神經語言學研究新趨勢: 從病理邁向生理

神經語言學研究新趨勢: 從病理邁向生理——兼論對優化外語教學的啟示

摘 要 

      神經語言學從萌芽到創立以來，其研究主題曾一直是主要針對言語障礙的腦機制及其幹預的「病理取向」。但是，隨著神經科學、語言學，尤其是心理語言學的不斷進步，神經語言學研究正表現出從病理邁向生理的新趨勢。本文先通過梳理這一新趨勢發展脈絡過程，概括出傳統病理取向研究的五大學說，進而在梳理生理取向研究中，從神經語言學與外語教學的結合視角出發，分析了四個最主要前沿研究熱點問題的新進展，探討了「優化語言學習」的鮮明特色及其「幹預」在優化中的重要性，並從優化外語教學的四個方面闡述了新趨勢帶來的啟示。

關鍵詞 

神經語言學，外語教學，腦與語言，優化語言學習

      神經語言學定義有狹義和廣義之分。狹義上，神經語言學是現代語言學的一門邊緣學科，由語言學、神經科學和心理學相互交叉、相互促進而形成，它用神經科學的方法研究語言習得、語言掌握、言語生成、言語理解的神經機制和心理機制，研究人腦如何接受、存儲、加工和提取言語信息 (王德春，1997：1)。廣義上，神經語言學涉及計算語言學、計算機科學領域的人工智慧、哲學領域的認識論和邏輯生成、神經生理和醫學科學等多個學科。但它不是簡單的學科相加，而是採用這些領域的方法來研究語言與大腦認知的關係（Whitaker & Stemmer, 1997：25）。      傳統神經語言學，主要是從醫學角度觀察言語活動現象，在神經科學理論的指導下進行實驗，並得出相關的結論，其主要目的是通過對語言處理的神經基礎研究，揭示人類神經系統的結構與功能（王德春，1997：1；Ullman & Lovelett, 2016）。醫學導向下的神經語言學自然病理取向明顯。但是，針對外語教學方面，神經語言學關注的應該是母語能力正常的目標群體，並不適合病理取向，而且近期針對雙語研究的火熱態勢，日益表明採用病理取向的研究視角越來越不能滿足時代需要（倪傳斌，2012；Barac & Bialystok，2012）。      隨著神經科學、語言學的不斷進步，尤其是心理語言學關於語言理解、產生、習得和學習的理論不斷發展，對言語活動的心理和神經機製做出假設，再用神經科學先進研究手段加以驗證，探討語言的不同結構在大腦中的呈現方式和語言處理的過程，促進了神經語言學研究從病理邁向生理優化的悄然革新，即不僅揭示語言病理機制，更從生理學特徵出發，關注人類語言加工的優化本質（官群，2010,2012,2014）。這種劃時代的轉型升級，不僅對神經語言學自身學科建設，而且對外語教育革新都具有深遠的歷史意義和現實價值。遺憾的是，至今尚未發現學界從語言優化學習視角，對神經語言學發展脈絡的專門探討和概括。為彌補這一不足，筆者在簡要回顧神經語言學發展史的基礎上，選擇兩個代表性雜誌Brain and Language和Journal of Neurolinguistics，收集了近十二年（2006-2017）發表的相關論文，通過梳理和綜合分析發現了從病理取向到生理取向的轉換新趨勢；並且在生理取向中，「優化語言學習」成為當下鮮明的特色；而在優化中，「幹預」則顯得尤為重要。

