認知心理學和認知神經科學/記憶與語言
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"你需要記憶來跟蹤對話的流程。" [1]
也許記憶和語言之間的互動乍一看並不明顯，但這種互動在試圖正確地進行對話時是必要的。記憶是儲存和檢索資訊的元件。所以要記住剛剛說過的話和之前聽到的資訊，這些資訊可能對對話很重要。而語言則用於跟隨對話夥伴，理解他說的話，並以一種可以理解的方式回覆他。
這不是一個可以在幾天內學會的簡單過程。在童年時期，每個人都學會了交流，這是一個持續多年的過程。
那麼這是如何運作的呢？本章介紹了關於語言習得問題的一些可能的答案。本章還深入探討了大腦功能障礙的話題。關於功能障礙，以下問題出現了：語言和記憶系統如何被破壞？什麼導致語言障礙？這些障礙是如何變得明顯的？這些只是本章討論的一些主題。
到目前為止，由於目前的資金不足，還無法探索記憶和語言的全部深度。記憶和語言之間的聯絡，往往是在出現障礙時才會變得明顯。所以，當比較健康的大腦和受損的大腦時，人們會探索某些大腦區域。這樣，就可以找出該大腦區域的功能，以及功能障礙是如何變得明顯的。
記憶是神經系統接收和儲存資訊的能力。它分為三個部分：感覺記憶、短期記憶和長期記憶。感覺記憶儲存資訊幾毫秒，並分為兩個部分。視覺記憶負責視覺資訊，而聽覺資訊則在回聲記憶中處理。短期記憶最多可以儲存資訊半分鐘。長期記憶可以儲存資訊數十年，包括有意識的顯性記憶和無意識的隱性記憶。顯性記憶，也被稱為陳述性記憶，可以細分為語義記憶和情景記憶。程式記憶和啟動效應是隱性記憶的組成部分。
腦區
| 腦區 | 記憶 |
|---|---|
| 額葉、頂葉、背外側前額葉皮層 | 短期記憶/工作記憶 |
| 海馬體 | 短期記憶→長期記憶 |
| 內側顳葉（新皮層） | 陳述性記憶 |
| 杏仁核、小腦 | 程式記憶 |
有關詳細資訊，請參見章節 記憶
語言是交流的必不可少的系統，它極大地影響著我們的生活。該系統使用聲音、符號和手勢來進行交流。人體視覺和聽覺系統是語言進入大腦的入口通道。運動系統負責言語和書寫產生，它作為語言的出口通道。語言的本質存在於感覺和運動系統之間的大腦過程中，特別是在視覺或聽覺輸入與書寫或口頭輸出之間。關於大腦語言機制的大部分知識都是從對由於腦損傷導致的語言缺陷的研究中推斷出來的。即使世界上大約有10000種不同的語言和方言，但它們都表達了人類經驗和情感的細微之處。
語言習得是每天發生在每個人生活中的現象。儘管科學家們尚未能夠詳細解釋其背後的過程，也無法確定語言習得開始的具體時間點，但他們一致認為，語言習得早在第一個單詞被說出之前很久就已經開始了。
像凱瑟琳·斯諾和邁克爾·托馬塞洛這樣的理論家認為，語言技能的習得始於出生。另一些人則認為，它甚至在子宮裡就已經開始了。新生兒不會說話，即使咿呀學語也會啟用大腦中後來參與言語產生的區域。
理解單詞含義的能力早在第一歲生日之前就已經開始了，即使在那之前它們還不能發音。單詞在記憶中的語音表徵在重複音節咿呀學語階段和一詞階段之間發生了變化。起初，兒童將單詞與具體物體聯絡起來，然後擴充套件到物體類別。經過一段過度泛化的時期，兒童的概念系統逐漸接近成人的概念系統。為了證明早期理解單詞含義的假設，麻省理工學院的研究人員讓兒童觀看兩個“芝麻街”的影片片段。同時，孩子們聽到句子“餅乾怪獸正在撓癢癢大鳥”或“大鳥正在撓癢癢餅乾怪獸”。嬰兒始終更多地注視與句子相對應的影片，這證明了他們理解比在單詞階段能夠產生的更復雜的句子。
下表列出了言語產生過程的不同階段。
| 年齡 | 習得階段 | 例子 |
|---|---|---|
| 6個月 | 咿呀學語階段 - 系統地組合母音和子音 | |
| 7-10個月 | 重複音節咿呀學語階段 - 子音較高的部分→與母音配對 - 單音節 重複性咿呀學語 |
da, ma, ga
mama, dada, gaga |
| 11-12個月 | 變化性咿呀學語階段 - 不同子音和母音的組合 |
bada, dadu |
| 12個月 | 使用第一個單詞 - 約翰·洛克 (1995) - 前語音→子音-母音(-子音) |
