基于語言形成的微觀機制探索第二語言習得關鍵期假說

張晉蓉

【摘要】語言是人類交往、社會發展、個體認知的重要工具，第二語言習得關鍵期假說是語言學領域非常重要的研究課題，該文從喬姆斯基普遍語法理論和語言形成微觀機制出發，通過微觀的神經元突觸修剪規律與宏觀的第二語言習得關鍵期假說內在聯系和外在表象的分析，提出了第二語言習得關鍵期與神經元突觸修剪規律密切相關，與此同時結合喬姆斯基普遍語法理論初步推論出“第二語言習得關鍵期假說”是成立的，同時強調還需要大量的語言學、心理學、神經科學、社會學等多學科領域理論探索和實證研究進一步證明。

【關鍵詞】關鍵期假說；關鍵期；第二語言；神經元突觸；突觸修剪

【中圖分類號】H09? ? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ?【文章編號】2096-8264（2024）10-0119-03

【DOI】10.20024/j.cnki.CN42-1911/I.2024.10.036

一、引言

語言是人類特有的符號系統，與社會文化、認知心理等有著密切聯系。是人與人，人與社會交流互動、傳遞信息的重要工具。順利習得語言特別是第二語言對人類社會文化知識、科技成果跨國際、跨民族、跨區域交流傳播有著重大意義。

二、第二語言習得關鍵期假說

如何像習得母語一樣高效率習得第二語言是擺在語言學、社會學、心理學、神經科學等領域專家學者面前重要的課題，也影響語言教育政策制定。[1]20世紀60年代相關領域專家學者們把Lenneberg提出的語言習得關鍵期概念擴展到第二語言習得并提出：第二語言習得過程中存在一個關鍵期，在這段時間內， 由于生理因素的作用，語言的習得最為容易，效率比較高；超過這段時間， 語言的習得能力就受到一定程度的限制，習得效率低同時認為人類第二語言習得最佳年齡段是2歲至青春期。[2]這就是著名的第二語言習得關鍵期假說，語言學、社會學、心理學、神經科學等領域專家學者對該假說支持者有之，反對者有之，雙方都提出了許多真知灼見的意見和研究成果，但至今并沒有達成一致看法。David Birdsong教授指出：“關鍵期問題在二語習得研究中具有不可動搖的中心地位?！眹H應用語言學學會于1996年在芬蘭召開了專門研究二語習得關鍵期的世界頂級國際學術研討會，來自世界各地不同研究領域專家學者參加討論，辯論空前激烈。Weber-Fox、Neville、Hurford、Kirby、Eubank和Gregg等人為支持者代表；反對派以Flege、Bongaerts、Bialystok和Hakuta等人為代表。[3]

三、喬姆斯基普遍語法理論

深刻影響著當今語言學領域的泰斗喬姆斯基認為，語言是人類內在的能力，是人類天生就自帶一種專門用來發現和學習語言規則的大腦機制，該機制具有所有語言通用的語言規則系統，具有內在通用語法知識。同時兒童必須接觸一定數量的語言，才能激活他們的語言習得機制，在識別這種語言的基本語法后，可以很容易地從中提取出重要的語言信息，并且快速習得這種語言。[4]這就是著名的喬姆斯基普遍語法理論。“普遍語法理論”的腦機制與人類腦語言功能區域的神經元、神經元突觸、神經元回路數量、密度、連接方式密切相關。語言是腦的產物，應該研究人類大腦，從語言的腦機制回答第二語言關鍵期假說是否成立。

四、語言形成的腦機制

人類腦的最外層，即稱為“大腦皮質”的地方，被分成了由胼胝體相連接的兩個半球分布數百萬億神經元，一個神經元的軸突末端（axons）與另一個神經元的樹突前端（dendrites）之間連接的間隙紐帶部位稱為突觸（synapses）。突觸內有一條狹長縫隙，在神經元胞體內外電位差作用下，被稱為神經遞質的化學物質越過這條縫隙擴散到下一個神經元樹突突觸后膜與受體結合，依據受體不同類型，在突觸后膜產生去極化電位或者超極化電位，從而在下一級神經元產生以數字電信號方式傳遞信息。也就是說語言信息在突觸內部是以神經遞質方式傳遞的，而在神經元之間語言信息是以0、1、0、1、0、1……數字信號方式傳遞的。[5]

突觸是人類大腦對信息加工、運算、編碼的重要組成部分，甚至說突觸是人類大腦神經元的編碼器，大腦發育過程中最主要的任務之一就是形成突觸即增加神經元之間連接數量、神經回路密度。在人類進化過程中神經元突觸遵循用進廢退原則，沒有被環境信息激活的突觸被自動修剪，而激活了的突觸將被保留以備不同功能的腦神經系統隨時被調用。在大腦生物成熟和環境信息相互作用下，大腦突觸密度隨時間變化規律呈現倒U形模型，即剛出生時低，童年期達到高峰，而成年后則下降，這就是人類大腦突觸修剪變化規律。[6]顯然倒U形是動態的即神經元突觸生長與修剪同時并行，青春期前生長速度遠遠超過修剪速度，突觸密度呈現快速凈增長態勢；而青春期后修剪速度超過生長速度，導致神經元突觸數量凈減少，突觸密度下降。

