书写顺序在汉字书写中起着重要作用,但目前对于汉字笔顺信息处理的的整体脑激活模式和脑网络机制却知之甚少。郭桃梅等的论文Thecorticalorganizationofwritingsequence:evidencefromobservingChinesecharactersinmotion(书写顺序的大脑皮层组织:来自观察汉字笔顺运动的证据,BrainStructureandFunction第5期)首次采用多变量模式分析(MVPA)和拓展的统一结构方程模型(euSEM)对27名大学生被试的汉字笔顺加工的脑网络进行研究。实验给被试随机地呈现汉字的笔顺动画,这些汉字的笔顺可能是正确的,也可能是乱序的。要求被试在动画呈现后判断书写顺序是否正确。研究发现,汉字笔顺加工所涉及的脑区不仅包括一般动作图式网络和抑制功能网络,还激活了特定于书写功能的感知觉运动皮层。这些脑区形成了一个从一般运动模式脑区传递到书写功能的脑区,自上而下的协同脑网络。这些发现不仅帮助我们更好理解汉字书写顺序的神经机制,而且在一定程度上扩展了动作图式加工的层次控制模型。
(三)双语、二语的认知神经机制研究
大脑的语言功能不仅使个体习得并熟练使用母语,还可以在一定条件下掌握两种甚至多种语言。熟练的双语者可以使用两种语言,并且能根据不同的语言使用情境进行语言选择和切换。郭桃梅等的论文Patternsandnetworksoflanguagecontrolinbilinguallanguageproduction(双语语言产生中的语言控制模式与网络,BrainStructureandFunction第4期)运用多体素模式分析(MVPA)和脑网络分析方法探讨了双语产生过程中语言控制的脑网络。在fMRI扫描中,中—英双语被试需要完成语言切换任务,根据提示使用中文或英图片进行命名。结果发现,包括左背外侧前额叶皮层、左额下回、左辅助运动区、前扣带皮层等脑区在内的神经活动模式能够有效地区分切换条件和非切换条件,并且额叶和额叶—小脑连接是语言控制网络的关键组成部分。
刘欢欢等的论文Cross-taskadaptationeffectsofbilinguallanguagecontroloncognitivecontrol:Adual-brainEEGexaminationofsimultaneousproductionandcomprehension(双语语言控制对认知控制的跨任务适应效应:语言产生和理解同步的双脑脑电研究,CerebralCortex,2021)采用双人脑电技术,模拟同步双语产生与理解的情景,探讨双语控制对认知控制的影响。该研究采用联合命名—听力任务(说者与听者共同坐在电脑屏幕前,看到相同的图片,根据线索提示,一人命名,另一人认真听)和穿插的flanker任务,并设置了三种语境:单语第一语言(L1),单语第二语言(L2)和混合语境(MixL1&L2)。结果发现,相比于单语L1语境,在单语L2和混合语境下图片命名任务有更高的theta和delta同步性,以及相比单语L1和单语L2,在混合语境下有更高的theta同步性。flanker任务的结果表明,在单语L2和混合语境中的抑制加工是自适应的过程。该研究支持了语言控制对认知控制的自适应,并强调了语言语境的重要性。
梅磊磊等的论文Similaractivationpatternsinthebilateraldorsalinferiorfrontalgyrusformonolingualandbilingualcontextsinsecondlanguageproduction(二语产生中双侧额下回在单语和双语语境下具有相似激活模式,Neuropsychologia第156卷)结合fMRI技术和表征相似性分析(RSA),对比了在单语和双语情境下二语产生的神经模式相似性。中-英双语者在fMRI扫描中执行图片命名任务,包括单语情境(只用L1或只用L2进行命名)和双语情境(L1和L2之间切换)条件。结果表明,与单语情境相比,双语情境下在认知控制脑区(包括前扣带皮层和背外侧前额叶皮层)表现出更强的激活。表征相似性分析发现,单语情境和双语情境的二语产生在双侧的背侧额下回表现出相似的神经激活模式,表明单语和双语情境境中的二语产生有着相似的神经表征。
在另一项研究中,梅磊磊等的论文Languagedistanceinorthographictransparencyaffectscross-languagepatternsimilaritybetweennativeandnon-nativelanguages(正字法透明度的语言距离影响母语和非母语间的跨语言模式相似性,HumanBrainMapping第4期)进一步考察了维吾尔、汉、英三语者的母语和两种非母语之间的神经模式相似性。被试在fMRI扫描中进行一项单词命名的任务,所要命名的实验材料包括维吾尔语单词、汉字和英语单词。从正字法的角度来说,被试的第三语言(即英语)更接近母语(即维吾尔语),而第二语言(即汉语)与母语相差更远。行为结果表明,对维吾尔语单词的命名最快,英语单词次之,汉字最慢。更重要的是,表征相似性分析表明,维吾尔语和英语的神经模式相似性大于维吾尔语和汉语的神经模式相似性。由此说明,正字法透明度对母语和非母语的词汇阅读过程中的神经模式相似性起到调节作用。