人腦有個非常重要的功能, 就是說話。這個功能與布羅卡區 (Broca’s area) 有密切關係, 這一點最早是由法國人Paul Broca發現的。大腦的底部非常複雜, 除了有很多血管、腦回、腦溝以外, 還有非常重要的神經, 共有12對, 依序是:嗅神經、視神經、動眼神經、滑車神經、三叉神經、展神經、面神經、前庭蝸神經、舌咽神經、迷走神經、副神經、舌下神經。我們講話時, 要動用到許多神經。
自從人類站起來以後, 身體也經過了改造。一個比較明顯的改造就是我們開始有比較長的脖子, 猴子、猿、猩猩都沒有脖子。另外, 我們的心臟本來離喉嚨很近, 在演化中也下降了一些, 所以人體也需要不斷改造來適應這些變化。上文提到三叉神經、面神經、舌下神經等都與說話有關, 可是如果只是唇部運動, 說的話是聽不見的, 因為喉嚨沒有發音。所以除了上述神經之外, 還要迷走神經來控制喉嚨。喉嚨和舌頭應該要連得近一點, 理應直接把迷走神經連過去, 但事實並非如此, 因為我們演化了, 我們的身體改造了, 所以迷走神經從大腦出來, 一直下降, 從心臟上很大的血管一直繞上去。因此, 有時候聲調和輔音、元音的發音有點不同步。不同步就為音變提供了可能, 很多音變就是由此發生的。
歐洲研究大腦的三位先驅是Paul Broca、Carl Wernicke和Jules Dejerine。Broca是通過腦損傷研究語言的開創者。他的朋友把一個病人介紹給他, 那個病人看起來很健康, 但大腦受損導致他不會說話, 只會說一個音節tan, 因此很多文獻把他稱作「tan先生」。還有一位老先生, 比tan先生情況好一點兒, 會說五個詞。顯然這兩個人的病症非常相像, 所以這兩個人去世後, Broca給他們的大腦做了檢查, Broca認為這兩個人不能說話與他們左大腦額葉的第三腦回受傷有關, 所以他猜測這個部位和說話有關係, 這種病現在被稱為Broca失語症。
當然, 並非所有的失語症患者都如tan先生這麼嚴重。Caramazza的研究團隊 (2000) 曾對兩個講義大利語的女性病人進行研究:兩位患者, 一位叫作AS, 另一位叫作IFA。他們用pastore (牧羊者) 和minatore (礦工) 這兩個詞進行測試。研究發現:AS發輔音的錯誤率較低, 發元音的錯誤率較高, 而IFA則正好相反, 這叫作選擇性損傷 (selective impairment) 。可見, 失語症的研究需要進一步關注細節。
Wernicke的病人問題出在理解語言上, 如果問病人一句話, 他可以說上十幾分鐘, 所以他不是不會說話, 而是說的話無法讓人理解。又比如, 有個病人說:「It just suddenly had a feffort and all the feffort had gone with it.It even stepped my horn.They took them from earth you know.They make my favorite nine to severed and now I’m a been habed by the uh stam of fortment of my anuulment which is now forever.」我們無法理解他講的話, 有些像詞, 但又不是詞, 比方說stam、feffort, 這種不是詞, 叫作「新詞 (neologism) 」或「非詞」。這些病人大腦受傷部位與Broca的兩個病人並不一樣。布羅卡區在額葉, 威爾尼克區 (Wernicke’s area) 在顳葉。
Dejerine主要研究閱讀方面。有一個叫Oscar C.的人, 有一天早上起來發現自己不認識字了。他看人看東西都沒有問題, 也知道字怎麼寫的。比方說A這個字母, 看著有點像畫架, 但是這個字母他讀不出來, 也不知道就是法文/a/這個音;他知道Z這個字母有點像條蛇, 但是他也讀不出來。他連字母都發不出來, 更不要說詞了, 這叫作失讀症 (alexia) 。奇怪的是, Oscar C.雖有失讀症, 卻還是會寫字。
如果是其他類型的文字, 情況又有所不同。例如日文有三個部分:一個叫kanji, 也就是漢字;還有兩種假名, 一種叫hiragana (平假名) , 另一種叫katakana (片假名) 。有的病人, 寫複雜得多的漢字基本沒有大問題, 但是卻寫不出來假名, 這是選擇性失寫症 (agraphia) 。