1.神經語言學的傳統病理研究取向

     回溯歷史不難發現，早期的病理取向（Jakobson, 1941）研究在學界得到廣泛認可。1861年，法國外科醫生布洛卡向世人陳述一例只能發「Tan」 這個音節的不會說話的病例，但他能理解別人說話，也能用面部表情和手勢與人交流，解剖發現此病人左半球額葉後下部分損傷。1865年，人們公認大腦左半球額下回後部是會話中樞（BA44、45），並命名為「布洛卡區」。1874年，德國神經學家韋尼克描述了一例能主動說話、聽覺正常、但聽不懂人說話、也聽不懂自己說話的病人，這一病人的腦損傷區域是顳上回顳中回後部，被公認為聽覺中樞（BA 22、42），也叫「韋尼克區」。與布洛卡區和韋尼克區這兩個區並列的第三言語中樞是角回（BA39）區，被稱為閱讀中樞，該區是人聽言語和讀寫言語的橋染，它能把語言轉化為視覺信息，使人能寫下聽到的話語；又能把文字信息轉化為語言，使人能誦讀詩文。1881年，Exner提出左側額中回後部為書寫中樞（BA6、8）。至此，語言功能的聽、說、讀、寫四大中樞，均被揭示出來。從而為神經語言學的誕生奠定了紮實的基礎。

      神經語言學這一專門術語，最早出現在Whitaker1971年創辦的《神經語言學學報》（Journal of Neurolinguistics）中。在世界語言學雜誌中，Brain and Language(《腦與語言》)和Journal of Neurolinguistics(《神經語言學學報》)一直是在語言學研究中的重要期刊。可見，西方神經語言學目前的發展已較為成熟，不僅研究成果豐富，而且在學科體系中取得了重要的地位。神經語言學通過客觀定量的實證研究，試圖準確檢驗理論假設，避免了純粹的理論探討，其研究趨勢日益體現出以數據為依據的科學取向。為便於把握其演進精髓，筆者提煉出傳統神經語言學病理研究取向的五大學說，拋磚引玉，以就教於同仁。

      （1）定位說。認為腦的特定機能是由大腦的特定區域負責。真正的定位說開始於對失語症病人的臨床研究。1861年布羅卡對失語症病人的研究，發現病人左側額葉受到損傷。1874年，威爾尼克發現一種新的失語症，病人的腦損傷發生在顳葉，病人說話流暢，但所說的話沒有意義，病人有聽覺，但不理解別人的話語。後來，進一步研究發現，海馬與學習記憶有關（Bliss & Lmo, 1973），杏仁核與情緒有關（Feinstein et al., 2013），這些發現有利於腦功能的定位學說。近年來，腦成像的大量研究揭示了某些腦區與執行特定語言認知任務的關係（Harinen & Rinne, 2014）。

      （2）模塊說。是對定位說的一種補充和延伸，不同之處是，定位說僅僅指出某個區域與某個功能相對應，模塊說進一步指出了這些區域之間的模塊關係，以及高度專門化的具體功能。例如，視覺領域的研究發現，猴子的視覺與31個腦區有關；顏色-運動和形狀-知覺是兩個大的功能模塊，它們之間的精細分工合作是視覺的神經基礎。有些失語症病人不能對有生命的東西進行分類，特別是動物，而對非生命的東西或人造物的識別能力依然相對完好。而在句子理解的研究中也發現，句法和語義可能是兩個不同的功能模塊，它們之間是互相獨立的，也可能是相互作用的（Ford, 1983）。

      （3）整體說。從20世紀中葉開始，由於發現動物的行為障礙與腦損傷的部位沒有關係，而是與損傷面積的大小有密切關係（平均相關為0.75），由此，拉什利引申出了兩條重要的原理：均勢原理和總體活動原理。按照均勢原理，大腦皮層的各個部位幾乎以均等的程度對學習發生作用；按照總體活動原理，大腦是以總體發生作用的，學習活動的效率與大腦受損傷的面積大小成反比，而與受損傷的部位無關。只要某個腦區受損，整個大腦功能都會受到影響（彭聃齡，2010:58）。

      （4）結構關聯說。它所感興趣的是按腦區域的皮質厚度、表面積、體積、灰白質纖維素密度等方面的計算。關聯主義認為「知識」在網絡聯結中是通過像單位分布的連接模式一樣地進行神經編碼。信息處理是在這些單位之間通過傳播激活模式進行體現的。通過簡單的聯想學習，這些關聯可以在很大程度上發展成為複雜的關聯關係。Campbell（1905）發表了結構關聯說的第一本專著，總結了人腦各個區域結構及其關聯功能。最新研究表明大腦結構性的關聯異常是言語功能障礙的核心生理基礎（Hao et al., 2016）。

