语言/手语的神经认知
本章将概述手语的几个方面。除了介绍关于手语结构和产生的基本事实外，本节还提供了关于手语的神经语言基础的信息，即手语如何在脑中处理和表征。最后，将解释手语的习得和发展，特别是在聋哑儿童中。
人类语言可以通过两种方式表达（除了书面语言），即口语的听觉-语音方式或手语的视觉-手势方式。手语是通过手和臂在躯干前方的空间中产生的手势。它们被视觉系统感知（Corina & Knapp, 2008; Meier, 2012）。然而，尽管手语的表达方式与口语明显不同，但必须强调的是，手语也是自然语言，与口语共享许多生物学、认知和语言特征。对这一点的有力支持来自以下观察：手语在语法复杂性方面与口语相当（Corina & Knapp, 2008）。
在详细解释手语之前，重要的是要澄清一些常见的误解。首先，聋人并不一定就是哑巴。其次，手语不同于其他手势动作，例如模仿动作。此外，构成手语的动作以不同于例如哑剧的方式处理（Corina & Knapp, 2008）。最后，应该明确的是，世界上不仅有一种手语，而是许多不同的手语，例如它们的句法结构可能不同（Brooks & Kempe, 2012）。
手语和口语是由不同的发音器官产生的。手语是由手和臂产生的——即用手部发音器官产生的——而语音产生则包括嘴和舌头——即口部发音器官。此外，它们由不同的感觉器官感知。手语是通过视觉感知的，而口语完全由听觉系统感知。为了能够感知手语，有必要将注意力和视线转移到交流伙伴身上，而在口语中，只需听到说话的人而不必看到他就可以了。
通信符号的意象性和任意性在手语和口语之间也存在差异。事实证明，手语的手势在本质上更具意象性，这意味着（更经常地）可以通过它们的形态推断出它们的含义，正如英国代表“相机”一词的手语所很好地证明的那样。因此，许多手语是非任意的，而口语中存在图像化表征的机会则更少。大多数口语词语形式是任意的，因为它们的含义与口语词语的声学形式无关。然而，手语中也存在任意的符号，因为它们需要在交流中表达抽象的、复杂的和不可想象的概念（Meier, 2012）。
手语中存在五个元素，它们是含义上的区别性特征，代表了手语的基本特征，这些特征在首字母缩略词“HOLME”中概括：Hand shape, Orientation, Location, Movement, 和 (facial) Expression。手形由前臂和手指的运动组成。方向与手掌的方向有关，而位置是指发音空间——即手语在躯干前方的哪个位置产生。这些元素有助于创造不同的手语，并帮助区分它们。因此，方向和位置可以被视为音素，因为它们在功能上与口语的音素相当（Brooks & Kempe, 2012）。当手形和动作也加入进来时，它们被认为构成了音系学（见下文）。手语中韵律的对应物由面部表情来代表，这些表情与身体前方的用手势的位置结合在一起产生。
形态学是对语言形状和形式的研究。在语言学中，它描述了词语的内部结构，包括例如屈折和派生。HOLME 元素可以被描述为一个组合系统，代表了手语的形态学。有趣的是，这种复杂的组合允许同时表达手语的多个方面，例如，手形和方向组合在一起可以表达名词。相比之下，口语词语主要是一个接一个地产生的——即按顺序产生的。手语交流通常具有“主题然后是宾语”的结构，这意味着背景信息（主题）首先给出，然后是主句（宾语）。例如，口语句子 "我喜歡吃羊肉." 将被签署为“肉，我喜欢羊肉”，因为句子的主题（即“肉”）首先被陈述。主句中的词序，称为句法，在不同的手语中有所不同。美国手语 (ASL) 使用主语 - 谓语 - 宾语 词序（如上一句所示），而英国手语 (BSL) 使用宾语 - 主语 - 谓语 结构（Brooks & Kempe, 2012）。因此，在 BSL 中，上面的例子将被签署为“肉，羊肉我喜欢”。
总的来说，神经认知研究表明，手语和口语在很大程度上使用相同的脑区，并且可以被视为在神经生物学基础方面功能上等同（Campbell, MacSweeney, & Walters, 2007）。聋哑人语言产生和处理方面的半球优势与听觉者相当（Corina & Spotswood, 2012）。相比之下，观察到环境因素——例如语言输入在发展过程中的性质或手语习得的年龄——会影响大脑发育，这反映在例如脑激活的个体差异中（Campbell, MacSweeney, & Walters, 2007; Homan, Criswell, Wada, & Ross, 1982）。
