在大脑中定位语言
麻省理工学院的一项新研究表明，我们的大脑中有一部分专门负责语言，而且只负责语言，这一发现标志着在寻找专门负责复杂心理功能的大脑区域方面取得了重大进展。
正如认知科学家所知，功能特异性指的是大脑的不同部分处理不同的任务。科学家们早就知道功能特异性存在于某些领域:例如，在运动系统中，有一块神经元控制着你左手的手指，另一块控制着你的舌头。但是更复杂的功能呢，比如人脸识别，使用语言或者做数学?有什么特别的吗?大脑区域对于这些活动，还是使用通用区域来服务于手头的任何任务?
麻省理工学院大脑与认知科学系的研究科学家、这项新研究的第一作者埃芙琳娜·费多伦科(Evelina Fedorenko)说，语言是一种人类独有的认知技能，也是所有人类文化普遍存在的认知技能，“似乎是人们首先要寻找的地方之一”。但是来自神经成像的数据——尤其是测量与认知任务相关的大脑活动的功能磁共振成像(fMRI)——一直令人沮丧地没有定论。虽然研究主要集中在对语言重要的几个领域，但很难说这些领域是否只适用于语言。许多实验发现，非语言任务似乎激活了相同的区域:算术、工作记忆和音乐是最常见的罪魁祸首。
但是根据Fedorenko和她的合著者——Walter A. Rosenblith认知神经科学教授Nancy Kanwisher和本科生Michael Behr——的说法，这种明显的重叠可能仅仅是由于方法论上的缺陷，即fMRI数据的传统收集和分析方式。在他们的新研究中，发表在本周的美国国家科学院院刊在美国，他们使用了一种过去几年一直在开发的创新技术;这项新方法提供的证据表明，事实上，大脑中有部分区域是负责语言的，而不是其他的。
别管森林了，一切都在树林里
功能磁共振成像语言研究通常是通过群体分析完成的，这意味着研究人员测试10个、20个甚至50个受试者，然后将数据平均到一个共同的大脑空间，以寻找大脑中活跃的区域。
但是Fedorenko说这并不是一种理想的方法，主要是因为大脑之间细微的解剖学差异会导致数据“涂抹”，使它看起来好像一个区域在两个不同的任务中活跃，而实际上，任务激活了每个个体主体中两个相邻但不重叠的区域。
她说，打个比方，想象一下，给10个人的脸拍照，然后把它们一张一张叠加在另一张上面，得到某种平均的脸。虽然最终的图像看起来肯定像一张脸，但当你将它与原始图片进行比较时，它不会与任何一张照片完全吻合。这是因为我们的特征有自然的变化——额头的大小，鼻子的宽度，两眼之间的距离。
大脑也是如此。“大脑的折叠模式是不同的，不同的功能区域相对于这些模式的位置是不同的，”Fedorenko说。“总体布局类似，但没有细粒度的匹配。”所以，她说，通过“在一些共同的空间中调整大脑来分析数据……永远不会很正确。”
理想情况下，数据将分别为每个受试者进行分析;也就是说，一个大脑的活动模式只能与同一大脑的活动模式进行比较。为了做到这一点，研究人员在每次fMRI扫描的前10到15分钟让他们的受试者在跟踪大脑活动的同时做一个相当复杂的语言任务。通过这种方式，他们确定了语言区域在个体主体中的位置，这样以后，当主体执行其他认知任务时，他们就可以将这些激活模式与语言引发的激活模式进行比较。
“沃尔多在哪里?””
正是这种方法让Fedorenko, Behr和Kanwisher看到了是否有真正特定于语言的领域。在让他们的受试者完成最初的语言任务(他们称之为“功能定位器”)后，他们让每个人做另外七个实验的一个子集:一个关于精确算术，两个关于工作记忆，三个关于认知控制，一个关于音乐，因为这些功能“最常被认为与语言共享神经机制”，Fedorenko说。
在他们分析的九个区域中——四个在左额叶，包括被称为布洛卡区的区域，还有五个在左半球更靠后的区域——有八个单独支持语言，对其他七个任务中的任何一个都没有显示出明显的激活。正如研究人员在他们的论文中报告的那样，这些发现表明“语言的功能特异性具有惊人的程度”。
“这篇论文是语言神经科学领域的真正进步，”哈佛大学心理学教授史蒂文·平克(Steven Pinker)说，他著有几本畅销书，包括语言的本能而且思想的本质．“在大脑中寻找语言回路一直是‘沃尔多在哪里?”— it has to be in there somewhere, but it’s so small, and mixed in with so many superficially similar things, that it’s been impossible to find. [The MIT researchers] have helped to bridge the chasm by combining fMRI with experimental psychology in a new and clever way.”
未来的研究将用更多的非语言任务来测试新确定的语言区域，看看它们的功能特异性是否成立;研究人员还计划对这些领域进行更深入的研究，以发现每种语言都负责哪些特定的语言工作。
费多伦科说，研究结果并不意味着每一种认知功能都有自己的专用皮层;毕竟，我们能够学习新的技能，所以大脑中一定有一些部分既高级又功能灵活。尽管如此，她说，研究结果给研究人员带来了希望，他们希望在人类皮层中划出一些区别:大脑做相关事情的区域可能就在附近……(但)它不只是一个大而多功能的东西。”