      （5）協同說。目前，人們認識到各種心理活動都是由不同腦區協同活動構成的神經網絡來實現的，也稱神經網絡說。而這些腦區可以經由不同神經網絡參與不同的認知活動，並在這些認知活動中發揮不同的作用。正是由這些腦區組成的動態神經網絡，構成了各種複雜認知活動的神經基礎。也就是說大腦整個神經網絡是具有互補協同機制的，如果低層次（聽、讀、寫、感知等）的表徵能力下降，高層次的腦區會進行互補，但是這種協同機制是從聽覺感知信息輸入便開始的(Bidelman & Dexter, 2015)。Barbas等人（2013）指出，在複雜的人類外語的認知操作中，協同表現為負責語言的神經元與基底節、小腦不同的丘腦核的複雜協同作用，也是具體的背外側前額葉和與語言相關的運動前皮層的協同作用。

      五大學說體現了神經語言學傳統病理研究取向的成果和精華，為神經語言學邁向優化的最新生理研究取向奠定了紮實的理論基礎，做好了充分的思想準備。

      為把握神經語言學的最新研究取向，本研究利用文獻綜述法，選擇了語言研究方面具有代表性的兩個期刊：Brain and Language和Journal of Neurolinguistics。在這兩個期刊中，確定發表年代為2006-2017，文獻檢索的關鍵詞是「Brain」 「foreign/second language learning」，獲得目標論文。整體來看，當前神經語言學已悄然從「病理」邁向「生理」的研究視角。儘管很難明確具體的時間結點，但是「優化語言學習」的轉向趨勢「如春起之苗，不見其增，日有所長」。

 2.1多通道信息加工

      人類的大腦接受多通道輸入的持續信息，合理整合這些輸入的信息對於語言的感知、理解和生成都有促進作用（Komeilipoor, Cesari, & Daffertshofer, 2017）。多感官知覺的神經基礎是神經元活動的不同感覺方式形成了對輸入和輸出信息的多層次多方式協同處理。在哺乳動物中，這種多感知神經細胞的結合構成了神經元的多層次結構，從中腦到皮層（Stein & Stanford, 2008）。最新的研究表明，神經元系統的動態互動運作機制實際上是這一多模態整合的關鍵，而顳葉區(superior-temporal)是將多感官細胞的信息整合的區域，它將單一聽覺和視覺通道的信息協同生成在多感知的神經元中（Karnath,2001），比如被激活的動覺指令可以用來去預測聽覺和視覺神經元的信息處理，這種多元通道信息的整合實際上是多通道優化整合，進而促進單一通道的信息加工（Skipper et al., 2007）。

      顳葉區具體是如何進行上述優化過程的呢？Skipper(2017)在最新的研究中利用McGurk效應(McGurk & MacDonald, 1976)，讓受試一邊聽音，一邊看發音的口型，聽覺和視覺信號有匹配和不匹配的條件，然後進行EEG信號採集，發現兩種匹配信號處理時，都徵用的腦區是主動覺區（primary motor area），它控制著對感知信號的語言產出的調節，這說明語言感知和理解實際上是採用軀體特徵（somatotopic）的處理機制。如果發音和理解不協同時，處理機制減弱，這些軀體發音動覺區直接或間接把發音解碼信號發送到顳上回(STG)的聽覺皮層，與所聽到的語音信號整合，這一過程由布洛卡區域完成最後的聽覺與視覺觀察信號的協調，也就是說顳上回(STG)區域的表徵被映射到布洛卡的語音控制執行區，然後發信號到腹側運動前區和初級運動皮層，完成語言的最後生成（Skipper et al., 2007；Komeilipoor, Cesari, & Daffertshofer, 2017）。