突觸密度與神經元之間連接數量、特定神經元回路數量相關，亦與大腦信息編碼、信息運算、信息加工能力相關從而與人類完成特定任務的能力和創造力相關。突觸密度變化的倒U形現象表明，某種沒有及時激活的突觸被修剪，突觸密度降低意味著神經元信息交換、信息傳遞、信息整合以及信息指令溝通能力減弱，參與特定功能的神經元、突觸數量和神經元回路減少，引起神經元處理特定信息的加工能力下降，導致人類應對某些事件或者學習某些知識能力或者行為減弱甚至喪失。

五、母語習得與神經元突觸修剪規律關系

就人類語言而言依據喬姆斯基普遍語法理論，正常人喪失母語語言能力現象幾乎沒有，兒童成長離不開家庭更離不開社會文化環境背景影響。剛出生的嬰兒會用哭泣、表情、動作與年長者交流，而父母也會用各種方式特別是用“媽媽語”與孩子交流，孩子也會關注長者之間的語言交流；[7]整個童年時光都處在極其豐富的母語語言信息環境中，此時正是神經元突觸大量凈生長時期，在豐富的母語環境刺激下，激活了大量與“普遍語法”相關的神經元突觸并儲備在母語腦語言區即左側外側裂核心語言區， 包括前部的布洛卡區和后部的威爾尼克區、角回即顳頂枕區結合部、顳葉前部及額葉前部皮質等。而激活的神經元突觸在青春期后突觸修剪過程中沒有被修剪得以保存，以備在今后語言學習過程隨時被調用。[8]當然這一時期即關鍵期內的環境刺激強度、數量、時長、方式、方法即教育策略是否正確決定了激活神經元突觸數量和神經元回路連接質量，從而決定母語習得效率。但也有例外，比如英國漢諾威“野彼得”、印度“狼孩”薩姆迪歐現象以及美國女孩吉妮Genie在其出生20個月后被其父親囚禁在小屋中達12年之久的現象。[9]沒有在生物基因設定時間段激活與語言相關的神經元突觸，導致沒有足夠多的神經元突觸、神經元回路支撐“普遍語法”從而喪失母語語言能力。

六、第二語言習得與神經元突觸修剪規律關系

青春期后習得第二語言情況則與習得母語大不相同。依據突觸修剪原則，青春期后突觸的增長速度遠遠低于突觸修剪的速度即突觸密度凈降低；成年人逐步走出校園走向社會，生長環境日趨復雜，知識學習日益增多，認知能力逐步提高，各個環節都需要越來越多的神經元、神經元突觸、神經元回路支撐，不可能有更多的神經系統支援第二語言習得；原本激活用于習得第二語言的神經系統也不夠充分。此時進行第二語言學習顯然沒有足夠多被激活的神經元突觸為“普遍語法”服務，成人大腦對第二語言信息識別顯然力不從心，從而感覺第二語言學習效率不高。比如口語發音不純現象，這主要是布洛卡區等負責第二語言輸出的神經系統被激活的量能不足相關；又比如青春期后學習第二語言聽力特別吃力，許多音素辨別能力比較弱，這是因為威爾尼克區等負責第二語言輸入的神經系統激活的密度不夠高造成的，也與顳葉部分皮層相關，承擔第二語言理解的神經元突觸激活不足量導致聽力理解困難；第二語言詞匯學習也是青春期后學習者的困難之一，與情景相關的詞語記憶與海馬相關，海馬是專門將“情境”編碼到特定記憶中的腦結構，在生物基因機制作用下，如果海馬神經元突觸被修剪過多就會造成第二言語情景方面詞匯記憶困難；在第二語言習得過程中與時間相關的記憶依賴于海馬、穹窿、丘腦前部和部分邊緣皮質；第二語言學習內容與情感相關的記憶依賴于包括杏仁核、丘腦上部和中部以及前額葉皮質；特別是前額葉皮質，短時記憶強烈依賴于前額葉皮質，而信息在短時記憶轉化為長時記憶的過程就是學習的過程，因此，額葉相關突觸密度對第二語言習得過程中記憶至關重要，與之對應的神經元突觸被修剪過多會影響相關第二語言學習。腦的工作機制是全腦協同分布式操作，上述任何與腦語言區域相關對應負責第二語言功能的突觸沒有及時激活從而被修剪的過多，使得神經元、神經元回路連接方式改變和密度降低，影響“普遍語法”在第二語言系統應用，都有可能導致出現第二語言習得困難及失敗的可能。

