语言和言语网络
语言和言语由分布式皮层网络支持,在大多数人中主要位于左半球。经典神经学将言语产生定位于额叶区域(布罗卡区),将理解定位于颞叶区域(威尔尼克区),两者通过白质通路连接。现代观点描述了部分平行的处理流,将声音映射到意义和发音,整合了额叶、颞叶和顶叶区域。
Definition
语言和言语网络是支持口语感知、理解和产生的分布式、主要左侧化的皮层系统,其组织成将言语的听觉表征与意义和发音联系起来的通路。
Scope
本主题涵盖语言和言语的神经组织,作为认知神经科学的参考资料。它介绍了经典的布罗卡-威尔尼克框架及其现代修订版,包括双流模型和网络模型、主要的失语症综合征,以及语言与其他认知系统如何关联的问题。它解释了机制和证据,并非临床指导。
Core questions
- 言语的感知、理解和产生是如何在额叶、颞叶和顶叶皮层中组织的?
- 经典的布罗卡-威尔尼克模型在多大程度上解释了失语症,以及它是如何被修订的?
- 语言的脑系统在多大程度上是专门用于语言的,而不是与其他认知功能共享的?
Key concepts
- 布罗卡区和言语产生
- 威尔尼克区和理解
- 弓状束
- 左半球语言优势
- 背侧和腹侧处理流
- 失语症综合征
- 分布式语言网络
- 音系学、句法和语义学
Key theories
- 言语处理的双流模型
- 言语沿两条部分平行的通路进行处理:一条腹侧流将声音映射到意义,一条背侧流将声音映射到发音表征;这修正了单一通路的布罗卡-威尔尼克图景,并更好地解释了缺陷的分布。
- 经典联结主义(威尔尼克-格什温德)模型
- 20世纪中期一个有影响力的框架,将理解定位于颞叶后部皮层,将产生定位于额下皮层,两者通过弓状束连接,并通过损伤部位解释失语症综合征;尽管后来有所修订,它仍然是一个有用的教学方案。
Mechanisms
言语声音首先在颞上叶的听觉皮层进行分析。在双流框架中,延伸至颞中叶和颞下叶的腹侧流将这些表征映射到意义,而通过顶叶和额叶后部的背侧流则将它们映射到用于发音的运动表征,并支持言语在工作记忆中的维持(Hickok & Poeppel, 2007)。额下皮层有助于言语产生和句法处理的某些方面,整个系统通过长距离白质通路(如弓状束)进行整合。当代网络分析强调,语言依赖于许多区域的协调活动,而非两个孤立的中心(Bullmore & Sporns, 2009)。
Clinical relevance
左侧岛盖周围皮层损伤后出现的失语症,经典上分为非流畅性(布罗卡型)和流畅性(威尔尼克型)模式,这有助于临床医生定位病变并理解卒中和神经退行性疾病后的语言障碍。本条目是关于语言神经基础的教育性参考资料,并非用于诊断或管理任何个体的失语症。
Evidence & guidelines
该框架建立在超过150年的病变-缺陷观察基础上,始于布罗卡和威尔尼克在19世纪的案例,并辅以现代神经影像学、术中定位和对历史标本的重新检查(Dronkers et al., 2007)。综合这些数据的综述支持从经典定位论转向双流和网络模型(Hickok & Poeppel, 2007)。
History
语言神经学始于1861年,当时保罗·布罗卡将流畅言语的丧失与左侧额下回的损伤联系起来;随后卡尔·威尔尼克于1874年描述了颞叶后部损伤后的理解障碍。利希特海姆(Lichtheim)和后来的格什温德(Geschwind)将这些理论形式化为通过纤维束连接的语言中心的联结主义模型。20世纪90年代的功能性神经影像学,以及对布罗卡保存标本的重新成像(Dronkers et al., 2007),表明语言的分布比经典方案更为广泛,从而推动了双流和网络模型的发展。
Debates
- 是否存在一个专门用于语言的脑系统?
- 一种观点认为核心句法计算反映了语言特有的能力,而另一些人则认为语言重用了用于排序、记忆和控制的领域通用系统;语言特异性专业化的程度仍有争议。
Key figures
- Paul Broca
- Carl Wernicke
- Norman Geschwind
- Gregory Hickok
- David Poeppel
Related topics
Seminal works
- hickok-poeppel-2007
- geschwind-1970
- hauser-2002
Frequently asked questions
- 什么是布罗卡区和威尔尼克区?
- 布罗卡区是左侧额下叶的一个区域,与言语产生和语法方面相关;威尔尼克区是左侧颞叶后部的一个区域,与语言理解相关。对它们的损伤会产生特征性不同的失语症,尽管现代研究表明语言依赖于更广泛的网络。
- 为什么语言通常由左半球控制?
- 在大多数人中,左半球在语言方面占主导地位,这种偏侧化从左侧病变的影响中可见一斑,并经影像学证实。这种不对称的原因尚未完全理解,少数人(通常是左撇子)表现出右半球或双侧组织。