鏡像神經元能解釋模仿、動作、理解、隐喻、語言等很多現象。鏡像神經元和鏡像系統假說也能較好地解釋語義、語法模型和語言進化等方面的問題。詞彙語義方面,主要是基于運動的感知表征。語法方面,TCG構式語法是在神經語言學中關注語言和視覺關系模型的基礎上,将句子和感知框架連接起來的一種構式語法,是一個擴展鏡像神經元作用并超越鏡像神經元的整合性研究框架,有利于探究将運動和感知提升到語言交流層面的一般機制。

作者簡介:

朱琳,上海師範大學對外漢語學院講師,研究興趣:認知語言學、神經語言學,代表作:《漢語使役現象的類型學和曆時認知研究》。

1.鏡像神經元和鏡像系統

鏡像神經元(mirror neuron)首先在猴子大腦腹側前運動皮層的F5區發現,然後在頂下小葉的PFG區發現。猴子大腦中的運動鏡像神經元在它做出某個動作和觀察相同動作時都會放電,引起鏡像神經元反應的運動和純粹由運動神經元編碼的反應是一樣的。在發現猴子大腦中的鏡像神經元之後,人類大腦中的鏡像系統也開始得到電生理學和神經影像技術相關證據的支持。很多研究表明,人腦中IFG和IPL區域的激活從解剖學上來說和猴子大腦中發現鏡像神經元的F5區域相對應,大腦區域是一個包含一系列活動的鏡像系統(Nishitani and Hari 2000; Fadiga,et al.2005; Fillmon,et al.2007)。

人類的鏡像神經元包括一些在非人類靈長類動物中不明顯的特征,而這些特征和語言有很大關系。因此,鏡像神經元被認為提供了模仿、動作、理解、學習、心智理論、隐喻、語言等很多現象的解釋,而鏡像神經元系統的錯誤導緻相關的神經心理疾患這一觀點也已經被廣泛接受。

鏡像神經元系統和語言之間的關系通過很多的比較數據得到證實,比如猴子F5區包括和手口運動有關的運動神經元,人類大腦布洛卡區也包括手、手指運動、抓握動作和手勢模仿等功能。F5區的側面區域神經元在有條件的發聲情況下激活,意味着在發聲演化中可能起着作用。Rizzolatti等(1996)提出,人類大腦布洛卡區的功能特殊性源于産生和理解運動行為的古老機制。之後,Rizzolatti和Arbib(1998)發展了這一觀點,認為目前人類的語言能力并不隻是基于話語,還基于整合了話語、表情和手勢的交流。他們提出鏡像系統假說(Arbib and Rizzolatti 1997;Rizzolatti and Arbib 1998),認為人類大腦的布洛卡區是從原本和交流無關的基礎機制上進化而來——即鏡像系統。

2.神經語言學語義和句法表征

在詞彙語義尤其是動詞語義方面,主要認為基于運動的感知,即具身性感知是運動和感知過程的表征;感知運動系統和語言之間存在着強烈聯系,鏡像神經元機制存在于感知、動作和語言理解之間。Pulvermüller(2005,2008)提出了動詞意義的軀體分布模型,認為動作和動作執行的表征在神經元層次上是重疊的,動作語義和鏡像神經元之間存在直接的聯系。很多研究支持感知運動系統和語言語義處理之間的關系,感知運動表征在語言處理時被激活的靈活性和概念表征的靈活性是一緻的,這已經得到大量證據支持(Zwaan,et al.2010)。

盡管也有一些研究認為感知運動表征并不是語言的必要因素,甚至不是動作詞語的必要因素,而是在某些語境下比在另外一些語境下更容易激活的模式特殊性的表征(Aziz-Zadeh,et al.2006)。然而,感知運動皮層的激活對于理解和動作有關的語言,甚至對于抽象概念來說,确實具有功能性作用,這些都滿足了具身化語義的最小要求。在語言處理中被激活的感覺運動表征的靈活性和概念表征的靈活性一緻,動作和感知的聯系甚至對于抽象語義的處理也起作用(Boulenger,et al.2009)。可是,人們也能了解并沒有做過的動作行為,這就産生了具身化和抽象化之間的張力問題。Kemmerer和Gonzalez-Castillo(2010)認為動詞語義存在兩個層次,分别對應于兩個不同的鏡像神經元系統,因而試圖提出兩個假說來解釋這一問題:動詞意義的運動特征依賴于軀體特殊性,由左運動皮層的鏡像神經元組織起來;動詞意義模闆層次的運動特征依賴于BA44區或者左額下回中更圖式化的鏡像神經元表征。所以,盡管詞語意義的一些成分是身體特殊性的,其他一些成分則可能是抽象于物理經驗的,這仍然是一個開放性的問題。

