句法加工的腦機制

摘要 語言理解中，句法加工至關重要，它把各個意義單元以不同的方式整合起來，從而形成整體的意義表征。句法加工的腦機制是心理語言學比較關注的問題，目前由于ERP技術和功能成像技術的進步，使對這一機制的探討成為可能。該文對有關句法加工的腦機制的研究進行了回顧與總結，并針對目前該領域存在的問題與爭論進行了討論。

關鍵詞 句法加工，腦成像，腦損傷研究，句法違反，句法操作。

分類號 B842;B845

1 引言#61472;

語言是人類區別于動物最重要的特點之一，是人類日常所從事的重要的認知活動。人類語言系統是一個復雜的系統，具有層次結構，從簡單到復雜依次有音位、語素、單詞、短語和句子等不同的層次。各個不同的層次以一定的規則組織起來，構成可以接受的話語。其中，將詞素組合起來以構成短語和句子的規則即句法，是決定各個組成部分之間關系的關鍵因素。例如這樣一個句子，“The little old man knocked out the giant wrestler”，只有通過句法的組織，搞清楚誰對誰做了什么，才能使我們理解這種不太可能發生的情景^[1]。因此，句法信息可以幫助我們以特定的方式將聽到或讀到的單詞組合起來，以形成對句子的解釋。現在語言學界一般都承認，人們在理解語言的過程中要建立起一定的句法結構^[2]。要確定句法在語言理解中的作用，建立起完整的句法加工理論，需要進一步考察句法加工的認知神經機制，特別是句法加工的腦機制^[3]。

對于腦與語言的關系的研究開始于一個多世紀以前，Broca和Wernicke首先發現特定腦區的損傷會導致特定的語言障礙，即失語癥。1860年，法國醫生Broca對兩名患有言語運動障礙的病人死后的尸體進行解剖，發現其大腦左半球額下回，靠近外側裂的一個區域發生病變。1874年，德國的Wernicke發現大腦左半球顳葉皮層后部的病變與言語理解的障礙有關。布羅卡失語癥患者的言語中缺少曲折變化和句法功能詞，他們不能理解只有利用句法信息才能正確理解的一些被動句，如“The dog was chased by the cat”^[4]。因此布羅卡失語癥病人具有句法障礙。而維爾尼克失語癥患者沒有表現出句法的障礙。腦損傷會選擇性的影響句法加工這一事實表明，句法加工有其特定的腦區。

近年來，隨著各種腦成像技術的發展和逐漸成熟，越來越多的研究開始關注句法加工的精確腦定位問題。本文將對句法加工的腦機制的有關研究進行綜述，并對存在的問題進行討論。

2 句法加工的腦機制研究

研究句法加工的腦定位問題，目前主要采用腦損傷方法和腦成像技術，通過讓被試進行各種涉及句法加工的操作，考察這些加工所涉及的腦區。其中常用的腦成像技術主要有事件相關腦電位技術（ERPs），功能磁共振成像技術（fMRI），正電子發射斷層掃描技術（PET），腦磁圖技術（MEG）等。常用的涉及句法的實驗任務主要包括理解具有詞類違反的句子、理解具有其它句法違反的句子、進行各種句法操作。通過一系列ERP研究，Friederici等^[5]發現，句子理解過程可以分為可辨認的三個階段，其中第一個階段為基于詞類信息的句法結構建立過程，第三階段為各種來源的信息，包括句法信息的整合過程。句子中詞類約束的違反能導致的(E)LAN成分，該成分反映了第一階段的加工，其它類型的句法違反（短語結構違反、數的一致違反、性的一致違反等）能導致P600成分，它反映的是第三階段的加工。

