神经语言学概论
An Introduction to Neurolinguistics
顾介鑫
语言科学学院 2011.022011.02-06
《神经语言学概论》 神经语言学概论》
►神经语言学的历史 ►神经语言学的方法 ►神经词汇学 ►神经语用学 ►神经文字学 ►语言障碍与康复 ►语言的习得与发展
神经语言学的方法
①治疗。代替抗抑郁症药物，疗效较 好；改善帕金森症、多发性硬化、痉 挛疼痛症状。 ②科学研究。主要利用其抑制作用， 即暂时性地停止该部位的正常电流变 化，以达到对脑细胞进行抑制的作用。 已见报道的研究有语言、视觉、记忆、 运动。例如，每10ms发一个脉冲，当 该部位起作用的时刻到达时，实验指 标发生变化，即可较准确地定时。有 的配合脑功能成像（fMRI等）确定位 置，再行刺激以提高定位精度。
临床上，MRI的图像是通过受检人体内氢原 子核中的质子而得到。氢原子在人体内分布 广，因正常器官和组织与病变组织间的密度 有差异，故显示出不同的图像，临床上可据 其作出诊断。MRI对大脑、脊柱、肝、胰等 实质性器官的肿瘤有极高的诊断价值，能从 不同角度成像，且没有放射线的危害。
MRI在神经语言学中的应用 MRI在神经语言学中的应用
CT简介 CT简介
CT（computed tomography），是电子计算机X射线断层 扫描的简称，于20世纪70年代用于临床，是一种功能齐全的 病情探测仪器。
根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同， 应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测 量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数 据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或 立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。
PET在神经语言学中的应用 PET在神经语言学中的应用
G. Silani, U. Frith, J.-F. Demonet, F. et al. Brain abnormalities underlying altered activation in dyslexia: a voxel based morphometry study. Brain, 2005,128:2453-2461.
fMRI简介 fMRI简介
fMRI（functional Magnetic Resonance Imaging），功能性 磁共振成像。 磁场能使处于其中的物质磁化，后者形成附加磁场，对原 磁场产生影响。有的物质形成的附加磁场方向与外磁场方向相 同，称顺磁质，如脱氧血红蛋白 顺磁质， 顺磁质 如脱氧血红蛋白。有的物质形成的附加磁场方 向与外磁场方向相反，称抗磁质，如氧合血红蛋白 抗磁质， 抗磁质 如氧合血红蛋白。 fMRI的依据是磁共振（MR）信号的血氧水平依赖性 （blood oxygenation-level dependent, BOLD）。脑活动时代谢 旺盛，局部脑血流增加、氧合血红蛋白增加过剩，超过了代谢 消耗氧的需要，结果静脉中氧合血红蛋白比例增加，脱氧血红 蛋白比例减少。前者具有抗磁性，后者具有顺磁性，其比例变 化会改变MR信号。 fMRI测量的主要就是静脉中 静脉中二者比例变化 静脉中 产生的MR信号变化。经计算，可观察脑内动态变化。
作为近期清晰成像（高分辨率）的代表，MRI在 言语障碍的神经语言学研究中主要用于脑解剖结构分 析，如失语症患者的病灶定位，阿尔茨海默氏症、帕 金森氏症的脑形态学鉴定等。
PET简介 PET简介
PET（Positron Emission Tomography），正电子发射断层 扫描。 PET的依据是一些放射性同位素标记的分子（如含18F的脱 氧葡萄糖FDG）能正常地参加脑细胞的新陈代谢。这些同位素 发射正电子，正电子不稳定，易与负电子撞击而湮灭，湮灭所 生能量以两束反向γ-射线方式释放。测量这两束γ-射线的量，即 可知该标记同位素分子的含量，从而作为该部位功能活动是否 增强的标记。以此来观察脑内动态过程。
光成像简介
用脑功能近红外反射光谱仪（Near-Infrared Reflectance Spectroscopy，NIRS）测量大脑皮质局部氧合血红蛋白(HbO2) 和脱氧血红蛋白(Hb)含量，以观察脑内动态过程。 其中，近红外光谱介于可见光谱区与中红外谱区之间，谱 区范围波长为700~2500nm。
MEG简介 MEG简介
人脑在进行认知活动时，其磁场变化是伴随其电场变化 同时产生的，从电场变化中检测出的电信号是脑电，从磁场 变化中检测出的磁信号是脑磁，记录的脑磁信号称为脑磁图 （magnetoencephalogram, MEG）。 脑磁场是很微弱的，数量级为10～1000 fT（1fT=10-15T， 是地球磁场的10-8～10-9 ，即1亿～10亿分之一，只有用高灵 敏度的超导磁强计才能探测到。这项工作，首次由 S.J.Williamson等人于1981年完成。
光成像在神经语言学中的应用
Figure 2. A, Typical example of the most common pattern of NIRS parameter change in the normal subjects during naming task. B, Typical example of the most frequent pattern of NIRS parameter change in the aphasic patients during the task. Kaoru Sakatani, DMSc, Yuxiao Xie, et al. Language-Activated Cerebral Blood oxygenation and Hemodynamic Changes of the Left Prefrontal Cortex in Poststroke Aphasic Patients: A Near-Infrared Spectroscopy Study. Stroke,1998,29(7):1299-1304.
fMRI在神经语言学中的应用 fMRI在神经语言学中的应用
Walter J.B. van Heuven, Herbert Schriefers1, Ton Dijkstra and Peter Hagoort. Language Conflict in the Bilingual Brain. Cerebral Cortex, Advance Access published April 18, 2008.
CT在神经语言学中的应用 CT在神经语言学中的应用
失语症语言学 研究中用CT来 研究中用CT来 鉴定脑内病灶 部位。
Jonathan D. Rohrer, William D. Knight, Jane E. Warren, et al. Word-finding difficulty: a clinical analysis of the progressive aphasias. Brain, 2008,131(Pt1):8-38
Figure 3. Dutch-English bilingual brain activations showing greater activations for interlingual homographs than for English control words in (A) ELD task, and (B), the GLD task.
Figure 2.Sample data illustrating one participant's response to all critical trials and source solutions time window by time-window. The left column shows activity in all 148 sensors. Component specific source solutions were created for all time-points indicated by the cursor. The middle column shows the magnetic field maps at the time points of the cursor and the dipole localizations of the activity. The right column shows activity over time in the modeled sources.
狭义方法
► 科技手段简介
► 在神经语言学研究的应用
科技手段综览
静态脑成像： CT（计算机断层扫描） MRI（磁共振成像） 动态脑成像： PET（正电子发射断层扫描） Optical imaging（光成像） fMRI（功能性核磁共振成像） MEG（脑磁图） TMS（经颅磁刺激） ERP（事件相关电位） 分子遗传学技术——基因
MRI简介 MRI简介
MRI（Magnetic Resonance Imaging ），即磁共振成像。 MRI是一种影像学诊断技术，于20世纪80年代应用于临床。 MRI的原理是，原子核位于磁场中时，其内部的质子自旋产生磁 矩作用，如用一与它运动频率相同的射频脉冲来激发原子核，则 原子核产生共振效应，即为磁共振。
Fig. 2 (A) Decreases (in red) and increases (in blue) of grey matter in dyslexics versus controls, superimposed on a 3D rendering of the mean grey matter image of the dyslexic subjects. (B) Decreases (in red) of white matter in dyslexics versus controls, superimposed on a 3D rendering of the mean grey matter image of the dyslexic subjects.