儿童使用哪个大脑半球来“理解语言”？学术资讯

来源：brainnews

“婴儿和幼儿的大脑具有某种超能力”，乔治敦大学医学中心的神经科学家说。成年人用其中一个大脑半球里的特定区域来处理大多数分离的神经任务，而小孩则同时使用左右两个半球来完成相同的任务。这项发现揭示了为什么在神经损伤中儿童比成人更容易恢复的可能原因。

这项研究于2020年9月7日发表在PNAS上，重点研究一种认知任务：语言，发现在理解语言时（更具体地讲，是对口语句子的加工时），儿童使用了两个半球。这一发现与乔治敦神经病学教授Elissa L. Newport博士，Olumide Olulade博士和神经病学助理教授Anna Greenwald博士等进行的研究相吻合。

每个年龄组的个体激活图的示例。在最小的儿童中，左半球语言区的右半球同源区的激活非常明显，随着年龄的增长而下降，在大多数成年人中完全消失。

乔治敦大学和MedStar国家康复网络联合企业的大脑可塑性及康复中心主任Newport说：“对于遭受神经损伤的幼儿来说，这是一个好消息。” “两个半球的使用提供了一种在神经损伤后进行补偿的机制。例如，如果围产期中风（在出生后不久发生）使左脑受损，孩子就会用右脑学习语言。仅损伤一个半球的脑瘫可以在另一半球发展所需的认知能力。我们的研究证明了这是如何实现的。”Newport说，他们的研究解开了一个长期困扰着临床医生和神经科学家的谜团。根据大脑扫描研究的发现以及患有左半球卒中患者语言丧失的临床发现，在几乎所有成年人中，只有在左半球才可以进行句子加工。但是在很小的孩子中，对任一半球的伤害都不太可能导致语言缺陷，即使左半球严重受损，许多患者也可以恢复语言。Newport说，这些事实表明，语言的学习在个体小时候就分布在两个半球上。但是，直到现在传统的扫描方法都没有揭示这些现象的细节。Newport解释说：“目前尚不清楚语言上的强左半球优势是在出生时就出现的，还是在发展过程中逐渐出现。”现在，通过更复杂的方式进行功能磁共振成像（fMRI）分析，研究人员已经发现，在幼儿中尚未建立成人的偏侧化模式，并且两个半球在早期发育过程中都参与了语言加工。她说，将特定任务定位到其中一个半球的大脑网络始于童年，但直到孩子10或11岁时才完成。“我们现在有了一个更好的平台来了解脑损伤和康复。”该研究最初由儿童国家医学中心的合作者威廉·D·盖拉德（William D. Gaillard）博士和麦迪逊·M·贝尔（Madison M. Berl）博士进行，招募了39名4-13岁的健康儿童。Newport的实验室增加了14位18-29岁的成年人，并对两组进行了一系列新的分析。被试执行了研究者精心设计的句子理解任务。研究者分析了个体被试每个半球的fMRI激活模式，而不是看组平均值的总体偏侧化。然后，研究人员比较了四个年龄段的语言激活图：4-6岁，7-9岁，10-13岁和18-29岁。外显率图（Penetrance maps）显示了每个年龄组在每个半球的每个体素中有显著的语言激活的被试的百分比（体素是大脑图像中的一个小点，就像电视上的像素一样）。研究人员还对所有被试进行了全脑分析，以确定语言激活与年龄相关的脑区。研究人员发现，在组水平上，甚至幼儿也表现出左侧偏侧化的语言激活。但是很大一部分年纪最小的孩子在其相应的右半球区域也显示出明显的激活。（在成年人中，右半球的相应区域在完全不同的任务中才会激活，例如，处理用语音表达的情绪。对于幼儿来说，大脑的两个半球分别负责理解句子的意思和识别情绪影响。）Newport认为，“句子处理任务中右半球较高的激活水平以及这种激活在发展过程中的缓慢下降，反映了语言功能神经分布的变化，而不仅仅是句子理解策略的发展变化。”她还说，如果研究小组能够对更小的孩子进行同样的分析，那么“与我们最小的参与者（4-6岁）相比，我们可能会看到右半球在语言处理方面的参与更大。“我们的研究结果表明，如果儿童早期大脑右半球能够正常参与语言处理，那么如果左半球受伤了，右半球的发育就可以得到维持和加强。” Newport说。研究人员现在正在研究在出生时患有左半球严重中风的青少年和年轻成人中的语言激活。

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