T这是一个生活在英国的家庭,只被称为KE家庭,有几个成员不会说像“河马”这样的词。他们知道这些单词,但他们的口型不太正确,所以他们的讲话就乱码了。一些家庭成员很难按照正确的顺序说出单词,而其他人则很难背诵以相同字母开头的单词。这个家族的好几代人都有类似的语言障碍,这表明他们的语言障碍有遗传基础。
21世纪初,牛津大学的遗传学家安东尼·莫纳科(Anthony Monaco)、西蒙·费舍尔(Simon Fisher)和他们的同事发现了罪魁祸首:KE家族成员有一种罕见的基因突变,名为FOXP2基因.1这种突变是微妙的——只从典型的基因中去掉了一个核苷酸FOXP2基因但结果是语言障碍很严重。这就意味着可能有一些关于正常的东西FOXP2基因使语言流利的基因。在这一发现之后,FOXP2基因被媒体称为“语法基因”和“语言基因”。
公众的“语言基因”假设似乎与关于语言起源的一定的长期理论良好。在20世纪60年代中期,Linguist Noam Chomsky建议人类大脑配备了一个不同的“语言器官”-A模块,在人类发展历史中出现了相对突然。“语言器官与早期经验互动,并在孩子讲话的语言中融入语言中,”乔姆斯基告诉泛光灯在1983年的一次采访中。
如果没有一个包装整齐的模块来指向,我们怎么知道语言是何时以及如何出现的呢?
在计算机技术飞速发展的时代,人类语言的离散、共同起源这一想法具有直观的意义。这也与许多语言具有相似特征的观察结果相一致,表明大脑包含一系列有限的语言“开关”,这些开关限制了语言的发展方式。根据这一理论,这些狭窄的路径产生了普遍的语言结构。例如,在包含动词和宾语的句子中(“Duane弹钢琴”),介词通常位于名词之前(“在聚会上”)。
但随着时间的推移,语言起源的真相变得越来越清楚,并不像“语言基因”或定义明确的语言模块那么简单。进一步的研究表明FOXP2基因基因与多种心理能力相关,并不是严格意义上的语言基因。例如,在2009年的一篇论文中,马克斯·普朗克研究所遗传学家沃尔夫冈·埃纳德(Wolfgang Enard)利用了一个事实,即只有三种氨基酸能区分人类版本的基因FOXP2基因老鼠的蛋白质。当他设计了FOXP2基因小鼠的基因与人类产生的两种蛋白质FOXP2基因氨基酸,它导致大脑中执行精细运动任务和控制肌肉运动的关键区域的功能差异,以及参与发送和接收奖励信号的区域的功能改变。2
“这是一个奖赏系统,一个被毒品劫持的系统,”Enard说。“统计学学习需要这个系统。如果你想要演讲,你需要调整它,这是有道理的。”后面的研究3.还发现小鼠与人类FOXP2基因比普通老鼠学得更快。
同样的基因如此强烈地控制着语言,同时也控制着其他的心智能力,所以它的存在似乎与语言控制着大脑其他区域独立的区域这一观点相矛盾而不是加强。正如Enard所指出的,“语言是岛屿”的观点也与进化通常的工作方式不一致。“我不喜欢‘模块’的地方在于它是从零开始进化而来的。在我看来,更重要的是,现有的神经回路已经适应了语言和讲话。”
制作复杂工具的人的大脑血液流动模式与他们思考单词时的相似。
在人类中,也有越来越多的证据表明,语言依赖于一个惊人广泛的神经支持系统。华盛顿大学2012年的一篇论文4研究表明,海马体和小脑中白质或灰质密度较高的婴儿在一周岁时表现出更高水平的语言技能,尽管这些大脑区域在传统上并不与语言有关。今年早些时候,华盛顿大学(University of Washington)的科学家还发现,7个月大的婴儿在听到讲话时,大脑的一些不同区域表现出活跃,包括小脑,小脑对协调运动非常重要。5
一些研究人员认为,不同语言之间结构的普遍性也比最初认为的要弱。2011年,乌普萨拉大学(Uppsala University)进化语言学家迈克尔·邓恩(Michael Dunn)和他的同事建立了计算机模型,研究了世界上最大的四个语言群的语序是如何随时间变化的:乌托-阿兹特克语(Uto-Aztecan)、印欧语(印欧语系)、班图语(Bantu)和南岛语(Austronesian)。他们发现,每一种语言都在按照自己的一套规则进化,而不是发展并行结构。6统计方法显示的一种结构是普遍存在的(“动宾”从句如何影响介词短语的词序),实际上只出现在小组研究的一半主要语言群体中。邓恩说:“看起来有很强的统计相关性的现象实际上只发生在两个大的语系中。”“它看起来没有那么普遍。”
邓恩不认为特定语言的大脑模块进化并产生了可预测的语言结构。相反,他认为,一旦人类达到了一定的认知能力水平,语言就会呈现出混乱的复杂性。“模块的事情始于计算机对人脑的隐喻,我认为这在当时是有用的,”他说。“但实际上,这有点欺骗。这是一个摇摇欲坠、混乱不堪的生物系统。”
W尽管语言模块的存在仍有争议,但质疑其存在似乎会使理解语言的起源变得更加困难。如果没有一个包装整齐的模块,我们怎么知道语言是什么时候出现的,是如何出现的呢?