2.1 詞類違反（早期句法加工）

曾有很多研究通過詞類違反考察句法加工的腦機制問題，其中很大一部分為ERP研究。用ERP技術研究語言加工開始于Kutas和Hillyard等發現反映了語義整合的N400成分^[6]。近年來，很多研究發現了與句法加工有關的其它ERP成分，其中包括詞類違反所導致的左前負波（Left Anterior Negativity，LAN）。很多研究發現，LAN是主要分布在大腦左半球前部的負波，因此叫做左前負波，多數研究發現LAN的潛伏期為300到500ms，而另一些研究發現其潛伏期為100到300ms^[3]。Friederici等發現，當語境要求出現某種句法類型的單詞，例如在一個冠詞和形容詞之后應該出現一個名詞，而實際上出現了另一類型的單詞，如動詞，那么在這個不應出現的動詞的位置就會出現早期的LAN，這表明LAN效應是詞類約束的違反^[7]。后來Friederici提出，出現在100到300ms的早期左前負波（ELAN）是詞類違反導致的，而出現在300到500ms的左前負波是由形態句法加工導致的^[5]。

與語義整合的N400效應主要分布在腦后部頭皮不同，LAN主要分布在大腦的左前部，這表明，詞類約束的違反所標志的句法加工應該在前部的腦區進行。然而由于種種原因，由LAN成分的頭皮分布來推斷認知加工的腦機制存在很多困難^[8]。第一個問題就是，僅僅從頭皮上記錄的腦電無法確切推斷產生頭皮電位的腦組織。少數頭顱內的腦電記錄在一定程度上與頭皮上記錄的腦電是類似的，但是由于大腦皮層的復雜結構，頭顱深部記錄的電位和頭皮的電位之間未必是一種直接的關系。而且，我們不知道我們所關心的認知過程是否在所記錄的ERP成分中反映出來。因此，要對句法加工進行精確的腦定位，需要進行腦損傷研究和功能成像研究，或者將ERP研究與這些研究結合起來進行考察。

將ERP研究與腦損傷研究相結合的實驗邏輯是，如果某一腦區的損傷導致不能產生反映句法加工的ERP成分，或者出現了該ERP成分的異常，則說明該腦區參與句法加工。Friederici等讓左側額葉皮層損傷的被試以及基底核損傷的被試閱讀包含句法違反的句子并判斷句子的正確性，結果發現左側額葉損傷的被試在句法違反的關鍵詞處沒有出現LAN，這說明左側額葉皮層的損傷影響了第一階段基于詞類信息的句法結構建立過程^[9]。基底核損傷病人出現了預期的LAN，說明基底核的損傷不影響句子的理解過程。Kotz等發現，左側顳前葉損傷的病人在加工句法違反的句子時沒有出現ELAN，卻出現了清晰的P600，而右側顳前葉損傷病人既出現了ELAN也出現了P600，這說明，左側顳前葉對于第一階段的加工是必要的^[10]。

有些研究還運用空間分辨率更高的其它成像技術考察了早期句法加工的腦定位。Wang等^[11]和Friederici等^[12]通過MEG技術來確定參與早期句法切分過程的皮層結構。他們向被試聽覺呈現具有詞類錯誤的句子，要求被試判斷其句法正確性，記錄被試對句法違反的腦反應。結果表明，早期句法切分過程由顳葉區域，可能是planum polare，和fronto-lateral支持的。這些區域在五名被試中的四名中表現出左腦優勢的雙側激活。左側顳葉區域對早期句法過程的作用比左側fronto-lateral區域的作用更大。Kuperberg等通過事件相關fMRI研究了同樣的問題^[13]，結果發現，當被試進行句子意義可接受性的判斷時，句法的違反導致頂上回和頂下回的激活。