      最近，Michida(2013)等人的研究將語音和視覺輸入又推進了一步，將聽視覺和聽視動覺信息結合起來，發現與發音相關的聽動覺交互處理機制促進了聽覺能力；Perfetti實驗室有關閱讀和書寫融合的系列研究，發現與閱讀相關的感知動覺區域的視動覺交互處理機制促進了閱讀和書寫能力（Cao et al., 2013; Guan et al., 2011; Guan et al., 2014）。因此，未來的多通道信息加工整合的研究重點是用精度更高的空間解析度來探測初級運動皮層(M1)、顳上溝（STS）顳上回（STG）和布洛卡區域以及後顳上回（即韋尼克區）幾個主要區域的協同機制。 

2.2具身認知

      實際上，具身認知的腦機制是從行為到心理影像的投射，其本質是對鏡像神經元系統的作用。在人腦中，鏡像神經元系統在認知過程中（如模仿學習、行為理解甚至抽象思維）中起作用。例如鏡像神經元調節人們對他人行為的理解（Fecteau et al., 2006），這一理解他人的行為過程，是指對所觀察行為進行知覺再現並映射至對該行為的心理表徵中（Rizzolatti et al., 2001）。從EEG數據來看，動物的鏡像神經元研究、人類的神經程序研究的大量證據都支持這一觀點。而且，越來越多的數據表明，鏡像神經元系統活動的一個重要指標是mu波（8-13Hz）抑制。從獼猴的單細胞記錄研究到人類中的研究表明，靜息時，感覺運動區域神經元的同步激活引起μ頻率波段更大波幅的EEG震蕩；當被試執行、想像或者觀察某項活動時，這些神經元的不同激活降低了μ波段的功率（Cochin et al., 2011; Pineda, 2005）。也就是說μ節律反應了通過鏡像神經元活動的初級感覺運動區（M1）的下行調節，這被認為是一種感知轉化為行動的關鍵信息處理的功能（Pineda, 2005）。

      最新研究，揭示了語言和行動系統在人腦中的功能連接，也是通過μ波抑制體現的。受試說運動的行為或理解跟運動相關的語言時，便會激活人腦中的動覺系統。與此同時，動覺系統的激活還對行為動詞和句子的理解產生促進影響。比如手腳運動會促進手腳詞語的工作記憶加工（Shebani & Puvemuller, 2013），這個過程會伴隨著人體不同區域的μ波抑制現象。如閱讀The athlete jumped over the fence時會發生μ波抑制，且要強於閱讀及動物本身的動作The deer jumped over the stream，這說明動覺響應（motor resonance, Guan et al., 2013）在語言的信息加工中是同時存在的，而且收到語言的隱喻象徵意義的空間動覺一致性效應影響。這一動覺效應會伴隨著語義整合的EEG的N400效應，效應的強度表示μ波抑制的強弱(Van Elk, van Schhie, Zwaan & Bekkering, 2010)，這一抑制機制反映了鏡像神經元的活動與人類實際行為的互補機制。

      還有最新研究表明，語言的統計學習也是具身的。人類是外顯地去模仿外界刺激，這種模仿將正在使用中的神經肌肉系統進行協調，從而對後續的合乎語法的刺激的識別進行促進，對於語法和非語法的刺激的區別在於對語法序列的不同的模擬機制。比如利用不同神經肌肉系統對語法序列的模擬學習就比用單一神經肌肉系統對語法序列的模擬學習難。而且對某一肌肉系統的徵用會干擾利用這一肌肉系統進行語法序列模擬的順利進行（Marsh & Glenberg, 2010）。因此，最新研究趨勢是如何更好地利用μ波抑制和各種一手行為矯正研究的結果，提升μ波抑制訓練在語言習得和理解中的實際運用效果，這一前景具有重要的長效影響。

2.3冥想

      冥想雖然是佛禪打坐的一種方式，最新對其腦科學揭秘是一熱點問題，它是指為了達到意識專注，並不受外界幹擾，調節提升注意力的一種對自我內審和外部某經驗自我構造的思維訓練，是對感知、注意力、自控力、乃至情感的一種調節的心靈手段（Lutz et al., 2008）。最新研究表明，冥想對於二語學習的作用，可以體現在降低焦慮提升自信（Beauchemin, Hutchins, &Patterson, 2008）；對於語言能力提升，如口吃、口音障礙等也有一定改善作用（Boyle, 2011）。

