丁國盛/北京師范大學認知神經(jīng)科學與學習國家重點實驗室教授

隨著社會發(fā)展和國際間交流與合作日益頻繁，熟練使用一門或多門外語已成為現(xiàn)代公民應具備的一項必要技能。兒童外語學習也越來越受到家長和學校的重視。外語學習有很多好處，不但可以多掌握一種交流工具，而且能夠促進個體的認知、行為發(fā)展及腦功能和結構發(fā)育。

雙語經(jīng)驗對認知功能產(chǎn)生重要影響

大量研究表明，熟練掌握一門或多門外語的人，有更好的認知控制能力、抗干擾能力和認知靈活性。比如，試著完成以下活動：快速呈現(xiàn)刺激1和刺激2，要求盡快判斷并報告中間的符號箭頭是朝左還是朝右。對于刺激1，左邊兩個符號和右邊兩個符號的箭頭方向與最中間的符號是一致的，稱為一致條件；對于刺激2，左邊和右邊符號的箭頭方向與中間符號是相反的，稱為沖突條件。正常情況下，人們對刺激2的反應速度要慢于刺激1，是因為在刺激2中，左右兩邊的符號方向與目標符號方向相反，因而對判斷產(chǎn)生了干擾，而刺激1中，左右符號與目標符號的方向相同，因而產(chǎn)生了促進。這是測量認知控制能力的一種經(jīng)典任務，被稱為flanker任務。認知控制能力強的人，通常對刺激2和刺激1的反應時間差別更小。而雙語者在flanker任務中，對刺激2和刺激1的反應時間差別比單語者更小，說明他們的認知控制能力或抗干擾能力比單語者更強。

刺激1：<<<<<

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在一些其他測量認知控制能力的經(jīng)典任務中，如Simon任務（一致條件下，刺激出現(xiàn)在左側時，用左手反應，出現(xiàn)于右側時，用右手反應；沖突條件下，反應方式正好相反，出現(xiàn)于左側的刺激用右手反應，右側的刺激用左手反應）、Stroop任務等，雙語者的表現(xiàn)也普遍優(yōu)于單語者。這稱為雙語者的認知優(yōu)勢。

一般認為，雙語者進行語言加工時，兩種語言會同時激活，從而產(chǎn)生競爭。雙語需要持續(xù)使用執(zhí)行控制系統(tǒng)來監(jiān)測語言沖突、抑制非目標語言的激活并支持目標語言（即語言控制）。這種對執(zhí)行控制系統(tǒng)的更多需求和長期使用，提高了雙語者的執(zhí)行控制能力，從而形成認知優(yōu)勢。

在雙語環(huán)境中成長的嬰兒，也表現(xiàn)出一定的認知優(yōu)勢。例如，在一項研究中，研究人員向嬰兒展示了一些彩色圖片，其中包括熊和狼的圖片。通常來說，嬰兒對熊的形象更為熟悉，而對狼的形象相對陌生。嬰兒對新奇的、有興趣的刺激會長時間注視，當感到厭倦時，會轉移視線。利用這一特點，研究者比較了雙語環(huán)境中的嬰兒與單語環(huán)境中的嬰兒在注視彩色動物圖片中的差異，發(fā)現(xiàn)前者比后者更快地對熊的圖片感到厭煩、而對狼的圖片表現(xiàn)出興趣。雙語嬰兒更快對熟悉圖片產(chǎn)生厭煩、對新奇圖片產(chǎn)生興趣，表明其在認知方面有更突出的接受能力。這個研究說明，雙語者與單語者相比，在嬰兒時期就表現(xiàn)出了更高的認知潛力。

雙語經(jīng)驗改變特定腦區(qū)的腦結構和功能

雙語經(jīng)驗不僅對雙語者的認知功能產(chǎn)生重要影響，也改變了雙語者特定腦區(qū)的腦結構和功能。有研究發(fā)現(xiàn)雙語者的頂下皮層 (IPL) 灰質(zhì)體積大于單語者，并且與二語熟練度和獲得年齡程序相關。雙語者腦灰質(zhì)結構的改變包括背外側前額葉、尾狀核、前扣帶回及頂下小葉等，這些腦區(qū)都屬于語言控制以及執(zhí)行控制網(wǎng)絡的一部分。

雙語經(jīng)驗也改變了連接不同腦區(qū)的白質(zhì)纖維束。例如，一項針對8-11歲兒童的DTI研究顯示，從出生就接觸第二語言的兒童，下縱束白質(zhì)纖維的發(fā)育要優(yōu)于單語組兒童和3歲以后才接觸第二語言的兒童。學習第二語言后的成人，其上縱束、胼胝體等白質(zhì)纖維發(fā)育也得到顯著提高。而且，功能連接分析也顯示，雙語者的特定腦區(qū)之間的信息交換和整合能力也得到了增強。

圖a為雙語者左頂下區(qū)域灰質(zhì)密度（Sagittal x=?45,coronal y=?59,and axial z=48）；圖b表示該區(qū)域灰質(zhì)密度和第二語言熟練程度呈正相關，其橫坐標為第二語言熟練度、縱坐標為灰質(zhì)密度；圖c表示該區(qū)域密度和第二語言習得年齡呈負相關，其橫坐標為第二語言習得年齡，縱坐標為灰質(zhì)密度。

雙語經(jīng)驗還可以減緩老化和認知功能衰退

老年雙語者的認知能力保存程度要好于單語者。例如，在Simon任務中，不管是老年雙語者還是年輕的雙語者，對刺激的反應速度均快于單語對照組，說明雙語者控制能力優(yōu)于單語者。而且，雙語老年組對無關信息的抑制能力盡管隨年齡的增長也有所下降，但下降速度顯著小于單語老年組，說明雙語經(jīng)驗在減緩抑制能力下降的過程中發(fā)揮了重要作用。雙語經(jīng)驗還能夠推遲老年雙語者患老年失智癥的年齡。來自加拿大的研究人員對比了91個單語失智癥（dementia）病人和93個雙語失智癥病人。當其他條件進行匹配后，雙語失智癥病人的發(fā)病年齡比單語病人的發(fā)病年齡晚4年。

雙語經(jīng)驗影響的腦功能與結構圖 （雙語控制與額葉的神經(jīng)活動相關；該區(qū)域通常與高級認知功能相關，如執(zhí)行功能等）。雙語者在雙語語言轉換時，綠色區(qū)域的灰質(zhì)呈現(xiàn)高度激活狀態(tài)；對老年雙語者而言，紅色區(qū)域與黃色區(qū)域會比老年單語人的相對完整 （注:途中黃色區(qū)域為大腦胼胝體、紅色大概是弓狀束的位置，兩者皆屬于白質(zhì)纖維）。

暖色線路表示相較于控制組的單語受試者，實驗組的受試者在學習9個月外語后，大腦中顯著增加的聯(lián)結通路；冷色線路表示那些顯著降低的聯(lián)結通路。

雙語失智癥病人和單語病人在簡易智力狀態(tài)檢查量表（MMSE）分數(shù)比較，橫坐標為時間跨度，縱坐標為兩組患者在四年間的每次測量分數(shù)與首次測量的分數(shù)差值。

這一結果得到了后續(xù)研究的支持。“晚發(fā)病”意味著更高的晚年生活質(zhì)量，也減少了認知功能衰退對病人、家庭、社會醫(yī)療等帶來的負面影響?？傊?，學習和使用外語的好處多多，而且早學早得益。