使用机械工具可以提高我们的语言技能

BrainTechnology

共 2102字,需浏览 5分钟

 · 2021-11-19

内容来源

https://presse.inserm.fr/en/using-tools-improves-our-language-skills/44084/

导   语

工具使用能力与语言能力之间可以互相促进提高。一项新的研究表明,使用工具的运动训练提高了我们理解复杂句子的能力,同样,语言句法训练提高了我们使用工具的熟练程度。这些发现可能可以应用于临床,以支持丧失部分语言技能的患者的康复。

来自法国国家健康与医学研究院(Inserm)、法国科学院(CNRS)、里昂大学的研究人员与瑞典Karolinska研究所合作进行的一项新研究表明,工具使用能力与语言能力都依赖于位于同一大脑区域的相同神经资源,并可以互相促进。这项研究发表在2021年11月的《Science》杂志上。

01
语言与工具



我们理解复杂句子句法的能力是最难获得的语言技能之一。2019年的研究表明,特别精通工具使用能力与拥有良好的句法能力之间存在相关性。长期以来,语言一直被认为是一项非常复杂的技能,可以调动特定的大脑网络。然而,近年来,科学家们重新审视了这一观点。研究表明,控制某些语言功能(如词义处理)的大脑区域也参与了控制精细运动技能的过程。然而,大脑成像并没有提供语言和工具使用之间存在这种联系的证据。但古神经生物学表明,在科技快速发展时期,当工具的使用变得更加广泛时,我们祖先与语言相关的大脑区域已经增加。


工具的广泛使用增加了人类祖先中语言相关大脑区域

(图片来源于网络)



02

语法练习和钳子的使用



2019年,Inserm研究员Cldio Brozzoli与CNRS研究员Alice C.Roy及其团队合作,表明特别精通工具使用的人通常也更善于处理瑞典语法的细微之处。


为了更深入地探索这一课题,同一团队与CNRS研究员Véronique Boulenger合作,开发了一系列依赖于大脑成像技术(fMRI或MRI)和行为测量的实验。参与者被要求完成几项测试,包括使用30厘米长的钳子进行运动训练和法语语法练习,这使得科学家能够识别每项任务的特定大脑网络。


他们第一次发现,工具的操作和语法练习在相同区域产生了大脑活动,这些区域具有相同的空间分布,具体体现在大脑基底节区域。



工具使用和语言共享语法处理过程。fMRI显示,工具使用和语言语法在基底神经节引起了相似的大脑激活模式。这表明这两种能力共用神经资源。同时,学习迁移发生也在这两个领域之间出现:工具使用训练改善了语言句法处理能力,而具有句法结构的语言训练也改善了工具的使用能力。


03
两种能力的互相促进



鉴于这两种技能类型使用的是相同的大脑资源,为了提高一种技能能力,是否有可能对另一种技能进行训练达到这个目的?比如用机械钳进行运动训练能提高对复杂短语的理解能力吗?在该研究的第二部分,科学家们研究了这些问题,并表明事实确实如此。这一次,参与者被要求在用钳子进行30分钟的运动训练之前和之后执行一项句法理解任务。在此基础上,研究人员证明了使用该工具进行运动训练可以提高句法理解练习的成绩。


运动训练是使用钳子将小钉子插入到与它们的形状相匹配但方向不同的孔中。


在训练前后完成的句法练习包括阅读句法简单的句子,如“The scientist who admires the poet writes an article(敬仰诗人的科学家写一篇文章)”,或阅读句法较复杂的句子,如“The scientist whom the poet admires writes an article(诗人敬仰的科学家写一篇文章)”。然后参与者必须判断诸如“诗人仰慕科学家”这样的陈述是真是假。而法语中宾语关系代词“que”的句子更难处理,因此表现通常较差。


这些实验表明,在运动训练之后,参与者在处理那些被认为较难的句子时做得更好。控制组完成了相同的语言任务,但在徒手运动训练或根本不训练之后,没有表现出这样的进步。


另一方面,将两种训练互换,结果表明,反过来也是如此:训练语言能力,练习理解复杂结构的句子,可以提高使用工具的能力。


工具训练对语言语法能力的提高

语言语法训练对工具使用能力的提高


科学家们现在正在考虑如何最好地将这些发现应用到临床环境中。Brozzoli总结道:“我们目前正在设计一套方案,以支持运动功能相对完好的患者(例如患有发育性语言障碍的年轻人)的语言技能的康复和恢复。除了这些创新的应用,这些发现还让我们深入了解语言是如何在历史上进化的。当我们的祖先开始开发和使用工具时,这种熟练程度深刻地改变了大脑,并施加了认知需求,可能导致了某些功能的出现,比如语法或句法。”



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