神經語言學中包括鏡像神經元在詞彙語義方面的作用和解釋已經得到相對充分的研究,鏡像系統假說也提供了較好的語義模型和語言進化解釋;而神經語言學中關于句法表征的問題至今仍然沒有得到很好的解決。神經成像在句法方面的證據通常更關注句法在大腦區域的位置以及反應時間的問題,在語言學句法理論方面還沒有比較成功的應用。

一個值得注意的提法是:有意義的語言單位之間(包括各種規則、一緻等關系的句法聯系其成因)在神經生物學上被認為在于離散組織性神經元集合(discrete combinatorial neuronal assemblies,DCNA,Pulvermüller 2003a)。DCNA的激活導緻一個分離性狀态,這些單位連接起來時是組合性的,從而成為語言單位中比詞彙更高層的神經元組合。除了将範疇連接起來,典型的DCNA在範疇成員之間建立暫時順序,在神經元框架中,每個句法連接是由一個DCNA承載的。大腦機制的研究框架認為DCNA直接連接于詞彙表征,而詞彙表征又和語義網絡相連接,這就将句法和語義功能性地連接起來,句法的DCNA通過核準其組成成分的順序可以調節詞彙和語義之間神經回路的平衡(Pulvermüller 2003b;Knoblauch and Pulvermüller 2005;Pulvermüller and Knoblauch 2009)。

盡管大多數的語法框架将句法規則、詞彙語義看成獨立的成分,可是在大腦機制的框架中,DCNA直接連接了詞語表證和句法表征,将句法和語義功能性地連接在一起。DCNA通過同時反映句法和語義特征的組合性信息聯系不同的組成成分;這種句法和語義的混合特征使得認知語言學和構式語法宣稱的形式和意義的配對有了神經生物學基礎。按照神經生物學的研究路徑,基本的語素表征聯系了形式和意義,語素序列的表征是通過序列檢測器和DCNA的方式來實現的(Pulvermüller 2003a;Feldman and Narayanan 2004;Feldman 2006)。這個觀點契合于構式語法認為詞語序列能被表征為更高詞彙項目而加以儲存的研究框架(Goldberg 2006;Lakoff 1987)。Pulvermüller(2010)更進一步認為,規則是不同序列列表重新組合為線性成分的湧現特征。這樣,句法DCNA整合了詞語形式和意義信息的神經回路,句法約束和語義回路的動态性之間就建立了直接聯系。這就提供了語義組合性可以作為句法約束和對語義激活有直接影響的特定詞彙單位之間聯系的神經生物學視角,也為構式語法認為的句法和語義之間具有緊密聯系性這一觀點提供了神經生物學的支持。

在神經語言學的框架中,具體運用構式語法考察相關語法現象、提出相關理論模型的已經有一些研究:Kemmerer(2000a,2000b)是最早明确認為神經語言學和構式語法有關聯的學者之一。構式之間的競争與合作産生了層級性的句子結構,這個功能産生的區域主要在包括布洛卡和布羅德曼46/9區的前額葉。Kemmerer(2006)使用構式語法框架來考察動作動詞和論元結構構式的主要語義特征,并進一步分析了動作動詞和論元結構的神經解剖學基礎,認為它們的語言表征基礎是鏡像神經元系統。Dominey和Hoen(2006)提出源于構式語法的神經語言學模型,認為語義結構和句法形式之間的強烈互動是由包括下部前部腦回整合的神經網絡實現的。Arbib和Lee(2008)則提出了模闆構式語法(Template Construction Grammar,TCG),在鏡像系統的基礎上将句子和感知框架連接起來,第3節中我們将具體介紹。Pulvermüller和Fadiga(2010)也認為句法尤其是層次性結構,是具身化于鏡像系統的。