关于手语脑基础的研究主要通过比较和对比手语和口语来进行。脑损伤患者的案例研究有助于获得有关相关脑区在手语产生和理解中的位置和参与的信息。然而，由于这些方法中存在一些局限性，该领域的研究人员很谨慎，因为可能无法（还没有）检测到所有参与的区域（Campbell, MacSweeney, & Walters, 2007）。本节的目的是概述那些已知对执行和处理手语至关重要和重要的脑区。
左半球专门负责手语和口语的语言处理。大脑这个语言优势部分的组织遵循语言产生和理解的前后二分法。与口语类似，手语的产生与左下额叶皮层相关，即布罗卡区，而理解则归因于左后颞叶皮层，即经典的韦尼克接受语言区域。这在 Bavelier 等人 (1998) 的一项开创性研究中得到证明，他们比较了英语和手语句子处理过程中听觉者和聋哑者的脑组织。因此，手语的神经组织可以被视为与大脑中口语的组织相当。
刺激或损伤布罗卡区会对运动输出产生全局影响，这意味着会导致涉及手语运动执行的错误。这些错误的特点是手形缩小或运动不具体，例如。这种对符号产生的干扰——包括句法处理——被称为 *手语错语* (Corina & Spotswood, 2012)。手语错语还可以包括形式错误和语义错误，例如位置正确但手部运动错误。然而，当使用 TMS 干扰顶上回 (SMG) 的神经处理时，可以观察到这些缺陷。这个区域的损伤会导致语言成分选择错误 (Corina & Spotswood, 2012)。*手语失语症* 描述的是与韦尼克区病变相关的理解缺陷。有关失语症综合征的更一般性治疗，请参见第 言语和语言获得性障碍 章。
手语错语 在手语使用者中，错语是大脑损伤后获得性语言功能障碍的典型特征。手语错语涉及在符号生产中替换一个非预期元素，例如在正确的手部位置产生一个词，但使用错误的运动，或者，如下图所示，产生正确的符号，但在错误的位置，从而改变其含义（例如，从母亲变成父亲）。
进一步的研究表明，左半球的其他区域也参与手语的产生，这些区域在手语产生过程中比在口语产生过程中表现出更强的激活。顶上回 (SMG)，其损伤会导致上述特定类型的手语错语，已被证明参与语音处理 (Emmorey, Mehta, & Grabowski, 2007)。语音学描述了一个词或一个符号的最小单位，称为音素。根据这一点，一个符号可以被分成手形、手掌方向、位置和运动——即 HOLME 的前四个元素，据认为这些元素构成了手语的语音学 (参见上面)。顶叶上回 (SPL) 专门参与监控运动输出。Emmorey、Mehta 和 Grabowski (2007) 基于他们对不同神经损伤的手语患者的数据库，认为“[…] 本体感觉监控在手语产生中可能起着更重要的作用，因为手语的视觉监控 [不同于] 言语的听觉监控 […]” (Emmorey, Mehta, & Grabowski, 2007, p.206)。言语输出可以通过倾听自己的声音来监控，而在产生手语时，需要集中精力感知手势或运动。因此，SPL——负责视觉感知和视觉注意——由于本体感觉监控，一般来说更多地参与手语 (Campbell 等人，2007；Corina & Spotswood, 2012；Emmorey, Mehta, & Grabowski, 2007)。
右半球的作用
[edit | edit source]众所周知，右半球专门负责视觉空间处理，无论是在视觉感知中，还是在处理口语和手语中的空间关系时。对使用手语的获得性脑损伤患者的案例研究表明，右半球的损伤不会导致语言处理问题 (Campbell 等人，2007；Hickok 等人，1999)。这个半球的病变会导致视觉空间缺陷，但不会导致任何特定于语言的缺陷，例如手语失语症或错语 (Campbell 等人，2007；Corina & Spotswood, 2012)。然而，有一些证据支持这样的假设，即在手语中，右脑区域的参与程度高于口语。右半球在检测和解释视觉运动方面占主导地位，而视觉运动是处理手语的主要组成部分。右半球也专门负责区分视觉物体的形状、大小或位置。此外，右半球在社交交流中占主导地位。颞上区域对面部信息敏感，这在手语的产生和理解中起着重要作用。神经影像学研究表明，右半球的后部顶叶和颞叶区域在介导手语方面发挥着特殊作用 (Newman, Bavelier, Corina, Jezzard, & Neville, 2002)。右半球似乎也参与了将视觉物体成分和空间关系转换为以身体为中心的表征的过程，这是在手语产生和处理过程中需要承担的另一种认知需求。
