语言和思维的脑机制
运动性失语症: 能够理解他人语言, 构音器官无障碍,发音困难或虽发音但不能构成语言。 运动性失语症不同程度的表现: -完全的运动性失语症:完全不语。 -不完全的运动失语症:发出个别语音,但不能构成完整句子,词序错乱让人无法理解; -轻度运动性失语症:电报式语言,语言重复症;
听性语言中枢(听讲中枢) :威尔尼克区,颞上回后部 —感觉性失语症
传导性失语症: 弓状束发生病变,说话和阅读都没有困难,但不能复述。 (一)布洛卡区 布洛卡 (Broca,1824—1880), 19 世纪法国著名的外科医生、神经学家和人类学家。 他从 17 岁就开始行医, 1860 年开始从事大脑功能及大脑定位说的研究,并于 1861 年发表了他 的第一篇重要论文《通过对一例失语症患者的观察看言语产生的部位》 。 布洛卡的失语症研究
第六章 语言和思维的脑机制
知识结构 脑内特化的语言区 语言活动与大脑功能单侧化 语言活动的神经基础 脑内语言系统 语言信息处理的神经模型 语言和思维的脑机制 语言能力的遗传性 思维的解剖学基础 大脑左右半球思维功能与思维互补说 思维活动的生理机制 脑的神经回路与思维的大脑回路说 演绎推理的心理模型理论 学习要求 掌握言语活动的脑结构基础 运用言语活动的脑模型解释言语活动过程 理解言语活动的遗传性 理解额、顶叶的思维功能 掌握思维互补说的主要内容 应用思维的神经元回路说解释某些思维类型的机制 语言与思维的关系 语言是思维的物质外衣, 是交流思想、传递信息的工具。 思维的间接性和概括性来自于语言。 语言和思维活动联系起来,看作大脑皮层的高级整合功能。 第一节 语言活动的神经基础 一、脑内特化的语言区 1861 年 Simon Alexander Ernest Aubertin 发现在病人正说着话时用压舌板压住他裸露的 额叶,病人立刻停止说话,并且直到解除压力才能重新开始说话。 同一时期,Broca 通过解剖学证明了语言区的存在。 语言中枢:存在优势半球(左半球) 运动性语言中枢(说话中枢) :布洛卡区,额下回后部 —运动性失语症
① 制定计划; ② 对感觉信息发生反应,从而使人对这些信息有充分的时间进行分析处理,直到做出一个
最好的反应决定为止;
③ 考虑和预料运动的后果; (如河内塔任务,不能很好地规划每一步,不考虑后果) ④ 解决复杂的数学、哲学或法律问题; ⑤ 控制个人行动,使其符合道德准则; ⑥ 综合信息进行判断推理
听觉信息经过第 8 对脑神经进入颞叶的颞横回,然后经过神经纤维传递进入到角回,角回进行加工理 解,把信息传递到威尔尼克区,威尔尼克区发出神经纤维,沿弓状束把信息传递到布洛卡区,布洛卡区把 原电码转换成言语运动电码, 从而言语信息传递到中央前回下方, 支配头面部神经的运动, 产生阅读活动。
听觉信息… 初级听觉中枢(颞横回)角回听觉语言中枢(威尔尼克区) 弓状束 言语运动中枢(布洛卡区) 中央前回下方
五、语言能力的遗传性 语言学家和心理学家认为, 语言习得中普遍性的机制是由人脑的结构决定的。 根据这种 观点,大脑的发育使人们准备好了学习和运用语言的能力,而人们所讲的具体语种、方言等 则是在社会环境中通过学习获得的。 语言在皮层水平有语言中枢存在 左半球颞叶平面长于右半球 在发育早期,左侧皮层的发育小于右侧;到发育晚期,左侧皮层迅速发育并超过右 侧,后来者居上。 左半球语言中枢所在的脑回大于右半球 新生儿对各种声音的差别具有敏感性:对声音的辨别能力是先天的。 语言的习得具有普遍规律 第二节 思维的生理机制 一、思维的解剖学基础 一般认为,思维活动在大脑皮层上占有广泛的区域,包括颞叶的绝大部分和除了负 责运动和感觉以外的所有大脑皮质。 顶枕叶损伤能使思维能力下降,证明思维与这些部位有关。 在多数学者看来,顶叶控制着对外部世界的感知,并告诉额叶注意什么,因此,可 以把顶叶看作是应付外来刺激的关键部位。 通过脑区域血流图(PET 技术原理:同位素量的变化)研究能够揭示额叶与思维的 关系。在心算时,前额叶和运动前区的血流量增多。 额叶损伤造成数学能力下降。 额叶病变破坏了对心理计划执行程序的控制。 Wisconsin Card Sorting Task 威斯康星卡片分类任务:按照不同的维度进行卡片分类。
第三套机构被具体定位在左半球 枕-颞轴线上,其功能是接受概念,刺激脑内选择使用
词语;或者接受词语,使大脑形成相应概念。
四、语言信息处理的神经模型——粗糙的模型 Wernicke-Geschwind 模型 组成这个模型的脑区域包括 Broca 区、Wernicke 区、连接上述两区的纤维——弓状 束(arcuate fasciculus)和角回,还包括接受和加工语言的皮质感觉区和运动区。 具体应用与不足之处:修改后的语言处理模型 复述的过程:
对于额叶损伤的病人,让其按一个单一维度进行分类,如颜色,可以正确完成; 但是,如果先让被试进行一个维度的分类,再要求他按照另一标准进行分类,则被试不 能正确完成;即不能进行规则转换。 更难的任务:颜色 4 数字大小 4 形状 4 要求被试拿出四张卡片,他们在三个维度上 都不能重复。被试不能完成。