3.TCG構式語法

盡管構式語法本身并未直接承認或反對鏡像系統假說,但是兩者之間存在相容性,可以在視覺和語言之間找到這一模型的證據:Draper等(1989)顯示了一系列感知圖式在靜止視野中編碼事物的方式。Arbib和Lee(2008)提出将SemRep表征作為類似視覺情境中層次性圖形的語義表征。不管是靜止還是動态的視覺情境,單個視覺情境可以有很多SemRep(語義表征),每個SemRep包括這個視覺情境中出現的施事、事物、動作和關系等分析。SemRep可以看作視覺工作記憶中圖式實例集合的抽象,但是加入了關鍵的、随着時間擴展的動作、事件成分。鏡像系統則是情境識别中的重要成分,可以連接情境和具身化的經驗;語言系統因此能夠将識别不同情境的認知過程并尋找詞語和構式來表達實體及其關系。

Arbib和Lee(2008)提出的TCG構式語法,是在神經語言學中關注語言和視覺關系模型的基礎上,将句子和感知框架連接起來的一種構式語法。TCG接受傳統構式語法(形式意義配對和構式系統組合産生整個語法結構)的主張,認為話語的意義由SemRep決定。Arbib和Lee(2008)以“A pretty woman in blue hits a man.”(一個漂亮的藍衣女子打一個男人。)為例,其SemRep表征如下:

視覺系統一開始可能識别情景中的中心任務,在這個例子中是男人和女人,而忽略其他方面,接着激活相關圖式實例來支持圖式分析,SemRep就從這些圖式激活中抽象出一系列節點和關系,組成可能的語義結構,一個給定的情景也就能以不同的方式來感知。上圖中感知到的物體的特征PRETTY、BLUE附着于物體實例的節點,而動作的語義HTT、WEAR附着于邊線,附着的概念之後則被語言系統翻譯為詞語。以上的SemRep就提供了一個包括施事、物體、動作、關系等可以呈現在視覺圖景中的圖形結構。由于SemRep圖形不是标記為詞語,而是抽象的描述信息,因而可以用不同的詞語和方式表達。

TCG中,話語的意義是由SemRep圖來表征的,圖2是Arbib(2010)的構式表征圖,分别是沒有變體的詞彙構式和高一層次的構式。在這個研究框架中,一個構式由三個方面來定義:構式的名字(name)、構式的範疇或種類(class)、定義形式和意義配對的模闆(template),這個模闆又包括定義構式意義的SemRep框架(Sem-Frame)和定義構式形式的詞彙順序(Lex-Seq)。Sem-Frame定義構式的意義部分,是SemRep圖形的一部分,圖形中的每一個成分附着一個概念和一個激活值。Sem-Frame還說明了作為整個構式代表性成分的中心元素。Lex-Seq定義構式的形式部分,是一組詞、語素或者空槽串,每一個位置槽可以用其他構式的輸出來填充。每一個空槽标明構式的類型,或者可以填充,或者Sem-Frame中的元素可以連接到位置槽,隻有和連接構式具有相同中心元素的相同類型的構式才可以填充進去。這些構式可以顯示一個詞語如何聯系到一個特定的節點之上,每一個構式的語義限制可以編碼于模闆。我們來看以下的例子。下面的兩個構式是基本類型,代表名詞DRESS和動詞HTT,語義框架如圖2所示,它們首先被喚起,其中比如/frock/标簽是物體特征,位于節點之上,它并不是詞語而隻是代表概念,星号代表中心元素。在實際最後的句子中,DRESS、FROCK等詞語可能會競争/frock/節點。

下面兩個構式則屬于複雜的高層次構式,比如IN_DRESS的構式中,/wear/标标簽是動作語義,位于邊線之上,由于有位置槽需要被填充,不能在這個階段被直接喚起。又由于這個構式中沒有動詞或者名詞類型的位置槽,DRESS和WEAR等會被競争出局,隻有BLUE可以填充COLOR的空槽。/woman/-/hit/-/man/則會喚起SVO構式,一旦所有的節點和關系被占據了,構式就被喚起。高層次構式的相似性是它所有低層構式的總和,不僅應用于附着的構式,也可以應用于新喚起的構式;尤其在有競争的情況下,相似度的計算基于所有的位置槽被填充的假設,競争勝利的構式會包括附着的構式并建立起層次結構。