总之，手语的神经心理学和功能性脑成像研究表明，像布罗卡区和韦尼克区这样的经典语言区域在手语者产生或理解语言时，与口语的参与方式类似。即使左右半球在每种情况下都具有主要不同的功能，但现有的激活研究并不允许明确区分。例如，句法处理也可能涉及手语中的右半球 (Campbell 等人，2007；Corina & Spotswood, 2012)。此外，在处理手语时，会额外调用许多与视觉空间处理相关的脑系统，特别是在右半球 (Bavelier 等人，1998)。最近的研究表明，这些右半球系统的参与程度取决于手语使用的熟练程度，而不是手语习得的年龄 (Campbell 等人，2007；Corina & Spotswood, 2012)。“重要的是，右半球颞顶叶区域的激活是特定于 BSL 的，在观看相同句子的英语视听翻译时，在听力非手语者中没有观察到” (Corina & Spotswood, 2012, p.749)。相比之下，可以说手语和口语在左下额叶回和左颞叶区域显示出模式无关的神经活动 (Corina & Spotswood, 2012；Emmorey 等人，2007)。如前所述，视觉皮层的某些部分在手语中被更多地激活，而颞上叶的听觉皮层在口语中被更多地激活，而在手语中则较少激活。
这里要提到的最后一个重要的结果与手语习得背后的神经可塑性有关。更具体地说，MacSweeney、Campbell、Woll、Giampietro、David 和 McGuire (2004) “[…] 在 BSL 感知过程中，聋人手语者的激活程度高于听力手语者，这些区域传统上被认为负责听觉处理”。(MacSweeney 等人，2004, p. 1615)。这表明听觉系统区域内的功能可塑性，因此，如果听觉输入被剥夺，听觉区域可以用于处理来自其他 (这里：视觉) 感官的语言输入 (Campbell 等人，2007)。
离题：象形性
[edit | edit source]对失语症患者的检查表明，他们经常无法产生象形符号（例如，“牙刷”），但仍然能够产生与相应词语相关的动作，作为一种模仿手势（即，“如何刷牙”）。这些发现特别有趣，因为它们表明，尽管手语和手势表面上相似，但它们之间存在着神经生物学基础的差异 (Campbell 等人，2007)。因此，聋人手语者的 brains 区分语言和非语言动作。有人建议，符号可能更多地依赖于自上而下的处理，而非语言手势可能更多地依赖于自下而上的处理 (要了解更多关于这个问题的信息：Corina & Knapp, 2008)。
手语的习得和发展
[edit | edit source]总的来说，聋人父母的聋哑孩子和听力父母的孩子在语言习得的早期阶段经历了类似的过程，即聋哑孩子的认知发展与听力孩子相当。聋哑婴儿会用手势咿呀学语，并在手语发音中也会出现错误，这些错误在质量上与听力婴儿在言语产生中出现的错误相当 (Lederberg, Schick, & Spencer, 2013)。有趣的是，一项关于手语习得和 11 个聋哑父母的婴儿运动发展研究表明，聋哑婴儿比听力婴儿更早——大约 2-3 个月——就能用手语表达 (Bonvillian, Orlansky, & Novack, 1983)。这导致了这样一个假设，即手语产生的基本运动先决条件在发展中比说话所需的先决条件更早出现。
手语的习得取决于接触手语的年龄。因此，孩子第一次接触手语的年龄可能与他们以后的认知发展有关。例如，首次接触的年龄可能会影响手语的流利度和理解能力。晚期学习者无法像母语学习者或早期学习者那样流利地用手语表达。晚期接触的影响会影响生产和理解中的所有结构层级，例如韵律、形态学或句法。正如在本维基教科书中其他地方更详细地概述的那样 (语言发展)，在发展早期深入学习第一语言非常重要，这样可以预防对以后语言学习阶段的负面影响。这同样适用于手语和口语。研究发现，正如口语的发展一样，手语必须来自环境，并且必须在关键期内习得，才能发展涉及的神经系统和发展通常所需的可塑性。手语的产生和理解能力的缺陷也会对与语言相关的领域产生影响，例如导致 *心智理论 (ToM)* 或 *识字* 的发展延迟 (Lederberg, Schick, & Spencer, 2013)。据报道，晚期手语学习者还会有其他后果，例如冲动性更强、注意力控制能力更弱、工作记忆容量更小，以及执行功能障碍 (Brook & Kempe, 2012)。聋人往往比听力人表现出更少年龄适当的技能，而且大多数聋哑孩子对 (口语) 音韵学 (印刷) 词语的表征很少，这使得他们更难学会阅读 (Lederberg, Schick, & Spencer, 2013)。
