性效应，这说明非反应语言也产生了音位激活。ERP数据与行为实验结果都表明在混合语境下。L1的产生会变慢，L1的词语相似性效应比单一语境下更为明显。这些结果表明。在混合语境下Ll的激活可以促进具有相似形态的L2的产生。研究者指出，语言控制机制有可能是混合的，语言特定性机制与非特定性机制分别负责暂时和持久的语言控制成分。
另外，有研究表明双语语言产生过程除了有一般认知控制系统的参与之外，还与语言加工的神经网络有关。有研究者用反应时指标、ERP和EEG指标，采取图片发声命名范式，比较了德语一法语双语者在完成母语下任务选择和双语间词汇选择时的表现，结果没有发现明显区别。其脑成像结果表明与语言加工的神经网络有关的额顶区也参与了语言选择加工过程。这些结果表明了认知控制系统与语言加工系统共同参与了语言选择加工过程。
关于脑损伤的双语者研究也发现，与认知控制有关的皮质组织和皮质下神经结构在双语语言产生的双语控制中的重要作用。Fabbro等报告了一位熟练双语者左侧前扣带回和额叶以及右侧扣带回区域受损。表现出病理性切换障碍(在不同的语言情境说出相反的语言)。即表现为说话时将两种语言混在一起。在明白任务为第一语言的情况下，患者有时会用第二语言表达；反之亦然，这种切换障碍的表现大概占四成。但这位患者不存在任何其它的语言障碍。这表明病理性切换障碍也许存在着独立的语言机制，也显示出与语言控制的相关脑区在’双语产生中的重要性。另外还有研究者报告一个早期双语男孩左后丘脑出血后，在临床和神经影像上表现出患有经皮质感觉性失语症(L1和L2同样严重)。在其患处出血之后其失语症逐步恶化，在两种语言情况下都会有自发的语言混淆及语言切换的病态现象发生。当这些现象得以缓解时，其SPECT脑血流灌注结果显示左额叶及左侧的血流灌注情况也有所好转。这一语言症状与SPECT结果好转的并行发生，表明皮质下左额叶脑对于语言切换和混合具有重要意义。
3 双语控制对第二语言的教学启示
通过双语控制的脑与认知科学的研究，可以看到第二语言学习和认知控制之间的交互关系。第二语言学习可以提高认知控制能力，另一方面通过对认知控制能力训练也可以提高双语教学的效果。中国当前英语教育的普遍现象是，许多学生学了十几年的英语还是无法运用。双语控制的脑科学研究结果已表明，双语抑制控制能力与第二语言熟悉度有直接关联。虽然二者的因果联系至今还不明了，是双语学习提高了认知控制的能力，还是个体本身具有较高的认知控制能力而导致获得熟练双语水平的，还是两种因素都有作用?都需要进一步研究的支持。
3.1 第二语言学习对认知控制能力的促进作用
双语研究的核心问题之一就是关于儿童应该何时开始及怎样开始第二语言学习。从认知控制参与到双语应用的相关研究我们得出。双语学习可以成为训练儿童执行控制能力的一个重要手段。
执行控制能力与额叶的缓慢成熟有关。额叶的发展要持续到青少年、甚至到成年早期。有针对性地发展儿童的执行功能会促进其额叶的正常发育。有研究发现在双语儿童中存在认知控制效益。在双语学习中，前额皮层在面临新语言的表征运用时得以激活，所以系统的相关任务可以有效地促进其相关额叶的发展，继而促进执行功能的开发与进一步发展。所以在儿童早期进行第二语言学习，儿童会有更多的机会去锻炼这一关键的认知控制能力，有助于促进额叶的发展。
另外，有研究也发现双语现象减少了老年人认知控制能力的衰退。据2006年数据显示，我国60岁以上人口占总人口的10％。老年人在学习第二语言的过程中，可以使认知控制能力得到训练，增强大脑额叶的激活量，从而延缓其衰老。
3.2 双语语言理解中的双语控制训练
教学中往往只强调L2单词与相应母语单词之间的联系，学生在理解L2时就会先将其翻译成母语，其思维加工仍然是用母语。这种缺少对母语抑制的理解过程必定会影响到第二语言学习效果。近来行为和认知神经科学的研究结果表明，双语者的两种语言在概念水平和词汇水平上都存在相互作用。通过双语控制的脑与认知神经科学研究可以发现。一般性认知控制系统的相关脑区参与了双语者语言理解的双语控制过程中。所以，通过一些双语控制训练。在L2词汇和语义通达的时候尽量抑制相应母语的通达，这样才能达到良好的语言理解和使用的效果。在教学实践中，应增强L2与其概念的联系，将抽象的概念具体化，尽量用L2来解释新单词，增加L2的联想训练，让学生在第二语言学习和使用的过程中学会抑制母语思维。这样的教学才不会仅仅停留在在L2的语言层面上，而能进人L2思维层面，提高第二语言的教学效果。
3.3 双语语言产生中的双语控制训练
通过研究看到，一般性认知控制系统的相关脑区参与了双语者语言产生的双语控制过程中。有研究表明，多进行双语控制训练有助于加强语言使用中的控制能力，减少L2使用过程中L1的影响。Christoffel等的研究中。选取在荷兰进行语言学习的德国留学生，其第二语言并没有达到非常高的熟悉水平。但结果并未发现L1和L2双语切换的不平衡代价。研究者指出这些被试在日常生活中大量使用荷兰语，同时其社交对象多为德国留学生，这种日常的双语切换训练有可能是影响语言控制能力和双语切换代价的重要因素。在第二语言教学实践中，应增强教师与学生以及学生与学生之间使用L2的互动情景，鼓励学生形成利用L2进行思维和信息交流，减少学生对母语的依赖和母语对L2的负迁移，实现高效率的第二语言学习。
总之，通过吸收当前双语控制的脑与认知神经科学的相关研究成果，人们认为在母语语境下的第二语言教学过程中，不能过多的强调背单词和L2语法知识的灌输，而应该提倡L2思维能力的培养，在L2使用中尽量用L2思考，锻炼对母语的抑制能力。这样才能改变学生第二语言学习效率不高，应用能力缺乏等现象，从而达到真正可以运用第二语言的目的。