2.2 其它句法違反（晚期句法加工）

近年來發現的與句法加工有關的ERP成分，除了(E)LAN以外，還有600/SPS。Osterhout等發現，當被試閱讀包含句法歧義的句子時，會產生不同于N400的晚期正波，這種正波被稱為P600^[14]，后來根據其功能特征被稱作句法正漂移（syntactic positive shift， SPS）。產生P600的一般前提條件是句法約束的違反，例如在句子中的某個位置要求出現“to”，而實際上出現了名詞，如“Jill entrusted the recipe friends before she suddenly disappeared.”那么在名詞出現500ms以后會出現P600^[15]。后來在多種語言中的不同類型的句法違反（短語結構違反、數的一致違反、性的一致違反等）的條件下出現了類似的P600/SPS效應^[3]，而且發現在聽句子和閱讀條件下結果一致^[16]。值得注意的是很多情況下，P600常伴隨LAN一起出現。當句子中包含句法違反時，首先在早期產生一個300~500ms的左前負波，然后出現P600^[17，18]。這種情況與句子理解的三階段模型^[5]是一致的，該模型認為，第一個階段為純句法階段，在詞類的基礎上建立其最初的句法結構；第二階段為詞匯語義和形態句法加工，進行主題角色分配；第三階段為多種類型信息的整合，形成對句子意義的最終解釋。LAN和P600所反映的分別是第一階段和第三階段的加工。

與(E)LAN一樣，通過P600的頭皮分布來推斷認知加工的腦機制存在很多困難，因此一些研究將ERP研究與腦損傷和功能成像技術結合起來進行了研究。在Friederici等的研究中，讓左側額葉皮層損傷的被試以及基底核損傷的被試閱讀包含句法違反的句子，結果發現左側額葉損傷的被試在句法違反的關鍵詞處出現了波幅減小的P600^[9]，這說明，左側額葉皮層的損傷對第三階段的再分析過程也產生了一定的影響。基底核損傷病人出現了預期的P600，說明基底核的損傷不影響句子的理解過程。Wassenaar等的ERP研究發現，健康成人對詞類違反的句子表現出清晰的P600效應，而布羅卡失語癥患者只出現了減弱和延遲的P600/SPS效應^[19]。這說明，布羅卡區的損傷會導致句法加工的障礙。

也有很多研究用空間分辨率更高的成像技術考察了晚期句法加工的腦定位。Meyer等用事件相關fMRI技術考察了數、性、格的一致違反條件下被試的腦反應^[20]。他們讓不同的被試聽同樣的句子材料，但是遵循不同的指導語，要求所有被試進行是否符合語法的判斷任務，其中一半被試還要暗自修正錯誤句子。結果發現幾個左側顳葉腦區的腦反應根據句子符合語法的程度的不同而變化，特別是不進行修正的被試組。另外，當被試額外進行修正任務時，可以觀察到右側大腦外側裂附近皮層的局部血流量的增加。特別是，右側額下回（pars opercularis和pars triangularis）和右側顳橫回（Heschl’s gyrus）受到修正任務要求的影響更大。與此相比，顳上回的前部（planum polare）表現出雙側激活的增強。盡管左半球的激活明顯的根據句子是否符合語法而變化，但本研究結果表明右側大腦外側裂附近皮層，特別是當任務明確要求即時修正時參與了語法加工。Newman等也用fMRI技術考察了數的一致的違反條件（句法違反）和引入無關動詞條件（語義違反）下的腦活動情況，發現額葉的不同區域對上述違反敏感，其中pars opercularis對名詞－動詞的數的一致的違反敏感，而Pars triangularis對于無關動詞的引入更加敏感^[21]，這說明額葉的不同亞區域具有不同的功能，其中pars opercularis對句法加工敏感。Moro等在PET實驗中通過由假詞組成的書寫句子來實現詞匯語義成分的中立^[22]。他們要求被試出聲讀出句子或者要求探測句子中的不規則，對句子進行可接受性判斷。結果發現，在句法和形態句法加工中，探測到布羅卡區和右側額下皮層的部分區域參與了這一加工。而且，在這一系統中，左側尾狀核和腦島僅在句法加工中得到激活，表明了這些區域在句法計算中的作用。這些發現證明，這些腦結構組成了一個選擇性的參與形態和句法計算的神經網絡。Petersson等運用事件相關fMRI進行的研究發現，人工語法的“性”的違反也導致了布羅卡區的激活^[23]。