      冥想在語言能力提升中的腦機制實際上是神經機制重組達到改善提升的目的。正如Li, Legault, & Litcofsky (2014)總結的那樣，第二語言經驗引發的大腦功能重組，比如包括增強的灰質密度和白紙整合度，在兒童、成人和老年人群體中同樣存在，在短期語言學習和訓練中更為明顯，跟習得年齡、語言熟練程度有關，並且具有語言特異性的特徵和個性特徵。Kuhl（2016）對雙邊和廣泛的白質結構進行組間差異進行對比，在雙語組，聽英語的經驗與白質纖維素關聯的強勁程度更相關，意味著雙語者具有在左半球前部白質區域的擴散的連接功能；然而，講英語的經驗與更多的後左大腦半球白質區各向異性分數增加具有更穩健的關係。這一關係表明外語冥想誘導成人大腦的可塑性，改變的程度與語言經驗成正比，冥想式語言經驗的方式對大腦的不同區域和不同結構的功能有強大的影響。

2.4雙語學習的心理生理機制

      語言習得關鍵的心理變量當屬情感、動機和工作記憶，在此三方面的神經關聯研究也取得了長足的進展。第一，情感同樣具有偏側化特徵，Costanzo等人（2015）發現悲傷的情感能促進右利手者（左腦主導語言功能者）右腦皮層的激活，但是非右利手者則沒有此特徵。左額下回（LIFG）在傳統意義上是控制語義內容的認知選擇，但實際上左額下回同樣還控制著情感的表達。Urgesi等人（2016）用左額下回(LIFG)部位的情感調節去操作控制敘述文的情感表達和理解，結果發現LIFG在消極圖片的繪本會產生對文本層面結構的破壞性理解，並且產生對這些消極故事圖片的早期心跳和肌肉反應，但不影響對情景層面故事發生的情感調節，這說明LIFG是在情感信號的感知生成的早期階段起作用的。而且這一作用在具體的文學繪本中傳統的觀點是一語和二語者沒有神經基質的差異（Fabbro, 2001），但是最新的研究，對情感負荷的文學讀本做fMRI的因素分析，發現跟情感認知相關的杏仁核和左前顳葉、側前額葉和顳區域（amygdala, lateral prefrontal, anterior temporal, and temporo-parietal）與語篇理解和高層次的語義整合相關，而且對「高興」的積極情感的血流動力學反應要比「中性」的情感的反應更強，但是雙邊杏仁核和左側中央前皮層的活躍程度跟一語閱讀有關，而跟二語閱讀特徵的關係不明顯，這說明閱讀帶有情感負荷的文本一語比二語閱讀，產生更強的和更具有區分度的情感體驗（Hsu, Jacob & Conrad, 2015）。但是二語閱讀，也不是沒有情感促進效應，只是第二語言習得早晚並不影響雙語者對情感詞的激活程度，積極情感詞促進動覺向「上」的感應，消極詞彙促進動覺向「下」的感應（Dudschig et al., 2014）。

      動機對於語言解碼、編碼和固化都有作用，按照動機體驗者認為的獎賞價值的大小將會對信息進行優化選擇，這一優先機制是獎賞具有促進語言認知和學習的生理和神經機制的作用，它的作用過程實際上是從指導注意力到提升記憶力，這裡面關鍵是神經遞質多巴胺的作用，它促進被獎賞信息的陳述性記憶力的形成，並且繼續控制獎賞價值的普遍效應，特別是在海馬區和多巴胺通路傳導的與時間相關的活動，可能會協調決定並促進各類信息的整合（Miendlarzewska, Bavelier, Schwartz, 2016）。為探測內部動機對學習的促進作用，DePasque和Tricomi等（2015）用fMRI技術對腹側紋狀體進行DTI分析，發現語言學習動機水平跟紋狀體接受到的積極和消極信息時的敏感度相關，而且左顳葉對動機提升具有反饋敏感度。這說明動機能夠調節與行為相關的反饋，同時能提升對應腦區的學習和記憶的效果。更有趣的是，一項很具體的動機操作實驗中，利用語義相關和無關進行對比，探測錯誤相關負波（ERN）神經指標，高動機條件下的錯誤判斷相關的ERN的波幅大和潛伏期長，同時還伴隨著語義幹擾效應，說明語義相關實際上受動機條件影響，高動機條件下語義選擇的衝突越大，越說明多種可能的語言信號是在高動機條件下生成的。

