汉字：激发对大脑的深层次探索

来源：中国科学报   发布者：张荐辕   日期：2015-09-28  

大脑是如何表征词义的？长久以来，这一直是一个困扰着哲学家、科学家和语言学家的问题。随着认知神经科学研究的兴起，科学家借助功能脑成像等新技术向这个古老的难题发起了挑战。 中国汉字源远流长、博大精深，古人造字体现出了超高的人类智慧水平。而在今天，得益于认知神经科学研究的深入发展，中国语言文字在如今的科学家眼中不再只是历史文化的重要载体，也不仅仅是我们得以表达思想的工具，而是成为了他们拿来研究大脑运动方式的一种重要手段，这使汉字真正成为了一笔不可或缺的科学财富。 是笼统还是精确的语义信息 大脑是如何表征词义的？长久以来，这一直是一个困扰着哲学家、科学家和语言学家的问题。随着认知神经科学研究的兴起，科学家借助功能脑成像等新技术向这个古老的难题发起了挑战。 基于大量实验证据，一些新观点正在逐渐形成、完善。一种目前流行的观点——具身认知假说认为，词义的表征至少部分依赖于感知觉和运动系统。支持该观点的一项重要证据是，人们发现加工动词较之加工其他词，如名词，会在人的前运动皮层诱发更强的激活。按照具身认知假说，这种激活提示了运动系统参与了动词词义加工。然而，也有研究者对此现象提出了不同的解释。比如，一些研究者提出，前运动皮层在动词加工中的激活并非源自对动词词义的加工，而是源自对动词的亚词汇特征的加工。 最近，中国科学院心理研究所行为科学重点实验室李兴珊研究员及其团队成员林楠就此问题对中文动词加工中整字和形旁（汉字的一种亚词汇特征）诱发的脑激活进行了研究并取得了进展。林楠告诉《中国科学报》记者，汉字的形旁通常可以提示笼统的语义和语法类别信息，使人们仅依靠形旁就能够猜测出形声字的大致意思，但要理解一个汉字的精确意思，就必须识别整字。 利用汉字的上述特点，研究人员向测试者呈现提手旁和三点水旁的真字和假字，同时用功能磁共振技术记录他们的大脑活动。其中，提手旁的真字全部是表示手部动作的单字动词，三点水旁的真字全部是单字名词，提手旁和三点水旁的假字则都是人为拼造出的字没有词义。研究者预期，如果前运动皮层激活仅反映了对亚词汇特征的加工，则在真、假字中，都应观测到类似的偏旁效应，即提手旁（动词中较为常见）会诱发更强的激活；如果激活反映对精确词义的加工，则在真字中应该重复前人发现的动词激活现象，而在假字中则难以观测到偏旁效应，因为仅依靠提手旁难以表达精确的动作语义。实验发现，只有提手旁的真字可以诱发前运动皮层的强激活，而提手旁的假字并不能诱发类似激活，从而说明该激活依赖于对动词整词词义的加工。 林楠还告诉记者，由于汉字形旁能表达十分明确的语义信息，他们的研究发现不仅对前人提出了两种被择假设进行了有效的区分，还能进一步提示动词加工诱发的前运动区激活究竟反映了对哪类语义信息的加工——激活反映的并非笼统的语法类别信息或语义信息（可被形旁所提示），而是精确的语义信息（只能被整字所提示），这一点使得该研究的发现具有了独特且重要的新价值。 现代语义理论模型与古汉字构造契合 此外，研究的一个主要灵感和亮点是将当前语义研究中的热点理论问题与汉字独有的特点进行了巧妙的结合，而这来自于研究团队对语义理论研究进展的把握以及对汉字特点的思考。 从语义理论角度讲，一直以来，研究者都试图理清语义知识（概念）在脑中是如何组织和存储的。目前为止，各类研究共同揭示了两类主要的语义维度：一是客体本身的范畴，如动物、植物、工具、同类等；一是人的感觉、运动器官所对应的信息类型，如视觉信息（可细分为颜色、形状信息）、运动信息（可细分为手部、腿部、嘴部运动信息）等。汉字的形旁与上述两类维度都有一定的对应关系：一些形旁，如“犭”、“虫”、“鱼”，能提示范畴；另一些形旁，比如“扌”“足”“口”能提示运动器官。据此，研究团队猜测，这不是一种巧合，而是大脑中固有的语义维度对汉字的构造影响所导致，而将这两者的关系加以思考、利用，就有了现在这个研究成果。 人脑是如何存储和加工词义的？这个问题的答案是揭示人脑如何实现语言、思维、记忆等高级功能的一把关键钥匙。林楠介绍说，他们的研究对局部脑区的功能进行了较深入的揭示，但要全面揭示词义表征的脑机制，科学家们仍有许多难题有待攻克。但是，随着新近脑科学技术和研究的发展突飞猛进，破解这一难题的日子相信已不再遥远。届时，该问题的破解将为人们认识脑和探索思维的本质以及开发脑功能、研发人工智能等奠定全新的理论基础。 对动词词义加工这个问题的研究除了起始于先前的一些相关研究和发现，更是团队研究兴趣的驱动使然。林楠表示这项研究是先前一系列工作的延续。未来，中科院心理所行为科学重点实验室将继续对词义在脑中的加工机制进行探索，同时计划将研究的问题拓展到对词和词之间的语义组合的问题上。林楠说其所在的科研小组还将进一步对语言加工的多个问题进行研究，包括中文阅读中的词切分机制、阅读能力和阅读策略的个体差异、书写产生的行为和脑机制等。

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