2.3 句法操作

除了通過上述兩種句法違反的方法進行研究，一些研究者通過讓腦損傷的被試進行句法操作，或讓正常被試進行句法操作的同時進行腦部成像，從而推測負責句法加工的腦區。

2.3.1 腦損傷病人的句法操作

70年代的有關研究^[4]已經證明，布羅卡區在語法編碼和切分操作中發揮了極其重要的作用，不依賴于形式的語法知識表征在這一區域。然而后來的一些研究^[24]表明，布羅卡區與句法加工的關系并非如此簡單。Kempler等等用CT和PET技術考察了43名失語癥患者^[25]，結果發現，句法理解與額下皮層（布羅卡區）和顳葉區域（維爾尼克區）之間存在相關。Caplan等讓60名腦中風患者進行多種形式的句法操作，發現與對照組相比，他們的操作成績較差，其中左半球中風患者的成績更差，CT掃描發現，大腦外側裂附近皮層不同部位的損傷都能導致多種句法操作的障礙^[26]。

2.3.2 正常被試的句法操作

運用正常被試進行句法操作來推測句法加工的腦區，很多研究都通過某種方式將句法加工單獨的分離出來。

第一種分離句法加工的方法是比較復雜句和簡單句。其邏輯是，如果復雜句與簡單句相比包含了額外的句法操作，那么復雜句條件下激活更強的腦區就是句法加工的腦區。Stromswold通過PET技術考察了句法加工的腦定位問題^[27]。他們操縱句子的復雜性讓被試進行可接受性判斷，對被試進行PET掃描，結果發現句法復雜句與句法簡單句相比，在布羅卡區，特別是pars opercularis出現了局部腦血流量的顯著增加。Just等運用fMRI技術也研究了這一問題，他們操縱句子的復雜性，讓被試對句子進行可接受性判斷，發現左右半球的維爾尼克區和布羅卡區都得到了激活，左半球的激活程度更高^[28]。Stowe等運用了不同的實驗任務考察了這一問題。他們讓被試判斷兩個句法復雜性不同的句子的意義是否相同，發現復雜句法條件與簡單句法條件相比，后部顳中和顳上回得到了激活，表明這些區域可能參與句子結構的加工^[29]。Peelle等也用fMRI技術考察了句子復雜性的問題^[30]。他們通過加工賓語從句和主語從句來操縱句子的復雜性，并以不同的速度向被試聽覺呈現句子，結果發現，在不同的呈現速度下，左側額下皮層都得到激活。

不論是句法復雜句與句法簡單句的對比還是句子與詞列的對比，都包含了句子意義的加工，無法解釋真正的句法加工的腦機制，因此有些研究運用了無意義的句子。無意義的句子是將語法正確的句子中的名詞、動詞和形容詞用假詞代替，這樣的句子條件下只包含了句法的信息而沒有語義信息。將這種看似語法正確卻沒有意義的句子和正常的句子條件進行比較，Friederici等發現了后部顳上溝的激活，同時也發現前部顳上溝的部分激活，他們還將無意義句與正常句、真詞列以及假詞列條件進行比較，發現雙側布羅卡區中部的激活^[31]。Meyer等在fMRI實驗中運用了兩種句子條件，一為包含正常功能詞和內容詞的正常口語，二為包含功能詞和假詞的假口語。兩種條件的比較結果表明，相對于正常句子，聽假句子在前部的顳上區域和額葉蓋部產生了強的激活^[32]。可以看出，通過這種分離句法加工的方法，得到了布羅卡區和顳葉部分區域的激活。

總的來說，以不同方法和不同的任務進行的研究結果表明，額葉、顳葉的某些區域，特別是左側額葉和顳葉的某些區域參與了句法的加工。但是各個研究所表明的具體的腦區位置并不完全相同。