一個SemRep可以産生多個句子,TCG的作用是找到能用一系列下位圖形來覆蓋相關SemRep部分的方法。模闆的作用是使之符合SemRep預定的構式選擇限制,構式的語義限制在模闆中編碼。這樣從以上的詞彙構式到高層次的構式就被賦予了遞歸性,通過這樣的方式,每個位置槽能夠匹配之前相關範疇因符合相應位置槽而喚起的構式。因此,Arbib(2010)認為,視覺的圖式這樣就能提升到相似結構中,從神經語言學的角度來講,這種将感知、時空模式等更一般的過程提升的方式是一個可行的語言加工方式。

Arbib(2010)認為,這是一個超越鏡像神經元的整合性研究框架,不僅擴展了鏡像神經元的作用,還能夠探究如何将運動和感知提升到語言交流層面的一般機制。TCG是神經語言學在構式語法框架内的有益嘗試,和其他構式語法研究路徑共享一些基本原則,可以将TCG和構式語法的其他相關變體做一個簡單的比較:TCG最明顯的特點是通過SemRep的應用,将句子語義和視覺表征聯系在一起,重視人類認知系統中的感知運動表征;而其他相關構式語法,比如ECG(體驗構式語法,Beren and Chang 2005)和FCG(流變構式語法,De Beule and Steels 2005)則使用語義表征的符号性策略。FCG主要關注邏輯謂語結構,将語義或者論元意義定義為構式的建構規則,具有相對複雜和非直覺性的多結構類型表征。ECG盡管試圖探讨語言理解中的體驗性路徑,但是基本上還是符号性的,構式的語義是由很多預先定義好參數的符号性圖式來定義的,這些參數可以從其他圖式和構式繼承而來,也可以分配給它們。相比之下,TCG具有表征的簡單性。除此之外,TCG的另一個優點是一個概念範疇可以僅僅由範疇成員之間的共享特征推動,這就使得TCG的語義匹配過程更靈活。由于TCG是以SemRep為基礎運作的,其形式和意義對中的意義部分由SemRep來表征,論元結構構式的語義限制表征為附着于節點和關系的概念。一個特定的SemRep可以包含不同抽象層次的構式,而不需要概念的範疇轉化,構式就可以根據當時不同的限制來選擇,這樣也就允許一個SemRep産生不同的句子。而且,由于構式中的範疇信息不需要明确定義,而隻需要利用簡單的匹配操作過程,所以無論句法和語義層次如何,TCG隻需要定義一種構式。而FCG則要使用很多不同規則定義的不同格式,以及每個定義體現動詞表達和意義之間不同的提取信息過程,以适應語義和句法層次的分歧。ECG在形式上比FCG簡單,但也提出表征為圖式和構式之間繼承物的不同格式類型。和FCG的規則類似,ECG中這種繼承性策略定義了語言中語義和句法的範疇層次。此外,TCG包含構式中的空槽并允許不同構式通過圖形覆蓋的過程來疊加,因此能處理層次和比較小句。FCG使用J算子來處理層次,ECG則沒有提到這一問題。

鏡像神經元被認為提供了模仿、動作、理解、學習、心智理論、隐喻、語言等很多現象的解釋,人腦中包含語言的區域和鏡像系統區域高度重合,鏡像系統内的區别可能導緻了人類語言進化。

鏡像神經元和鏡像系統假說提供了相對較好的語義、語法模型和語言進化解釋。盡管有一些研究認為感知運動表征并不是語言,甚至不是動作詞語的必要因素,然而感知運動皮層的激活對于理解和動作有關的語言,甚至對于抽象概念來說,确實具有功能性作用。在詞彙語義方面,該假說主要基于運動的感知表征。感知運動系統和語言之間存在着強烈聯系,鏡像神經元機制存在于感知、動作和語言理解之間。

感知和運動系統如何投射到語言描述,除了以鏡像神經元為基礎的詞彙表征和運動感知系統相連接的心智模拟之外,句法也在其中起着重要作用。盡管構式語法本身并未直接承認或反對鏡像系統假說,但是兩者之間存在相容性,可以在視覺和語言之間找到這一模型的證據。TCG構式語法是神經語言學中在關注語言和視覺關系模型的基礎上,将句子和感知框架連接起來的一種構式語法變體,是一個擴展鏡像神經元的作用并且超越鏡像神經元的整合性研究框架,有利于探究運動和感知如何提升到語言交流層面的一般機制,和其他相關構式語法變體相比較也具有一定的優點和新意。

(本文參考文獻請參閱《當代語言學》2015年第3期)

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