Broca那個時候對於大腦了解得太少。他覺得一旦切開後, 別人就不能再好好地研究了, 因此他把Leborgne和Lelong這兩個病人的大腦保留在藥水中, 放在巴黎的一個博物館裡。科學家Nina Dronkers跟Broca的家人聯繫, 把這兩個大腦取出來通過成像技術進行分析。之後, 她在Brain發表了文章指出:問題並沒有那麼簡單, 不是布羅卡區有損傷就會得這種失語症, 其實整個大腦其他很多地方都已經受傷了。成像技術的確給我們帶來很多新的研究成果。
我們觀察大腦, 不能只在外面觀察, 還要進入到裡面去, 觀察裡面最小的單位是什麼, 單位和單位之間是怎樣溝通的, 哪些單位構成最小的一組, 哪些單位是在這些單位之上的, 等等。這方面的研究最早是由西班牙醫生Santiago Ramón y Cajal開創的。他認為我們的大腦是由無數個小神經元組成的, 每個神經元之間有空隙, 不會相互碰觸。他藉助顯微鏡把它們畫出來, 直到現在教科書都還在使用他的畫。海馬回對語言乃至人生都非常重要, 它能讓我們的經驗變成記憶。比方我們學一個新詞tarabu, 通過我們的海馬回, 我們才能對這個詞的意義得到長久的記憶。過了一段時間你還會記得, 也是因為海馬回的運作。
還有一種神經元叫錐體細胞 (pyramidal cells) 。這種神經元, 長得有點像金字塔, 所以叫作pyramidal。把它放大了就會發現, 神經元跟神經元之間, 有個很小的空隙。神經元如果有話要「講」, 就會發出一個電的刺激, 順著軸突一步一步傳到突觸, 然後就會放出一些化學成分, 這些化學成分就叫神經遞質。我們有時候會覺得高興, 有時候又會覺得悲傷, 這些情感表現都與神經遞質相關。Cajal認為人一生下來大腦就是定型的, 不會怎麼改變, 有的神經元會死、會縮小, 但不會有新的神經元生長出來。這種觀點是有爭議的, 有的神經學家認為, 人的一輩子都可能會生長新的神經元, 正因為如此, 人才可以「活到老學到老」, 而且可以學得很好, 因此我們人的大腦一輩子都有可塑性。Cajal研究神經元之後, 又有學者繼續他的工作, 其中有十幾位傑出的科學家拿到了諾貝爾獎。
Penfield是個醫生, 他的病人需要做手術把大腦不正常的部分切掉, 因為這個部分讓病人失去控制。為了避免影響病人手術後說話的功能, Penfield拿一個電極, 很輕地碰一下這裡, 又碰一下那裡, 看病人有什麼反應。有時候他讓病人說話, 給病人一張張圖, 蝴蝶、桌子、電話等, 圖片一出現, 病人就說話。Penfield發現如果電極點對地方, 有的詞, 如「蝴蝶」, 病人就說不出來了。把這個電極拿掉之後, 病人就說:「唉, 醫生, 我知道這是蝴蝶, 但是『蝴蝶』我想說, 卻說不出來呀!我又想說『飛蛾』, 但是『飛蛾』都說不出來。我知道不是飛蛾, 是蝴蝶。」通過這樣的方法, 我們就能一步步認識到大腦的每個部分大概有什麼功能。Penfield (1959) 指出:九到十二歲這個階段非常容易學會語言, 十二歲以後就變得困難了, 這就是關鍵年齡的問題。
Lenneberg (1967) 寫過一本很重要的書, 叫作Biological Foundations of Language (《語言的生理基礎》) 。他畫了一張圖表示:人剛生下來的時候, 大腦是300多克, 然後會逐漸增長, 到兩歲左右, 增長到差不多1000克, 之後就停下來了。關鍵期在大腦重量上也有體現。Lenneberg認為關鍵時期大概在兩歲。然而, 青春期和關鍵期影響的只是語言的一部分, 語言包括很多部分, 有詞彙、語用、句法、語義等, 也有發音。關鍵期大概主要跟發音有關。俄國著名語言學家雅克布森 (Roman Jakobson) 曾被戲稱為「the only linguist who can speak twelve languages fluently, all in Russian」, 也就是說他會講十二種語言, 都非常流利, 但是聽起來都像俄文。換句話說, 他學這些語言的時候, 已經過了關鍵期, 所以他發不出標準的語音, 但是他可以寫出語義表達準確的優美文章。
Hensch (2016) 指出人們現在慢慢在了解什麼時候會產生新的神經元。如果知道什麼神經元用於發音, 也許我們將來可以把關鍵期從小時候往後移, 甚至移到八九十歲。