3 問題與爭論

盡管ERP和功能成像技術已經使句法加工的腦定位研究稱為可能，并且已經涌現了一批有價值的研究。但是腦的極端復雜性和技術手段的相對落后，以及相應的實驗設計本身存在的缺點使有關研究對這一問題的回答尚不能令人滿意。以下是引起爭論較多的幾個問題。

3.1 句法加工與工作記憶

根據經典的工作記憶理論^[33]，在句子理解過程中工作記憶的參與是必要的，特別是加工句法復雜的句子，工作記憶的負荷將會加重。如前文所述，在腦成像研究中分離句法加工的一種重要手段是操縱句法的復雜性，認為句法復雜句與句法簡單句條件下腦反應的差別可以看作是由句法加工導致的。以這種方法分離句法加工，一般發現布羅卡區，特別是pars opercularis 的局部腦血流量顯著增加^{[27，28，30]}。然而，復雜條件與簡單條件的差別除了句法復雜性以外，還有工作記憶負荷的差別，兩種條件下腦反應也許是由工作記憶負荷的差別導致的。而且，也有研究發現，在多種條件下工作記憶負荷的增加會導致布羅卡區的激活。Fiebach等加工Filler-Gap Dependencies句子的fMRI研究^[34]和Cooke等加工antecedent-gap linkages的fMRI研究^[35]發現，在某些句子成分與語境進行語法和語義整合以前必須保持在記憶中時，左側額下皮層得到了激活。可以看出，在一定程度上，工作記憶負荷的增加和句法復雜性的增加所產生的腦激活是一致的，因此，很可能通過句法復雜性的操作進行的腦成像研究所得到的腦激活的原因是一樣的，即工作記憶負荷的增加，而句法操作的特異化腦區有可能不在布羅卡區。

3.2 句法加工與語義加工

在正常的句子理解中，句法和語義是結合在一起的。要研究句法的腦機制，必須通過一定的方法將句法和語義進行分離，然而前述分離句法的方法大多沒有真正的將句法和語義分離開。在句法復雜句和句法簡單句的比較中，雖然語義完全相同而只有句法不同，但是句法復雜句與句法簡單句相比，其語義的操作方式也很可能是不同的。例如以下兩個句子：

Men that assist women are helpful.

Women that men assist are helpful.

盡管字數相同、意義一致，但是進行語義理解過程中形成心理表征時，意義單元進入心理表征的順序也是不同的，因此所形成的腦成像差異是因為意義表征建立過程的差別還是句法操作所導致的差別也是有疑義的。通過句法違反研究句法加工是一種用ERP研究句法加工常用的方法，并且穩定的得到了(E)LAN和P600/SPS，然而這種方法同樣不能避免語義加工。從理論上講，句法違反的檢測需要在一定的語境中，而語境信息表征的建立是在對句子中單詞的意義解釋的基礎上建立的，因此句法違反所得到的腦激活區域必然在較大程度上是由語義加工所導致的。多項fMRI研究表明，操縱句法復雜性和句法違反大多導致雙側顳葉和雙側額葉的激活^{[17，18，20~23]}。而某些fMRI研究也表明，句子理解中的語義加工也導致同樣區域的激活^[36]。這種重合有兩種可能，一種可能是，語義和句法加工的腦區可能是重合的，另一種可能是，前述有關句法加工的研究沒有真正分離出句法加工，因此這些研究所聲稱的腦區也未必是句法特異性的。