      工作記憶是語言學習的關鍵因素，在解碼、回溯、視聽覺辨認以及感知、閱讀、書寫甚至翻譯等任務中都起著關鍵的作用。Macnamara & Conway（2016）用歷時跟蹤手段在2年內測量了四次在受訓練中的雙語口譯者的感知速度、流體智力、任務切換速度、頭腦靈活程度、工作記憶能力，以及口譯目標語言的語義觀點呈現數量、結構和口譯產出的流利度，發現工作記憶能力能夠預測口譯能力的初期表現，且更顯著地預測口譯能力的最終表現。這說明原本工作記憶高的人起點高，而且發展速度和水平更快，口譯能力可以算是二語習得的最高境界，這一「rich gets richer」（富人變得更富有）的原則，說明工作記憶對高水平語言能力提升的重要作用。同時，很多經典的研究都在討論工作記憶是否通過訓練提升（Sternberg, 2008;Richmond et al., 2014），最新研究表明對工作記憶的提升是可以通過神經調節實現的（Trumbo et al., 2016）。

3.對優化外語教學的啟示

      由上可見，神經語言學研究從病理邁向生理的新趨勢，彰顯出對優化外語教學的應用價值。在綜述文章中，根據專門研究語言幹預的文獻，進一步提煉出「優化外語教學」的四個原則和策略。3.1多通道多感覺融合學習——「多元智能」學習策略      生理取向研究的主要成果揭示了語言的多通道信息加工時大腦功能的細化和優化。研究發現，跟多元智能理論一致，語言學習是徵用跨通道信息的（Revill et al., 2014）。多元智能理論是由美國哈佛大學霍華德·加德納 (Howard Gardner)提出。加德納從研究腦部受創傷的病人發覺到他們在學習能力上的差異，從而提出該理論。傳統上，學校一直只強調學生在數理-邏輯和語文（主要是讀和寫）兩方面的發展。但這並不是人類智能的全部。不同的人會有不同的智能組合，人類的智能至少可以有以下八項：語言 (Verbal/Linguistic)、數理-邏輯 (Logical/Mathematical)、空間 (Visual/Spatial)、身體-運動 (Bodily/Kinesthetic)、音樂 (Musical/Rhythmic)、人際 (Inter-personal/Social)、內省 (Intra-personal/Introspective)、自然探索 (Naturalistic)。利用多元智能有利於外語加工時從多種途徑優化大腦內部各區功能以及左右腦互動，從而提高興趣和效率。      最新研究表明，在閱讀過程中凡是能夠主動激活以往的聽、說、讀、寫等經驗的學習者，都能更為有效地激活視覺字形區（visual-word form area, VWFA）腦區，這是閱讀能力最相關的腦區。另外，語言與音樂的結合是最新方向。音樂訓練可以對韻律感知和處理奏效（Pinheiro et al ., 2015），加強語音訓練（Emmorey et al., 2013），或利用首音進行啟動能夠增強學生對於右腦的啟動（Francis & Driscoll, 2006）。動覺和語音的結合也是備受關注的，利用手勢語也能夠提升右腦對於語音生成的效果（Guan et al., 2013; Kita, de Condappa,& Mohr, 2007）。可見，「多元智能」通道是促進外語多感覺通道融合學習的有效策略。      具身模擬學習是當前最流行的感知動覺統合與語言學習融合的理念，它隨著第四代具身認知科學的興起，逐漸在語言認知領域得到應用（官群，2007）。從具身語義來看，具身手段能夠對於感知動覺系統進行語義的「染色」而非「表徵」，這一動覺感知理論（Action Perception Theory, APT）揭示了整合的神經機制觀，就是為什麼感知動覺系統和人腦的多模態信息處理，能夠對於語義符號和概念進行具體的區分。語義是語言認知的靈魂，如果產生了具身語義，那麼具身感知便會促進語言的理解加工。      按照這一邏輯，研究者們從不同角度揭示具身模擬原則的有效性，如具身模擬對語義深化（Pulvermüller, 2013）、語音損傷修復（Adank, 2012）、程式化語言的韻律形成（Kreiner & Eviatar, 2014）、在線句法加工 (Chan, Ryan, & Bever, 2013) 都具有加強作用。      實際上，語言障礙者主要受損部分是負責語言理解和生成的前感知動覺區域（pre-SMA）和負責整體執行功能的的顳中回（Adank, 2012）。毫不奇怪，感知動覺對語言認知的促進作用，對於雙語者和單語者（在不考慮語言能力的基礎高低時）都能成立，不受語言種類的影響(Swaminathan et al., 2013)。這說明動覺促進語言理解，不受目的語的熟悉程度高低而變化。更為有趣的是，動態模擬書寫比靜態書寫，在引發注意力指標P300同時，能夠預測語義處理指標N400和句法處理指標P600的優化效應（Chang et al., 2015）。有關這一神經模擬機制的理論框架，Kappes等人有詳細論述（2009），Sato等人（2013）也詳細闡述了第二語言學習的經驗能夠提升感知動覺的腦機制及其實證基礎。      如何將具身模擬運用在二語學習中？人們熟悉的全身反應法（Total Physical Response）就比較有代表性。在信息技術新背景下，臺灣南洋中山大學的Kuo 教授團隊，研發了具身反應訓練提升英語詞彙學習的系統，這個系統學習界面如下圖1所示，對各種可以用身體表演出的動作都有視頻和中英文註解，同時學習者的實際模擬動作也會被攝入系統，並得到系統反饋，如果動作做對了，詞彙也說對了，系統會給予「你學會了」的正確反饋。這個系統初步實現了具身模擬原則通過信息技術在語言學習中的運用。