通過成像技術PET (positron emission tomography, 正電子發射斷層掃描) 可以發現:看字的時候, 枕葉亮了;說話的時候, 布羅卡區亮了;想動詞的時候, 布羅卡區和威爾尼克區一起亮了。我們正在一步步地了解我們的大腦在做什麼。我們有時候得到的種種刺激, 有的刺激是不相符的, 這時就會產生一種矛盾。當有這種矛盾產生的時候, 大腦的前額葉部分會發現矛盾, 然後再去解決, 這一部分叫作前額皮層 (prefrontal cortex) 。
曾志朗和我 (Tzeng&Wang, 1983) 做過一些Stroop實驗。如果讓被試說出圖片裡一些長條形是什麼顏色, 如紅色、藍色、綠色、紫色, 被試的反應會比較快;但是如果讓說英語的被試說出用綠色所寫的英文詞「blue」是什麼顏色, 就困難得多了, 回答應該是「green (綠色) 」, 寫的卻是「blue (藍色) 」這個詞。同理, 如果讓漢語的被試說出用紅色所寫的「藍」這個中文字是什麼顏色, 也會有困難, 因為回答應該是「紅色」, 寫的卻是「藍」字。一方面你要提取信息, 另一方面你要排除幹擾。有些人在這方面能做得很好, 有些人年紀大了, 在這方面就退步了。
Friederici (2011) 曾做過一個實驗:她讓被試聽「Heute hat der Opa dem Jungen den Lutscher geschenkt. (今天老爺爺把糖給了青年。) 」這個句子。雖然都是日耳曼語, 但德文的這個句子和英文的差別很大。德文最常見的句式是「主語 (der Opa) +間接賓語 (dem Jungen) +直接賓語 (Lutscher) +動詞 (geschenkt) 」, 但在不同的情形中可以調換順序。例如, 可以把間接賓語放到前面 (Heute hat dem Jungen der Opa den Lutscher geschenkt.) , 也可以把間接賓語和直接賓語都提到主語前面來 (Heute hat dem Jungen den Lutstcher der Opa geschenkt.) 。研究發現, 被試聽到不太常見的句式時, 大腦的反應比較大, 聽到常見句式, 大腦的波動較緩和;將間接賓語提前後, 波動幅度就大一點, 如果兩個賓語都提前, 則波動的幅度最大。所以即使是一個非常便宜的儀器, 也能夠做出有意義的研究, 關鍵是要提出好的問題。
有一種儀器叫腦磁圖掃描儀 (MEG, magnetoencephalography) , 它的時間和空間精度都非常好, 但非常昂貴且不易維持, 而且採集數據時被試的頭在儀器裡不能動。Boto (2018) 在Nature發表了一篇關於可攜式MEG的文章, 現在MEG可以戴在頭上, 採集數據時還可以喝咖啡。
May (2011) 曾用超聲波觀察媽媽子宮裡的嬰兒。嬰兒在子宮裡26周的時候就可以聽到聲音, 尤其是媽媽說話的聲音。28周的時候, 種種動作如伸舌頭、張嘴就都有了。這些都是嬰兒一出生就必須具備的生存能力, 所以他們在媽媽子宮裡已經開始練習了, 否則出生後不會吸奶就不可能存活。
回到高更的第三個問題:「我們往何處去?」世界正在加速老齡化, 科技的發展也許能為世界老齡化帶來一些福祉。如阿爾茲海默症是一種大家比較熟悉的疾病, 是德國人Alois Alzheimer在1911年發現的, Cabeza等人 (2005) 和Stix (2010) 研究表明:我們的大腦皮層本來是在頭裡擠得滿滿的, 但是由於神經元的消失, 就出現了空洞。對比正常大腦與阿爾茨海默症的大腦, 會發現後者的腦皮層萎縮、容積下降。
人類跟黑猩猩分化之後, 一直走進了現在的科技時代。科技帶來了空前的力量, 讓我們徹底地改造了地球的面貌。目前, 我們需要更深入地通過大腦, 來了解我們的本性, 來增長智慧。美國遺傳學家Dobzhansky曾經說過:「Nothing in biology makes sense except in the light of evolution. (沒有演化論的照耀, 生物學的一切都是黯淡的。) 」這句話也可以套用在語言學研究上, 因為每一門學問, 背後都應該有演化論作為支撐。我們要了解現在, 就一定要知道過去, 也要想到未來。因為有了語言才可能有人類, 所以研究語言是了解人類來龍去脈的最重要的途徑。