心智理论描述了从他人的角度理解其观点或感受的能力。这项技能被认为在社交行为和与周围环境的接触中非常重要。
识字描述了阅读和写作的能力。有关详细信息，请参见第阅读和写作章。
如前所述，孩子的学习环境对其发展具有重要影响。聋哑儿童与聋哑父母一起长大，通常在聋哑人社区中使用手语。他们通常通过自然的互动体验学习手语，并得到周围环境的支持。听力父母的聋哑儿童通常通过早期干预或特殊学校课程学习手语。总的来说，人们努力提供早期机会，使聋哑儿童能够以手语作为第一语言。也鼓励双语教育，这意味着口语被作为第二语言学习。然而，只有很少一部分聋哑或听力障碍儿童能够成功地学习口语。支持聋哑或听力障碍儿童学习和发展语言的一种选择是人工耳蜗，它可以增强聋哑儿童感知声音的能力，从而也能够学习口语。人工耳蜗植入耳蜗，能够将听觉信号转换为电子信号，并将其传输到听觉神经。即使结果（在听力质量和言语表达方面）与听力儿童相比，儿童似乎也从早期植入中受益（Brooks & Kempe，2012；Lederberg，Schick & Spencer，2013）。
总的来说，可以说聋哑儿童和听力儿童在（认知）发展方面原则上没有区别，特别是在语言产生和处理方面。然而，听力父母的聋哑儿童的发展不同于聋哑父母的聋哑儿童的发展。听力父母的聋哑儿童的发展则更加困难。由于其特定的发展环境，这些儿童在语言发展方面经常出现延迟，因为在语言敏感期缺乏关键的语言输入（Lederberg，Schick & Spencer，2013）。此外，听力父母的手语熟练程度对他们聋哑子女手语的发展有很大影响。与聋哑儿童的聋哑父母相比，听力父母更常见的是缺乏流利性，这会对学习和随后的发展产生负面影响（例如，Meronen & Ahonen，2008）。正如根据上面讨论的发现所预料的那样，听力父母的聋哑儿童经常在其他认知能力（如心智理论）方面表现出延迟。这种延迟可能与他们父母的输入有关，这些输入通常不那么多样化（Lederberg，Schick & Spencer，2013）。
即使没有语言输入，聋哑婴儿似乎也像其他任何儿童一样有交流的动机。多项调查表明，即使没有语言输入，儿童也具有创造交流系统的能力。与认可的手语隔离的聋哑儿童没有模仿或复制认可手语的机会，但他们确实通过手势与周围环境（例如，与父母）交流。他们创造了一个所谓的家庭手语，即一组具有特定含义的手势——例如，指向可能意味着拿起某样东西——或者与特定物体相关联。人们观察到，在不同文化中，家庭手语系统具有相似之处，例如在手语语法类别构建方面的一致性。因此，家庭手语的出现支持了手语结构可以自发出现的观点。要成为一种被接受和使用的手语（例如，在尚未建立手语系统的文化中），有必要让下一代采用这种新的交流系统，并对其进行修改使其更系统化（Brooks & Kempe，2012）。
摘要
[edit | edit source]总之，交流可以通过两种自然的方式发生，这两种系统之间的明显区别在于输入和输出的方式。在听觉口语方式中，口语包括语音声音的产生和感知处理，而手语使用手动手势和视觉注意力来交流。手语——就像口语一样——是用来人与人之间交流的自然语言。手语在许多方面与口语具有相同的质量和语言复杂性，此外，它们在很大程度上也由相同的大脑区域表示。同样在手语中，左半球似乎是语言的主导神经基础。右半球更多地参与视觉空间处理，这就是为什么这个半球在手语中发挥更重要作用的原因。
总的来说，聋哑婴儿能够像听力婴儿学习说话一样学习手语。聋哑儿童在生命早期学习手语时，表现出相似的认知发展。然而，父母的环境和语言输入对儿童手语的发展和习得有很大影响，这对听力父母的聋哑儿童来说尤为重要，他们往往无法在生命早期语言习得的关键时期立即提供必要的语言输入。晚期接触手语或接触低质量的语言输入会导致聋哑儿童在语言和一般认知发展方面出现巨大的延迟和持久缺陷。
总之，有很多研究可以提供更多关于聋人手语和语言处理的信息。然而，这些发现尚未完善——因此，需要进一步探索聋人手语者与听力者相比的神经系统和大脑活动。
进一步阅读
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参考文献
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