圖1「具身反饋」促進英文詞彙學習成功與記憶提升的系統界面（Kuo et al., 2014）

      冥想（Mediation）是禪學中的概念，在這裡我們結合堅毅準備訓練（deliberate practice, Ericsson, Krampe, &Tesch-Roemer, 1993），重點揭示了雙語者的冥想能力普遍強於單一語言者。在非語言信息的執行能力控制方面，雙語者使用前扣帶皮層（Anterior cingulated cortex, ACC）更有效，這一中樞神經是心理探測的重要部位，能夠反映出正性情緒(如同情)和認知能力（如注意力和決策能力），等同於靜坐（又稱靜慮、禪修、冥想）的心理正念的作用，前額皮層的血清素水平增加，五-獍色胺（5HT）水平顯著增加，可以讓人產生興奮及愉悅感，有調節情緒，增強記憶力，塑造人生觀等多種作用（Rodríguez-Pujadas et al. 2014）。      如何提升冥想能力呢？Schreiner & Rasch (2016)指出休眠狀態或接近休眠狀態時能夠提升大腦的語言記憶激活程度，Kurdziel等（2016）做了實證研究證實在成年人中學習新詞時睡眠的作用。實際上這體現了beta節律gamma節律和mu節律在語言理解中的作用（Lewis, Wang, Bastiaansen，2015），當這些節律與外界的語言信號頻率協同一致時，蔣達到最優化語言學習（Pérez et al., 2015）的目的。保加利亞精神病療法心理學家羅札諾夫(G·Lozanov)1960年代中期創立的暗示法(Suggestopedia)實質就是通過冥想大幅度提高外語教學效率的雛形。      針對「雙語優勢論」，多個研究者從不同角度驗證了何種程度上出現雙語優勢。通過雙語者與單一母語者對比，Marian等人（2014）發現雙語者能更有效地徵用神經資源。具體而言，雙語者能夠有效地區分早期的語音（Brunellière & Soto-Faraco, 2013），並對文本中的語音差異性信號做出前注意階段執行（Peltola et al., 2012），從而有效控制語音衝突抑制現象的發生（Marian et al., 2014）。以上這些結論都說明，雙語者是使用可以分割的腦機制，但是單一語者的腦機制是獨立不可分割的。      對於平衡和不平衡雙語者，最新研究表明平衡雙語者的腦機制是整合的，但是單一語言主導的雙語者（即不平衡雙語者）使用各自獨立的系統進行信息加工，比如說單一語言主導的雙語者能夠抑制母語文本中的前注意階段的非語音的對比對，但是平衡雙語者則不具有此抑制能力。