car, hat |
洛克關於使用第一個單詞的理論只是一種普遍趨勢。其他研究人員，比如德國心理學家夏洛特·比勒 (1928)，認為第一個單詞的說話年齡在十個月左右，而伊麗莎白·貝茨等人 (1992) 則提出是在十一個月到十三個月之間。上面描述的一詞階段可以持續兩到十個月。到生命的第二年，詞彙量大約會發展到 50 個單詞，是孩子實際使用的四倍。三分之二的語言處理仍然是咿呀學語。在這個學習階段之後，詞彙量迅速增加。所謂的詞彙爆發導致詞彙量每兩個小時增加一個單詞。從現在開始，孩子們學會用簡單的語法進行流利的對話，其中包含錯誤。
正如你從下面的例子中看到的那樣，句子的長度和語法輸出發生了很大變化。在撫養他的兒子的過程中，克努特一直記錄著他兒子言語產生的情況，看看語言發展速度有多快。
克努特的兒子安迪的言語日記
(年; 月)
2;3: 玩跳棋。大鼓。我拿到了喇叭。一隻兔子在走。
2;4: 看到行軍熊走了嗎？機器的螺絲部分。那輛繁忙的推土機。
2;5: 現在穿上靴子。扳手去哪裡了？媽媽在談論女士。那個回形針在做什麼？
2;6: 寫一張紙。那個雞蛋在做什麼？我丟了一隻鞋。不，我不想坐在座位上。
2;7: 那張紙去哪裡了？烏蘇拉穿著一隻靴子。要去看小貓。把香菸放下。掉了一個橡皮筋。影子戴著一頂和那頂一樣的帽子。林丁丁不會飛，媽媽。
2;8: 讓我穿著靴子下來。別害怕馬。老虎怎麼會這麼健康，還能像風箏一樣飛？約書亞像企鵝一樣投。
2;9: 媽媽把她的錢包放在哪裡了？給你看點好笑的東西。就像烏龜做泥巴餅一樣。
2;10: 看看烏蘇拉帶來的那列火車。我根本不想坐在椅子上。你沒有紙。你要一點嗎，克羅默？我明天不能穿它。
2;11: 那隻小鳥在密蘇里州的袋子裡跳來跳去？你想在你臉上弄點餡餅嗎？你為什麼要把嬰兒巧克力混合在一起？我喝完之後把所有東西都嚥了下去。我說為什麼你不進來？看看那張紙，然後告訴它。我們要開燈，這樣你就看不清了。
3;0: 我將在十四分鐘後進來。我要穿著它去參加婚禮。我要看看會發生什麼。我現在必須救他們。他們不是強壯的人。他們將在冬天睡覺。你把我打扮成一頭小象。
3;1: 我想玩點別的東西。你知道怎麼把它拼回去嗎。我要把它做成一個火箭，用來發射。我把另一個放在地板上。你去過波士頓大學嗎？你想給我一些胡蘿蔔和豆子嗎？按下按鈕，把它接住，先生。我想要一些其他的花生。你為什麼要把奶嘴放進他嘴裡？狗狗喜歡爬上去。
3;2: 所以它不能被清洗嗎？我的賽車壞了。你知道燈滅了嗎？橋怎麼了？當它爆胎時，它需要去車站。我有時會做夢。我要把這封信寄出去，這樣信就不會掉了。我想喝點濃咖啡。陽光不太亮。我能加點糖嗎？我可以把頭塞進郵箱裡，這樣郵遞員就知道我在哪裡，並把我放進郵箱嗎？我能像木匠保留螺絲刀一樣保留螺絲刀嗎？ [2]
顯然，孩子們能夠使用規則動詞和名詞。產生不規則形式更難，因為它們必須被學習並逐一儲存在長期記憶中。與詞彙的重複相比，語音的觀察對於獲得語法技能很重要。大約在三歲生日時，語言的複雜性呈指數級增長，達到大約 1000 種句法型別的速度。
另一個關於記憶與語言之間相關性的有趣領域是多語言現象。考慮到接受雙語教育的兒童，就會出現一個問題：兩種語言在大腦中是如何分離或組合的。科學家假設，特別是詞彙資訊是針對每種語言獨立儲存的；語義和句法層級可能統一起來。實驗表明，雙語者在聽取一種語言甚至兩種語言的詞彙時，記憶跨度更大。
障礙和故障
[edit | edit source]閱讀關於記憶和語言障礙的文章，人們可能會想到健忘症或失語症，這兩種疾病都是相關大腦區域常見的疾病。但當處理記憶和語言的相關性時，我們只想介紹影響記憶喪失和語言喪失的疾病。
阿爾茨海默病