為什么反對第二語言習得關鍵期假說的學者專家會獲得青春期后仍然可以順利習得第二語言的結論呢？這也需要從語言形成的腦機制微觀系統來回答。Tau蛋白是神經元軸突微管的相關蛋白，是具有高度熱穩定性的蛋白，可以加速神經元軸突中微管聚合，使微管形成粗大纖維以穩定軸突；但是在環境因素的作用下比如磷酸化使得Tau蛋白從微管上解離，微管失去穩定性引發一個神經元軸突的末端與下一個神經元分離，這樣神經元之間連接就會重新組合發生重排現象，重塑神經元之間連接就是神經元的可塑性、突觸的可塑性、神經元回路的可塑性，當然也反映了大腦的可塑性。從神經元系統具有可塑性這一特點出發，在適當強度、數量、時長、方式、方法的干預下即特定的教育策略和學習態度、學習動機的外因推動下，依據神經元突觸可塑性特點即神經元回路重排，承擔其他任務的神經元突觸對第二語言相關功能神經系統支援逐步加強，神經元突觸對第二語言信息加工任務能力獲得提升，使得參與第二語言信息加工的神經元、神經元突觸、神經元回路密度增加，有效提高了神經系統在第二語言信息加工整合的權重，滿足“普遍語法”對神經體系要求，從而導致很多學習者在青春期后習得第二語言的效率顯著提高甚至超過兒童時期習得第二語言的效率。這種情況因人而異，完全取決于Tau蛋白在環境因素影響下與微管相互作用而產生的神經元回路重排即新突觸生成現象。

隨著科學技術的進步，人類對大腦微觀系統的研究方法日新月異，用神經科學研究范式證明上述推理即“第二語言習得關鍵期與神經元突觸修剪規律之間關系”實驗不止一個，如Kim等（1997）用fMRI技術分別對年幼組和成年組進行了測試表明，兒童組同時加工第二語言和母語時激活了大腦布洛卡區相同區域，學習兩種不同語言所調用的大腦區域沒有差異；而成年組同時學習第二語言和母語時激活了布洛卡區不同區域，即加工第二語言時需要調用更多的大腦皮質。[10]這個實驗說明在青春期后加工第二語言信息時調用的大腦皮質區域比青春期前區域大，是因為青春期后大腦神經元突觸被修剪，能夠正常識別母語，卻沒有足夠多的神經元突觸和神經元回路識別第二語言信息，大腦的分布式網絡工作機制可以調用神經系統其他部分資源支援第二語言信息加工，第二語言習得是否順利取決于支援的神經元、神經元突觸、神經元回路資源是否夠用，表象在宏觀上就是環境刺激方式適當，也就是說成年人學習第二語言態度是否明確、學習方法是否正確、學習動機是否強大、教育策略是否科學等。kim實驗有力地證明了上述微觀分析過程。

出生在雙語家庭的兒童或者從小受過良好第二語言訓練的兒童則會順利習得第二語言，這是因為青春期前突觸密度凈增長期，在豐富的語言包括母語、第二語言環境刺激下，激活了大量與“普遍語法”相關的母語、第二語言神經元突觸并儲備在相關腦語言區，隨時被調用形成新的神經元回路，使得語言學習順利進行。

七、綜述語言習得與普遍語法理論、神經元突觸修剪規律關系

神經元突觸修剪原則基本與第二語言習得關鍵期假說時間上密切相關。青春期前，神經元突觸快速生長，突觸修剪緩慢，處在凈增加狀態，在語言環境刺激下，有足夠的神經元突觸被激活為“普遍語法”服務，第二語言習得效率高，激活的神經元突觸可以隨時被調用組裝新的神經元回路促進今后的學習；青春期后，突觸被修剪數量大于生長數量，突觸密度凈減少，沒有足夠多的神經元突觸為“普遍語法”對應的二語服務，學習效率低；成年人的神經系統的可塑性雖然較兒童低，但在選擇適當環境刺激強度、數量、時長、方式、方法即正確教育策略指導下，改進學習方法、提高學習態度、強化學習動機，成年人習得第二語言的效率會顯著提高甚至超過兒童時期習得第二語言的效率。

八、結語

第二語言習得關鍵期假說是語言學領域非常重要的研究課題，與語言學、社會學、心理學、神經科學等諸多學科領域相關，影響著二語習得策略的選擇和相關語言教育政策的制定。該文從喬姆斯基普遍語法理論和語言形成腦機制的神經元突觸修剪原則出發，通過微觀的神經元突觸修剪規律與宏觀的第二語言習得關鍵期假說表象分析，初步認為“第二語言習得關鍵期假說”是成立的，當然還需要大量的語言學、心理學、教育心理學、神經科學、社會學等多學科領域的實證研究，特別是需要神經科學理論和實驗的進一步證明。相信經過半個多世紀的不懈努力，完全解開“第二語言習得關鍵期假說”面紗的時刻已經不遠了。

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