3.3 句法理解與句法產生

句法加工既包括句法理解也包括句法產生，那么句法理解和句法產生是否涉及同樣的腦區呢？已經有大量研究表明布羅卡區在言語產生中的重要作用，那么對于句法產生，布羅卡區是否參與呢？Dogil等進行了事件fMRI研究，結果表明在言語產生中，句法加工不但導致預期的布羅卡區的激活，還發現了維爾尼克區和小腦的激活^[37]。布羅卡區和維爾尼克區的激活與句法理解過程的腦反應是一致的，然而小腦的激活出乎意料。由于在該研究中的配對相減實驗設計使兩種條件下除了句法加工外其余的條件也是完全一樣的，因此小腦的激活應該是句法加工的結果。有研究表明，小腦也會參與一些高級認知功能^[38]，也有研究表明小腦會參與句法理解加工^{[39， 40]}，這進一步表明小腦參與句法加工是完全有可能的。然而多數句法理解的研究沒有發現小腦的參與，因此有可能僅在有限的條件下，句法加工會導致小腦的激活。那么到底句法理解、句法產生與小腦以及其它大腦皮層的關系是怎樣的呢？顯然，這還需要進一步的研究。

3.4 早期加工與晚期加工

如前所述，根據Frederici的句子理解的三階段模型^[5]，句子理解分為三個階段，第一和第三階段涉及句法加工，其中第一個階段為LAN所反映的純句法階段；第三階段為P600所反映的多種類型信息的整合。LAN和P600的極性、潛伏期和頭皮分布都是不同的，因此第一和第三階段所涉及的句法加工的腦區也是不同的。Friederici等^[9]、Kotz等^[10]和Wassenaar等^[19]的研究發現了腦損傷的不同部位對于第一和第三階段句法加工的影響也是不一樣的，但是他們的結果并不完全一致。Friederici等發現左側額葉的損傷主要影響第一階段加工，也對第三階段加工有一定的影響^[9]。Kotz等發現左側顳前葉影響第一階段的句法加工而不影響第三階段，而右側顳前葉對第一和第三階段的加工都不影響^[10]。Wassenaar等發現，布羅卡失語癥患者的P600/SPS效應（第三階段加工）被減弱和延遲^[19]。從以上的研究可以看出，各個腦區對第一和第三階段的加工的影響是不一樣的，然而很多研究并未考慮句法加工的階段問題，而是直接比較句法復雜和句法簡單的句子，或者對沒有意義的句子和正常的句子進行比較，這樣比較所獲得的激活的腦區可能既包括第一階段的加工，也包括第三階段的加工，因此無法真正澄清負責特定句法加工的腦區。

4 小結與展望

總的來說，目前人們對句法加工的腦機制進行了大量的研究，這些研究通過不同的實驗設計說明，額葉的某些區域、顳葉的某些區域，甚至頂葉和小腦的某些部位都會影響句法加工。但是，由于各個研究自身存在的某些缺陷，加上人腦本身又是極其復雜，因此這些研究所得出的結果尚難以定論。對于這一問題目前還存在很多爭論，要真正揭示大腦如何進行句法加工之謎，還需要設計更加科學的實驗進行研究。

在未來的研究中，需要充分考慮工作記憶與句法加工的關系；控制語義對句法加工的影響；分清句法理解與句法加工；分離出各個不同階段的加工。另外，還應考慮不同語言的特異性以及不同個體之間的個別差異問題。當然，句法加工的腦定位研究要真正取得進展，除了利用各種手段控制無關因素外，還要依賴于腦成像技術的進一步發展與成熟。

參考文獻

^[1] Kaan E， Swaab T Y. The brain circuitry of syntactic comprehension. Trends Cognitive Science， 2002， 6(8): 350~356

^[2] Hagoort P. How the brain solves the binding problem for language: a neurocomputational model of syntactic processing. NeuroImage， 2003， 20: S18~S29

^[3] Hagoort P， Brown C， Osterhout L.. The neurocognition of syntactic processing. In: Brown C M， Hagoort P ed. Neurocognition of language. Oxford: Oxford University Press， 1999. 273~317

^[4] Caramazza A， Zurif E B. Dissociation of algorithmic and heuristic processes in language omprehension: evidence from aphasia. Brain Lang.， 1976， 3: 572~582

^[5] Friederici A D. Towards a neural basis of auditory sentence processing. Trends Cognit. Sci.， 2002， 6: 78~84