[edit | edit source]這種疾病由阿洛伊斯·阿爾茨海默於 1906 年發現，是最常見的痴呆型別。阿爾茨海默病的特點是記憶力減退、語言技能喪失以及熟練運動障礙。此外，與額葉和顳葉相關的其他認知功能，如計劃或決策，也會下降。在這種情況下，記憶和語言之間的相關性非常重要，因為它們協同工作以建立對話。當兩者都受損時，交流就會變得困難。阿爾茨海默病患者的工作記憶能力下降，因此他們無法記住對話中聽到的所有資訊。他們還會忘記用來指代物品、慾望以及理解所述內容的詞語。受影響的人也會改變他們的行為；他們變得焦慮、多疑或煩躁不安，他們可能出現妄想症或幻覺。在疾病的早期階段，病人變得不那麼有活力，或者記憶力下降不多。但他們仍然能夠自己穿衣、吃飯和交流。疾病的中期階段的特點是導航和方向障礙。他們找不到回家的路，甚至忘記了住在哪裡。在疾病的晚期階段，患者的說話、閱讀和寫作能力大幅下降。他們不再能夠指代物體，並談論他們的感受和願望。因此，他們的家人和護理人員很難了解患者想要告訴他們什麼。在疾病的末期，病人不再表現出任何反應或反應。他們躺在床上，必須被餵食，完全無助。大多數患者在確診後四到六年內死亡，儘管該疾病可以持續三到二十年。造成這種情況的原因是難以區分阿爾茨海默病和其他相關疾病。只有在死後看到大腦萎縮時，才能確定地說該人患有阿爾茨海默病。
“猶他大學遺傳科學學習中心，http://learn.genetics.utah.edu/ 對兩個大腦的比較：
在阿爾茨海默病患者的大腦中
· 大腦皮層萎縮，損害了參與思考、計劃和記憶的區域。
· 萎縮在海馬體尤為嚴重，海馬體是大腦皮層中在形成新記憶中起關鍵作用的區域。
· 腦室（大腦內的充滿液體的空間）變大。
科學家表示，早在出現第一個症狀之前，儲存和檢索資訊的腦細胞就已經開始退化。有兩個理論解釋了阿爾茨海默病的病因。第一個理論將斑塊描述為蛋白質片段，這些片段會破壞神經細胞之間的連線。當小片段從神經細胞壁釋放出來並與細胞外的其他片段結合時，就會出現斑塊。這些結合的片段被稱為斑塊，附著在神經細胞的外部並破壞連線。然後神經細胞開始死亡，因為它們不再獲得營養。因此，刺激不再傳遞。第二個理論解釋了纏結如何限制神經細胞的功能。它們是另一種蛋白質的扭曲纖維，在腦細胞內部形成並破壞由蛋白質製成的重要細胞運輸。但科學家尚未發現斑塊和纏結的確切作用。
"猶他大學遺傳科學學習中心，http://learn.genetics.utah.edu/
- 阿爾茨海默病組織的神經細胞和突觸比健康大腦少得多。
- 斑塊，蛋白質片段的異常簇，在神經細胞之間堆積。
死亡和垂死的神經細胞包含纏結，它們是由另一種蛋白質的扭曲纖維組成的。
阿爾茨海默病的進展分為三個階段：在早期階段（1），纏結和斑塊開始在進行學習、記憶、思考和計劃的大腦區域進化。這可能在確診前 20 年開始。在中期階段（2），斑塊和纏結開始擴散到說話和理解語言的區域。同樣，你身體相對於周圍物體的位置感也會下降。這可能持續 2-10 年。在晚期阿爾茨海默病（3）中，大多數皮層受損，因此大腦開始嚴重萎縮，細胞開始死亡。人們失去說話和交流的能力，他們不認識家人或認識的人。這一階段通常持續一到五年。
如今，全世界有 1800 多萬人患有阿爾茨海默病，在德國，有近 80 萬人患病。患病人數正在急劇增加。阿爾茨海默病通常只與老年人有關。65 歲以上人群中，有 5% 的人患有阿爾茨海默病，80 歲以上人群中，有 15% 到 20% 的人患有阿爾茨海默病。但三十多歲和四十多歲的人也會受到這種遺傳性疾病的影響。如果父母患有典型的老年型阿爾茨海默病，那麼患上阿爾茨海默病的可能性並不高。
自閉症
[edit | edit source]自閉症是一種神經發育狀況，會導致多個領域的神經發育障礙。在過去十年中，自閉症一直是在自閉症譜系障礙的背景下進行研究的，包括輕度和重度自閉症，以及阿斯伯格綜合徵。例如，自閉症患者的感知受到限制，資訊處理存在問題。通常相關的智力超群現象只存在於少數自閉症患者身上，而大多數患者的智力水平正常或低於平均水平。
自閉症有多種型別，包括：
- 阿斯伯格綜合徵——通常在三歲時出現。
- 嬰兒期自閉症——出生後 9 到 11 個月之間出現。
後者很重要，因為它清楚地表明瞭記憶和語言在兒童行為中的相關性。嬰兒期自閉症的兩種不同型別是低功能自閉症 (LFA) 和高功能自閉症 (HFA)。LFA 描述的是智商低於 80 的兒童，HFA 描述的是智商高於 80 的兒童。這兩種型別的障礙相似，但 LFA 患兒的障礙更嚴重。
這些障礙主要由以下方面定義：
- 無法進行正常的社互動動，例如與其他孩子的友好關係。