對於兒童雙語者，他們會使用知覺楔功能，就是指雙語或多語兒童的語音信號處理的優化機制，語碼切換程度大、靈活度高，這被稱為「知覺楔假說」（Perceptual Wedge Hypothesis, Petitto et al., 2012），因為，早期雙語者採用的是信息控制執行協調機制，主要激活皮層下神經元，但後期外語學習者採用的是情景記憶渠道，即左額下回，左側舌回和楔前葉被激活。      超越語言加工，雙語者對於非語言信息的執行加工能力，提升了個人認知能力的綜合水平，其根源在於能夠靈活選擇和做出決定熟練使用多種語言的形式和語音符號。這一功能主要體現在額葉-紋狀體環路對直接信號刺激在前額葉皮層的作用；整體的認知能力的提升體現在基底神經節活性的靈活度調節方面。      同時，成功外語者的特徵表現為信息整合、語音主導、詞頻起關鍵作用、詞彙概念共享。具體而言，最新的二語學習者的詞彙處理的fMRI說明，成功的二語學習者採用連貫和整合的多通道腦機制處理語言信息，在短時間的訓練中就能夠達到等同於目標語語者的信息加工能力。而且習得年齡效應（Age of Acquisition, AOA）是影響二語習得的關鍵。這一年齡效應是進行二語語音信息處理的最關鍵因素，Archila-Suerte, Zevin, &Hernandez, （2015）在對L2的神經信號處理的八個主要腦區的方差因素分析後得出習得年齡是主要因素。同時語言使用的頻率程度和詞彙共享的程度，是影響第二語言學習者在詞彙層面銜接和選擇的神經處理容易度的關鍵（Goral, Levy, Obler, & Cohen et al., 2006）。      最後，從生理幹預方面而言，主要根據赫布學習原則，這是神經元突出可塑性的基本原理，即突觸前神經元向突觸後神經元的持續重複的刺激可以導致突觸傳遞效能的增加。我們可以假定，反射活動的持續與重複會導致神經元穩定性的持久性提升……當神經元A的軸突與神經元B很近並參與了對B的重複持續的興奮時，這兩個神經元或其中一個便會發生某些生長過程或代謝變化，致使A作為能使B興奮的細胞之一，它的效能增強了。這一理論經常會被總結為「一起發射的神經元連在一起」。這可以用於解釋關聯學習機制的產生，在這種學習中通過對神經元的刺激使得神經元間的突觸強度增加。這樣的學習方法被稱為赫布型學習。比如，動作控制的認知模型解釋了語言優化學習的現象（官群，2014），也就是利用神經網絡的海扁學習能支持言語產出和行為控制之間的關聯。      通過改善神經元關聯機制促進語言學習能力的最新研究有：Chesters, Watkins & Möttönen （2017）利用經顱直接電流刺激技術(transcranial direct current stimulation, tDCS)提升外語閱讀的流利度和口語的流利度就是赫布學習原則的實證依據；Yue, Bastiaanse, & Alter（2014）全面解釋了赫布學習原則在優化語言學習中的機理。隨著生物科技的進步，這一原則和策略也將越來越有可能引起外語教學界的重視和嘗試。