双语者言语产生中语码切换的神经机制

摘要：语码切换是双语者在不同语言或方言之间转换的过程。本文从认知神经科学研究层面出发，对言语产生领域语码切换过程中所呈现的特点进行简要概括，并在其研究基础上，探讨了今后言语产生中语码切换的研究点。

关键词：言语产生；语码切换；脑成像技术

一、引言

双语者在两种或多种语言（或方言）之间转换的行为称之为语码切换（code-switching）[1]。研究发现，在语码切换中加工混合系列语言相比于单一语言系列的时间更长，错误率也更高，二者之间的这种差异表现被称之为语码切换代价（switching cost），并且当切换发生在熟练程度不同的两种语言间时切换代价大小会因为切换方向的不同而不同，这种现象就是切换代价的不对称性或不平衡性（switching cost dissymmetry）[2]。

言语产生，简言之就是把要表达的概念转换成发音器官能够产生的声音模式[3]。在其过程中词汇选择占据着关键地位，即双语者是怎样将目标语言与非目标语言相分离的，当一种语言处于使用状态时另一种语言是否被抑制以及不同语言之间呈现怎样的切换特点？研究者们主要采用数字命名任务图片和命名任务以及图-词干扰任务，结合脑成像技术通过变化语言的熟练程度和图片之间的间隔时间等因素对此做了大量探讨。

二、双语言语产生中语码切换的神经机制研究

行为层面的研究发现了语码切换代价及代价不对称性的存在，且得出了较为一致的结论，即熟练语言的切换代价大于非熟练语言的切换代价，研究者们倾向于用抑制控制机制来解释此现象。然而行为测量方法虽然发现了双语者的语码切换机制与中央执行控制机制密切相关，但是无法提供来自大脑内部变化以及潜在的加工特点证据。近年来脑功能成像技术（fMRI、PET及ERP等）被广泛地用于观察双语者在进行语码切换时大脑内部的变化情况，为对其进行更深层次的解释提供了依据。

（一）双语言语产生中语码切换过程中对相应脑区的激活水平

众多研究发现，无切换语言系列和切换语言系列对相应的脑成分激活水平有显著性区别。Hernandez[4]等人（2002）用fMRI技术考察了早期西班牙-英语双语者在图片命名任务中，两种语言在切换与无切换条件下的加工机制。实验结果显示，虽然在左右半球的特定区域，两种语言激活的脑区没有显著性差异，但是，在混合语言系列中，背外侧前额皮层相对于单一语言来说，得到了更显著的激活，这一研究结果与Hernandez[5]等人在2000年的另一项研究相吻合，从而研究者认为与执行控制密切相关的背外侧前额皮层参与语码切换，表明语码切换是一种一般的执行功能的发挥而不是语言特定的加工过程，这一研究结论为切换代价的来源问题提供了神经学上的证据。随后研究者以拼音文字为代表的英语，表意文字的代表汉语为研究对象发现语言切换的神经机制依赖与语码切换的方向，发现并没有一个特定的脑区来负责语码切换。Wang[6]等人用ER-fMRI技术对汉-英双语者在完成图片命名任务时在一语和二语之间的转换研究，他们发现在向二语切换时与注意力控制有关的脑区被激活但向一语转码时不存在这一激活情况。

（二）双语言语产生中语码切换过程中所诱发的ERP成分

事件相关电位（ERP）是与实验刺激或预期刺激有固定时间关系的脑反应所形成的一系列脑电波。虽然fMRI技术可以提供较精确大脑活动的空间定位，但不能提供足够的时间分辨率。相对于这一缺陷ERP技术为研究语言加工的时间进程特点提供了选择，同时相对于行为测量的方法，它对揭示不同的语言认知任务潜在的加工差异具有明显的优势。ERP成分包含很多，一般用波幅的正负性加上波峰的潜伏期来表示，在言语产生中对语码切换所诱发成分的分析主要是N2和LPC。