^[6] Kutas M， Hillyard S A. Reading senseless sentences: brain potentials reflect semantic anomaly. Science， 1980， 207: 203~205

^[7] Friederici A D， Hahne A， Mecklinger A. Temporal structure of syntactic parsing: early and late event-related brain potential effects. J. Exp. Psychol. Learn. Memory Cognit.， 1996， 22: 1219~1248

^[8] Kutas M， Federmeier K D， Sereno M I. Current approaches to mapping language in electromagnetic space. In: Brown C M， Hagoort P. Neurocognition of language. Oxford: Oxford University Press， 1999. 359~384

^[9] Friederici A D， Cramon DY， Kotz SA. Language related brain potentials in patients with cortical and subcortical left hemisphere lesions. Brain， 1999， 122: 1033~1047

^[10] Kotz S A.， Cramon DY， Friederici AD. Differentiation of syntactic processes in the left and right anterior temporal lobe: ERP evidence from lesion patients. Brain Lang.， 2003， 87: 135~136

^[11] Wang Y， Oertel U， Meyer M， et al. MEG source localization of early syntactic processes. NemoImage， 2000， 11(5)， Part 2 of 2 Parts

^[12] Friederici A D， Wang Y， Herrmann C S， et al. Localization of Early Syntactic Processes in Frontal and Temporal Cortical Areas: A Magnetoencephalographic Study. Human Brain Mapping， 2000， 11: 1~11

^[13] Kuperberg G， Halgren E， Greve D， et al. Event-related fMRI reveals distinct patterns of neural modulation during semantic and syntactic processing of sentences. NeuroImage， 2000， 11(5)， Part 2 of 2 parts

^[14] Osterhout L， Holcomb P J. Event-related brain potentials elicited by syntactic anomaly. J. Memory Lang.， 1992， 31: 785~806

^[15] Ainsworth-Darnell K， Shulman H G， Boland J E. Dissociating Brain Responses to Syntactic and Semantic Anomalies: Evidence from Event-Related Potentials. Journal of Memory and Language， 1998， 38: 112~130

^[16] Hagoort P， Brown C M. ERP effects of listening to speech compared to reading: the P600/SPS to syntactic violations in spoken sentences and rapid serial visual presentation. Neuropsychologia， 2000， 38(11): 1531~1549

^[17] Hagoort P， Wassenaar M， Brown C M. Syntax-related ERP-effects in Dutch. Cognitive Brain Research， 2003， 16: 38~50

^[18] Friederici A D， Gunter T C， Hahne A， et al. The relative timing of syntactic and semantic processes in sentence comprehension. Neuroreport， 2004， 15(1): 165~169

^[19] Wassenaar M， Hagoort P. Word-category violations in patients with Broca’s aphasia: An ERP study. Brain and Language， 2005， 92: 117~137

^[20] Meyer M， Friederici A D， Cramon D Y. Neurocognition of auditory sentence comprehension: event related fMRI reveals sensitivity to syntactic violations and task demands. Cognitive Brain Research， 2000， 9: 19~33

^[21] Newman S D， Just M A， Keller T A， et al. Differential effects of syntactic and semantic processing on the subregions of Broca’s area. Cognitive Brain Research， 2003， 16: 297~307

^[22] Moro A， Tettamanti M， Perani D， et al. Syntax and the Brain: Disentangling Grammar by Selective Anomalies. NeuroImage， 2001， 13: 110~118

^[23] Petersson K M， Forkstam C， Ingvar M. Artificial syntactic violations activate Broca’s region. Cognitive Science， 2004， 28: 383~407

^[24] Swaab T Y， Brown C， Hagoort P. Understanding ambiguous words in sentence contexts: electrophysiological evidence for delayed contextual selection in Broca’s aphasia. Neuropsychologia， 1998， 36: 737~761

^[25] Kempler D， Curtiss S， Metter E J， et al. Grammatical comprehension， aphasic syndromes and neuroimaging. Journal of Neurolinguistics， 1991， 6(3): 301~318

