神经语言学

神經語言學是人類大腦神經對於語言的理解，產出和習得之研究。作為一個跨學科領域，神經語言學運用了來自不同領域的方法，如神经科学、语言学、认知科学、神經生物學、溝通障礙、神经心理学和计算机科学的方法和理論。不同背景的研究人員被吸引而來，帶來各種實驗技術以及廣泛的理論觀點。在神經語言學中有許多成果是來自心理語言學和理論語言學的模型，而這些模型著重在大腦如何執行理論和心理語言學提出的語言產出與理解所必需的過程。神經語言學家研究由大腦處理語言信息的相關生理機制，並藉由失語症、腦成像、電生理、和計算機建模，來評估語言學和心理語言學理論。
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呈現出的大腦中的神经通路。]]

歷史
和韋尼克區，两者通过弓状束相连。]]

神經語言學始於19世紀起對失語症，語言障礙和腦損傷的研究。失語症研究試圖找出腦損傷和語言處理的關聯性。第一個將特定大腦區域和語言處理連結起來的人是法國外科醫生保罗·布罗卡這個發現對神經語言學和認知科學等領域來說是“劃時代”且“關鍵”，這些區域被稱作“布洛德曼分区”並在神經語言學中廣泛使用。

“神經語言學”一詞的出現歸因於Edith Crowell Trager、Henri Hecaen和Alexander Luria，在20世紀40年代末和50年代;Alexander Luria的作品“神經語言學的問題”很可能是第一本使用神經語言學的書籍。20世紀70年代Harry Whitaker在美國普及神經語言學，並於1974年的創立期刊“腦與語言”

雖然失語症研究是神經語言學的歷史核心，近年來領域大大拓寬，這要部分歸功於新的腦成像技術（如PET和fMRI）技術和對時間敏感的電生理技術（EEG和MEG），可以在人們從事各種語言任務時顯出大腦的活動模式；在1980年發現的N400讓電生理技術成為語言研究的一個可行的方法，N400是大腦對語言語義理解的反應證明。N400是第一個確立和語言相關的大腦反應，並且因N400的發現EEG和MEG已經越來越廣泛地用於進行語言研究。

神經語言學作為一門學科
與其他領域的互動
神經語言學和心理語言學密切相關，兩者皆旨在通過實驗心理學的技術來闡明語言的認知機制，今日心理語言學和神經語言學間理論經常互相引述，且兩領域間也互動頻繁。

神經語言學大部分的研究涉及測試和評估由心理語言學家和理論語言學家提出的理論。在一般情況下，理論語言學家提出模型來解釋語言的結構和信息語言如何被組織，心理語言學家提出模型和算法來解釋語言信息是如何在頭腦中進行處理，神經語言學分析大腦活動來推斷結構生物（人口和網絡神經元）如何進行的心理語言學上的處理運算。例如，在句子處理實驗所用的ELAN，N400和P600大腦反應，研究大腦如何反應句子處理模式不同的心理語言學家，如Janet Fodor和Lyn Frazier提出的“序列”模組，Theo Vosse和Gerard Kempen的“統一模組”。

神經語言學在語言學所有領域皆有研究發展;下列的表會展示神經語言學在語言學領域中的研究。

關注的主題
神經語言學研究的主題中，包括語言信息處理，語言處理如何隨著時間的推移變化，大腦結構是如何與習得語言和學習語言，以及神經生理學如何幫助語言病理學的研究。

語言過程的側化
在神經語言學許多研究中，如布洛卡和韋尼克氏早期的研究，調查了大腦內特定的語言“模塊”的位置。研究問題包括語言信息如何經過大腦處理，特定地區是否不專注於處理特定種類的信息，不同腦區與語言如何互動，大腦在受試者使用第一或其他語言時如何激發不同區域。

語言處理的時間過程
神經語言學研究的另一區域包括使用電生理技術來分析語言的處理。

語言習得
另一個主題是大腦結構和語言習得的關係。研究在第一語言習得已經確立所有的嬰兒經歷的相似語言環境且可預測的階段（如牙牙學語），某些神經語言學研究試圖找到語言發展階段和大腦發育的階段之間的相互關係，其他研究調查的如第二語言習得過程中發生，當大人學習新語言的物理變化（稱為可塑性）。神經可塑性在第二語言習得和語言學習時可被觀察，這些語言習得的結果可能會讓兒童，年輕人和老人灰質和白質的增加。

語言病理學
經語言學技術也用於研究疾病和語言障礙如失語和誦讀困難——和它們與大腦的物理特性之關聯。類似技術包括PET和fMRI的。這些技術提供的高空間分辨率 ，使研究人員能夠精確定位大腦內活動的位置；除了​​示範其大腦的部分可能有語言任務的特化，從而提供深入了解不同區域互動。功能性近紅外光監測（fNIRS）是在語言任務使用的另一種血液動力學方法。