前额叶的思维功能有两个方面: 1、防止精神错乱、保证智力功能,在完成有目标的活动中具有重要作用。 2、 形成思维。具体说来,前额叶在思维过程中的作用是:
三、脑内语言系统 脑内存在着三套用来处理语言活动的机构: 第一套系统——概念系统 脑内语言系统 第二套系统——形成语言系统 形成语言系统 概念系统 介导系统 第三套系统——介导系统 第一套机构定位在两侧 颞叶前部和中间部分,其功能是表达人与外界接触时的所做、
所见、所思、所感,并能对此进行归纳分类。人们通过这种方式把物体、事件及其相互 联系组织了起来,成为抽象和隐喻的基础,因而该机构称为概念系统。 第二套机构分布在左半球 外侧裂附近,包括 Broca 区和 Wernicke 区。其功能是表达音 素、音素组合以及将词进行组合的句法规则。该结构受到来自大脑的刺激时,能把单词 组合起来形成要说或写的句子;受到外部听觉语言或视觉语言刺激时,就对这些语言信 号进行初步处理。所以,该机构被称为形成语言系统。
听不懂问题或指令,也看不明白文字。 Wernicke 区位置 Wernicke 对一个病人进行了尸体解剖,发现颞上回的后部区域有损伤。推论这一区 域是对词的听觉记忆区。这一区域后来被称为 Wernicke 区。 (三)角回 (angular gyrus) 位于顶、枕、颞交界区(联络区/联合区) 角回的功能 对听觉、视觉语言信息进行整合,产生语义以及可以表达语义的语言符号和句法编 码。 角回受损伤——意义性失语症 位于顶、枕、颞交界区的角回和缘上回的病变造成意义性失语症。 特点:病人对于语法结构比较复杂的句子,丧失了理解其意义的能力,也不能理解 词与词的关系。 病人不知道“兄弟的父亲”和“父亲的兄弟”有何区别。 对他说“麦子被牛吃了”,弄不清谁吃了谁。 仅仅单纯的以词的排列位置来认识事情的发生顺序,若让他“饭前洗手”,他就先吃 饭,后洗手。 二、语言活动与大脑功能一侧化 语言性刺激的听觉能力以左半球(右耳)为优势的人居多;右半球(左耳)对音乐 性刺激的分辨能力为优势者居多。 运动中枢:第一运动区,主要位于中央前回,中央旁小叶前部 感觉中枢:主要位于中央后回和中央旁小叶后部 躯体运动感觉具有以下特点: 呈倒立,但头面部正立 躯干四肢交叉投射,但头面部呈双侧投射 投射对应的脑区与感觉的灵活程度和精细程度成正比 选择性麻痹实验(也叫 Wada 实验) : 将麻醉剂选择性注入一侧大脑,迅速麻痹一侧大脑,70%的人言语功能以左半球为优势 半球;15%的人麻痹右半球言语功能受到严重损害而麻痹左半球则几乎不受影响;还有 15% 的人无论麻痹哪一侧半球,言语功能都受影响但影响都不大。 双耳分听实验: 语言性听觉能力,左半球为优势者居多;音乐性听觉能力,右半球为优势者居多。 速示实验: 控制刺激呈现时间(200ms) ,固定头部,被试不能转动眼球,信息只能到达对侧。 文字材料感知,左半球为优势者居多;图片材料感知,右半球为优势者居多。 正电子发射层描技术研究 完成语词被动(语言词汇)感知任务(光听,光看)时,两侧大脑的视觉或听觉初级和 次级皮层血流量分别增加,而且视、听皮层的血流量增加没有重叠现象。
Broca 区的位置 位于左半球额叶(额下回后部/中央前回前下方) ,损伤后产生语言障碍,该区被称 为 Broca 区(言语运动区) 。 布洛卡区受损伤 不完全的运动失语症:一般能发出个别的语音,但不能把语音构成词句,也不会把 词句按语法结构进行排列。因而发出的个别语音也是杂乱无章,不能使人理解。 语言重复症:一个词或音节说出之后,强制性的自动的反复再说,使这个词或音节 不由自主地传入到下一个词或语言的产生过程中。 “饭… …饭… …饭… …饭喝喝… …喝水… …水… …”(轻度运动性失语症) 完全不语,甚至连个别的字、词或者音节都不能发出。 Broca 失语症——运动性失语症的特点 能理解语言但不能用语言同别人对话。 虽能发音但不能组成语言,语言呈打电报样。 往往只能理解读到或听到的简单语言。 运动性失语症与口吃 失语症是由于脑部受创引起的,说不出话,发不出音。口吃大部分是心理作用造成 的。口吃和失语症是两码事 不紧张时,唱歌时,不会出现口吃。 (二)威尔尼克区(Wernicke 区) 1874 年,Carl Wernicke 描述了中风后有口语理解障碍的感觉性失语症病人情况。 这种病症的特点是:听觉正常,但不能听懂别人和自己的话。经常答非所问,别人 无法真正了解他讲话的内容。 患者也能十分正确地摹仿任何一个词句,却不了解它的意义。对于患者来说,词句 变成了无意义的一组音节。 感觉性失语症:理解语言困难,接受语言信息时就出了问题。 Wernicke 失语症——感觉性失语症特点 理解语言困难
感觉性失语症:听觉正常,但不能理解他人的语言;可以说话,但讲话内容毫无意义;
视运动性语言中枢(书写中枢) :额中回后部 —视运动性失语症,失写症 视性语言中枢(阅读中枢) :角回,顶枕颞叶交界处 —意义性失语症,失读症