一些线索来自对工具制造历史的研究。2010年,伦敦帝国理工学院(Imperial College London)神经系统科学家阿尔多·费萨尔(Aldo Faisal)招募了他的同事布鲁斯·布拉德利(Bruce Bradley)参加一个新实验。布拉德利是埃克塞特的考古学家和熟练的工匠。布拉德利的任务是切割石块,制作一系列粗糙的石片和更精细、对称的手斧,同时戴着一只手套,手套上布满了传感器,可以跟踪他的手的运动。当费萨尔分析传感器数据时,他注意到制作一个旋转良好的手斧所需的手部动作与制作石片所需的动作基本相同。7
结果表明,早期人类从原始的石片到手斧的飞跃本身并不是手工协调能力的提高,而是认知能力的转变。费萨尔指出,这种转变也可能有助于语言的发展。一项更早的研究报告称,当手工艺大师在制作像手斧这样复杂的工具(而不是简单的石片)时,功能性核磁共振成像扫描显示,大脑右半球的特定区域会亮起来,这些区域也与语言理解有关。8同样,2013年,利物浦大学考古学家娜塔莉·乌米尼发现,制作复杂工具的人的大脑血液流动模式与他们思考单词时的相似。9
像费萨尔这样的研究人员认为,随着工具制造技能在人群中变得越来越普遍,人类可能已经获得了语言所需的精神马力。“很多人会说工具制造出现在[语言之前]——这是普遍流行的观点,”Uomini说。“我只能说它们是共同进化的。”
“x基因”或“语法模块y”的问题在于,它们忽略了个人属性与社区属性之间的联系。
然而,即使是一般认知技能的提高,也可能是语言进化的狭隘图景。爱丁堡大学(University of Edinburgh)计算语言学家西蒙·柯比(Simon Kirby)认为,虽然人类大脑可能是语言的必要基础,但不足以解释它。柯比说,语言的起源是由人类文化本身的动态相互作用深刻影响的。
柯比采用了一种独特的方法来探索语言的起源:他教人类参与者他自己创造的新语言。他和他的同事们向人类受试者展示了不同形状和图片的卡片,教他们这些图片的单词,并对它们进行测试。Kirby说:“不管他们做什么,不管他们做对了还是做错了,我们都会教给下一个人。”“这很像电话这个游戏。”
值得注意的是,当语言从一个学习者传到另一个学习者时,它开始获得令人信服的结构。经过10代之后,这种语言变得更容易被人类使用。最值得注意的是,它开始显示出“组合性”,意思是单词的部分与它们的意思相对应——例如,有四个边的形状,可能都有一个像“ikeke”这样的前缀。由于这些可预测的特性,学习者形成了一种思维框架,他们可以很容易地将新单词放入其中。Kirby说:“参与者不仅能学习我们展示给他们的所有东西,还能正确猜出我们没有训练过的单词。”
柯比意识到,这种依赖于大脑功能的反复学习过程,对解释语言结构的来源有很大帮助。在实验室里观察了有秩序的语言出现后,当他看到同事们对语言起源的纯生物学解释变得根深蒂固时,他表示怀疑。“有一种假设认为,大脑和行为之间的联系非常简单,但语言是由大量的社会嵌入代理产生的。‘基因x’或‘语法模块y’的问题在于,它们忽视了个人的属性与群体的属性之间的联系。”
这种联系揭示了语言起源的核心矛盾。尽管语言是硬连线的,但它是一个分布的对象,跨越人类大脑和几代人。而正是混乱的词汇和语法的滚烫土豆,产生了我们今天所看到的秩序和美丽。在语言领域,就像在其他领域一样,现代科学正在向我们展示,我们不是自己封闭的飞船的驾驶员,而是戏剧中的演员,每个人都能创作一首诗。
伊丽莎白·斯沃博达(Elizabeth Svoboda)是加州圣何塞的一名作家,著有是什么造就了英雄?《无私的惊人科学》
工具书类
1.Lai,C.S.L.,Fisher,S.E.,Hurst,J.A.,Vargha Khadem,F.,和摩纳哥,A.P.一个叉头结构域基因在严重的言语和语言障碍中发生突变。自然414, 519 - 523(2001)。
2.恩纳德,W。et al。人性化的版本FOXP2基因影响小鼠的皮质-基底神经节回路。细胞137, 961 - 971(2009)。
3.Schreiweis, C。et al。人性化的FOXP2基因改变不同平衡的皮质-基底神经节回路的学习能力。神经科学会议计划华盛顿特区神经科学学会(2011)。
4.婴儿期早期灰质和白质浓度预测以后的语言技能:一项基于全脑体素的形态学研究。大脑与语言12434-44(2013)。
5.Kuhl,P.K.,Ramirez,R.R.,Bosseler,A.,Lin,J.F.L.,和Imada,T.婴儿对语音的大脑反应建议通过合成进行分析。美国国家科学院学报111, 11238 - 11245(2014)。
6.Dunn M, Greenhill S.J., Levinson S.C., & Gray R.D.语言结构的进化显示了语序普遍性的谱系特定趋势。自然473, 79-82 (2011).
7.旧石器时代晚期石器工具制造的操作复杂性。《公共科学图书馆•综合》5e13718(2010)。
8.早期石器时代工具制造的神经关联:人类进化中的技术、语言和认知。英国皇家学会哲学学报B363, 1939-1949 (2008).
9.语言和阿舍利石制工具的共同大脑侧化模式:功能性经颅多普勒超声研究。《公共科学图书馆•综合》8e72693(2013)。