- 無法進行正常的交流，例如口語障礙/特異性語言。
- 刻板行為，例如具有非典型內容的刻板和受限的興趣。
為了證明無法進行正常的交流和語言能力，匹茲堡大學和英國經濟與社會研究委員會進行了實驗，以提供可能的解釋。向自閉症兒童和正常兒童展示句子、故事或數字。研究人員得出結論，HFA 和 LFA 患者的障礙是由陳述性記憶受損引起的。這種受損會導致學習和記憶句子、故事或個人事件的困難，而學習數字的能力卻存在。研究表明，這些孩子無法將聽到的詞語與他們的常識聯絡起來，因此這些詞語只是部分學習，具有特異性含義。這解釋了為什麼 LFA 和 HFA 患兒在思維方式上與正常兒童不同。他們通常很難理解他人，反之亦然。此外，科學家認為，語言學習過程依賴於最初的完全有意義的詞彙。據推測，這些孩子沒有這樣的詞彙，因此他們的語言發展受損。在極少數情況下，語言習得完全失敗，因此在某些情況下，孩子們根本無法使用語言。無法學習和使用語言可能是陳述性記憶受損的後果。它也可能導致智商低下，因為學習過程是由語言介導的。在 HFA 中，智商與正常兒童的智商沒有顯著差異。這與他們對詞語含義的更好理解密切相關。他們患有較輕的自閉症。實驗還表明，成年人不會出現語言處理問題。造成這種情況的原因可能是他們在發展過程中被教導如何使用語言，或者可能是他們透過閱讀和寫作獲得了這種能力。自閉症的病因尚未得到充分探討，以瞭解如何幫助和支援那些在日常生活中患有自閉症的人。目前還不清楚這些疾病是否真的是由遺傳性疾病引起的。大腦損傷或生化特性等其他神經功能障礙也可能導致自閉症。研究才剛剛開始找到這些問題的答案。
- ↑ E. G. Goldstein, "認知心理學 - 連線心靈、研究和日常經驗", 第 137 頁，THOMSON WADSWORTH TM 2005
- ↑ S. Pinker，語言本能，第 269 頁
書籍
Steven Pinker：語言本能；企鵝出版社，1994 年，ISBN 0140175296
Gisela Klann-Delius：語言習得；Metzler 收集，第 325 卷；J.B.Metzler 出版社；斯圖加特，魏瑪，1999 年；ISBN 3476103218
Arnold Langenmayr：語言心理學 - 一本教科書；心理學出版社，Hogrefe，1997 年；ISBN 3801710440
Mark F. Bear，Barry W. Connors，Michael A. Paradiso：神經科學 - 探索大腦；Lippincott Williams & Wilkins，第三版，2006 年；ISBN 0781760038
連結
http://de.wikipedia.org/wiki/Ged%C3%A4chtnis
http://en.wikipedia.org/wiki/Memory
http://www.cogsci.rpi.edu/CSJarchive/proceedings/2006/docs/p822.pdf
http://www.psychology.uiowa.edu/faculty/gupta/pdf/gupta.brain+lang2003.pdf
http://www.cogsci.rpi.edu/CSJarchive/1980v04/i03/p0243p0284/MAIN.PDF
http://www.quarks.de/gedaechtnis/gedaechtnis.pdf
http://www.alz.org/alzheimers_disease_alzheimers_disease.asp
http://en.wikipedia.org/wiki/Autism
http://www.apa.org/journals/releases/neu20121.pdf
http://www.esrc.ac.uk/ESRCInfoCentre/Plain_English_Summaries/knowledge_communication_learning
/index22.aspx?ComponentId=17702&SourcePageId=11748