電生理學
電生理技術採取的是，偵測腦神經元啟動所創建的電極或電流。EEG使用在頭皮上的傳感器，而MEG測量由這些電流產生的磁場。除了這些非侵入性的方法，EEG也已經用於研究語言處理。這些技術能夠提供優異的時間分辨率，這是在研究語言理解和生產過程很重要的。因此，該技術主要用於語言過程如何進行的，而不是在哪進行 。使用EEG和MEG的研究主要集中在事件相關電位（ERPs），一些重要的和常見的ERP包括N400（在大約400毫秒延遲產生的消極性），早期左前消極（早期延遲和在左前產生的消極拓樸圖）P600，和單側準備電位。

實驗設計
實驗技術
神經語言學家採用各種實驗技術，以利用腦成像得出關於語言在腦中的表示方式。這些技術包括減法範例，MMN ，違反性研究，各種形式的促發 ，以及腦的直接刺激 。

減法
許多的語言研究，特別是在功能磁共振成像使用減法模式，在監測大腦活動中，處理涉及語言的任務加上非語言任務的過程。例如，使參與者讀單詞，可以比較基準的激活，而參與者讀的隨機字母串（在企圖孤立激活相關詞彙的處理，在實際單詞的處理），或激活而參與者閱讀語法复句可以比基線激活，而參與者閱讀簡單的句子。

不匹配負向波
不匹配負向波（MMN）是神經語言學實驗中經常使用的ERP的組成部分。這腦電生理學反應發生在受試者聽到在一組感知相同標準中的不同刺激（如在序列sssssssddssssssdsssss d）。由於MMN反應於“不同”刺激，它被用來測試發言者如何感知的聲音和規則的刺激。例如，由Colin Phillips和同事的標誌性研究中使用的MMN作為證據，科目，當用一系列語音呈現的聲音與聲學參數，感知所有的聲音作為任/噸/或/天/儘管聲學的變異性，這表明人腦具有抽象音素表示第S——換句話說，在受試者“聽”不特定聲學特徵，但只有抽象音素。

違反性研究
在神經語言學許多研究利用異常或違反句法和語義的規則作為實驗刺激，當遇到受這些違反行為時分析大腦的反應。例如，句子開頭的短語，如the garden was on the worked ，這違反了英文詞組結構規則，引發大腦的反應稱為早期左前負波（ELAN）。利用同樣的方法，1992年，Lee Osterhout發現了P600對句法異常的反應。違反性研究設計也已用於血流動力學研究（磁共振成像和PET）：例如，Embick和同事，使用語法和拼寫違反來調查fMRI中大腦處理句法的位置。

促發
在心理語言學和神經語言學，促發指受試者能快速認知到一個被呈現的字的相關詞彙或構詞部件（即類似的部件組成）。如果呈現給受試者一個“促發”字，如醫生 ，然後一個“目標”字，如護士 ，如果有快於平常的反應時間，實驗者可以假設在大腦中出現醫生時，護士也會被汲取。促發用於調查關於大腦中的詞彙存儲和檢索，及如何處理結構複雜的句子。

刺激
穿顱磁刺激（TMS），一個新的非侵入性技術，使用從外部施加到大腦強大的磁場。這是大腦活動的特定控制方法，能夠模仿失語症症狀同時給予研究者對檢查對象的腦做出準確控制。TMS和直接皮層刺激的原理類似於失語症的產生：如果一個特定的語言功能受損時，同時把大腦的特定區域無效化，則該區域必定是以某種方式和該語言功能牽連。少數神經語言學研究迄今已經使用TMS；

受試者任務
在許多神經語言學的實驗中，受試者不只是簡單地坐下來聆聽或觀賞刺激，也被指示回應刺激來執行某種任務。一個常見的例外是使用MMN的研究，其中受試者往往受指示觀看無聲電影或不積極留意刺激。例如：
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受試者執行這些任務時同時受到紀錄（電或血流動力學），通常是為了確保他們有關注刺激來源。至少有一項研究已經表明，任務確實對受試者的大腦反應和實驗結果有影響。

詞彙決定
詞彙決定任務涉及受試者看到或聽到一個孤立的單詞，並回答它是否是一個真正的單詞。它經常在促發研究中使用，因為受試者會對已知詞彙決定更快速（如在“醫生”促發“護士”）。這樣的任務通常被用來“確保受試者是專心和[區分]句子的可接受度”。

主動分心和雙任務
一些實驗給受試者們“分心”的實驗，確保受試者不自覺地重視實驗的刺激;以測試大腦中一定的計算是否是自動進行，無論該受試者是否致力於注意來源。例如，受試者一耳聽非語言的音調（長聲和嗡嗡聲）另一耳聽對話，當他們認為在聲調有變化時按下按鈕;這理應引起受試者明確地重視語法的刺激。受試者表現出非配對誘發電位（MMN）無論如何，這表明語法錯誤的處理是自動發生

延伸阅读
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*Some relevant journals include the [http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/866/description#description Journal of Neurolinguistics] and [http://www.elsevier.com/wps/find/journaldescription.cws_home/622799/description#description Brain and Language] . Both are subscription access journals, though some abstracts may be generally available.

注释
参考资料
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外部链接
*[http://www.sfn.org/ Society for Neuroscience (SfN)]
*[http://www.linguisticsociety.org/content/language-and-brain Neurolinguistics Resources from the LSA]
*[http://talkingbrains.blogspot.com/ Talking Brains], blog by neurolinguists Greg Hickock and David Poeppel