1.言语产生中语码切换过程中的N2效应

N200是一个潜伏期在100-300ms之间的负波，它通常是由Go/No Go范式中的No Go任务引起的，被认为与反应抑制有关，最近研究发现它可能反应了冲突监控。Jackson[7]等人让平衡双语者和非平衡双语者在完成数字命名任务时进行有预期的语码切换，数据结果显示二语切换任务中出现了明显的前额N2效应，即N2波幅比二语无切换任务中的N2波幅更趋负向，同时这种效应在一语切换和无切换任务中不存在。这一研究结果说明了N2反映了抑制的机制。Christoffels[8]等人对非平衡德-荷双语者在完成图片命名任务过程中的研究结果与Jackson等人相比，一致的地方表现为混合语境对一语的影响尤为显著，然而Christoffels等人发现无切换任务的N200波幅比切换任务中的波幅更倾负向，他们将其归于研究中语码切换的不可预期实验因素。这一研究发现在表音与表意文字之间的切换中也得到了体现。刘敏[9]对汉语和英语、俄语熟练度差异显著，英语与俄语熟练度差异不显著的汉-英-俄双语者完成以汉语和俄语图片命名任务，结果发现对于熟练的汉语而言无切换任务的N200波幅比切换任务中更负。

上述研究证实了N200既能反应抑制机制，又能体现冲突监控的作用。言语产生中语码切换所诱发的N200的变化除了受到语言熟练程度、预期因素等条件的影响，研究者发现准备时间的长短也会影响N2效应。王慧莉[10]等人参照Verhoef[11]等人在2009年让非平衡荷-英双语者在完成显性图片命名的同时进行语码切换的实验设计，以非平衡汉-英双语者为被试，在改变准备间隔时间条件下，发现，不管是二语切换条件下，还是一语切换条件，短准备间隔条件下的N2效应显著负于长准备间隔条件下的N2效应。他们用N2反应的是反应冲突来解释这一结果。

2.言语产生中语码切换过程中诱发的LPC晚正分

LPC是350-700ms之间的一个ERP晚正成分，产生在顶叶，一般认为它反应了语码切换中刺激到反应的匹配。刘敏对汉-英和汉-英-俄双语者言语产生中语码切换代价的研究发现，LPC波幅的变化受语言熟练程度和使用经验的影响。在非平衡汉-英双语者完成图片命名任务中发现，不熟练的L2在有、无切换条件下LPC差异均显著，他们以LPC反应的是一种准备状态来解释此现象。但当汉-英-俄双语者以熟练程度相当的英语和俄语完成图片命名和切换任务时，在LPC上两种语言均未出现转换效应，这一发现进步证实了语言熟练程度和使用经验对语码切换代价的影响。

三、结论与展望

综上所述，行为技术测量发现语码切换代价及代价不对称性的存在，并且研究者用抑制控制机制对此做出解释，脑成像技术通过对完成切换过程中与抑制有关的脑区的激活程度、与语言加工相关的ERP成分的分析进一步验证与支持了抑制在言语产生领域中的词汇选择起决定性作用。但仍然有一些问题值得探讨：比如，对言语产生中语码切换的研究主要集中于词汇水平上，那么双语者在不同语言的句子水平上进行切换时包含的神经机制与其是否存在差异；其次，根据对语码切换概念的理解，不同方言之间的切换也是语码切换研究的对象，但是对其的研究甚少；再者，在言语理解中语言切换的研究中，研究者们开始重视少数民族语言与第二语言之间切换机制的探讨，相对于这一点，言语产生层面对于这方面的研究还未引起重视。

参考文献：

[1]Kolers P.A.Interlingual facilitation of short-term memory[J].Journal of verbal learning and verbal behavior，1996（03）.

[2]Grainger J， & Beauvillain C.Language blocking and lexical access in bilinguals[J].Quarterly Journal of Experimental psychology，1987（39A）.

[3]张清芳，杨玉芳.汉语词汇产生中词汇选择和音韵编码之间的交互作用[J].心理学报，2006（04）.

[4]Hernadez A E， Reyes I. Within-and Between-language Priming Differ： Evidence from repetition of pictures in Spanish English Bilinguals[J].Journal of Experimental Psychology： Learning， Memory， and Cognition，2002（04）.

[5]Hernaddez A E， Martinez A， Kohnert K. In search of the language switch： An fMRI study of picture naming in Spanish-English bilinguals[J].Brain and Language，2000（03）.

[6]Wang Y， Xue G， Chen C， et al.Neural Bases of Asymmetric Language Switching in Second-Language Learners： An ER-fMRI study[J].Neuroimage，2007（35）.