^[26] Caplan D， Hildebrandt N， Makris N. Location of lesions in stroke patients with deficits in syntactic processing in sentence comprehension. Brain， 1996， 119 ( Pt 3): 933~949

^[27] Stromswold K， Caplan D， Alpert N， et al. Localization of Syntactic Comprehension by Positron Emission Tomography. Brain and Language， 1996， 52(3): 452~473

^[28] Just M A， Carpenter P A， Keller T A， et al. Brain activation modulated by sentence comprehension. Science， 1996， 274: 114~116

^[29] Stowe L A， Broere C A， Paans A M， et al. Localizing components of a complex task: sentence processing and working memory. NeuroReport， 1998， 9: 1995~1999

^[30] Peelle J E， McMillan C， Moore P， et al. Dissociable patterns of brain activity during comprehension of rapid and syntactically complex speech: Evidence from fMRI. Brain and Language， 2004， 91: 315~325

^[31] Friederici A D， Meyer M， Cramon D Y. Auditory language comprehension: an event-related fMRI study on the processing of syntactic and lexical information. Brain Lang， 2000， 74: 289~300

^[32] Meyer M， Alter K， Friederici A. Functional MR imaging exposes differential brain responses to syntax and prosody during auditory sentence comprehension. Journal of Neurolinguistics， 2003， 16: 277~300

^[33] Ruchkin D S， Grafman J， Cameron K， et al. Working memory retention systems: A state of activated long-term memory. Behavioral and Sciences， 2003， 26(6): 709~777

^[34] Fiebach C J， Schlesewsky M， Friederici1 A D. Syntactic working memory and the establishment of filler-gap dependencies: insights from ERPs and fMRI. J. Psycholinguist. Res.， 2001， 30: 321~338

^[35] Cooke A， Zurif E B， DeVita C， et al. Neural basis for sentence comprehension: grammatical and short-term memory components. Hum. Brain Mapp.， 2002， 15: 80~94

^[36] Kiehl K A， Laurens K R， Liddle P F. Reading Anomalous Sentences: An Event-Related fMRI Study of Semantic Processing. NeuroImage， 2002， 17: 842~850

^[37] Dogil G， Ackermann H， Grodd W， et al. The speaking brain: a tutorial introduction to fMRI experiments in the production of speech， prosody and syntax. Journal of Neurolinguistics， 2002， 15: 59~90

^[38] Daum I， Ackermann H. Cerebellar contributions to cognition. Behav Brain Res.， 1995， 67(2): 201~10

^[39] Marien P， Engelborghs S， Pickut B A， et al. Aphasia following cerebellar damage: fact or fallacy? Journal of Neurolinguistics， 2000， 13: (2-3) 145~171

^[40] Fabbroa F， Morettib R， Bavac A. Language impairments in patients with cerebellar lesions. Journal of Neurolinguistics， 2000， 13: 173~188

The Brain Mechanism of Syntactic Processing

Gao Bing1， 2 Cao Hui3Cao Pin4

(1State Key Laboratory of Brain and Cognitive Science， Institute of psychology， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100101， China)

(2Graduate School， Chinese Academy of Sciences， Beijing 100101， China)

(3Students' affairs division， Liaocheng University， Liaocheng 252059， China)

(4School of Educational Science， Liaocheng University， Liaocheng 252059， China)

Abstract: Syntactic processing is very important in language comprehension， by which all the semantic units are integrated and a whole semantic representation are constituted. The brain mechanism of syntactic processing is a very important issue in the study of psycholinguistics. With the development of technique of ERP and functional imaging， the possibility to study the brain mechanism of syntactic processing has emerged. In this paper， the studies about the brain mechanism of syntactic processing were reviewed and the issues and the debate in the domain were discussed.

Key words: syntactic processing， brain imaging， brain lesion studies， syntactic violations， syntactic operation.