不同类型双语者的长期双语经验塑造脑功能和结构的对比研究

考察双语者的双语经验对脑功能和结构的塑造作用，是探讨语言经验与脑可塑性关系的一条重要途径。本项目在前期工作的基础上，以不同类型的双语者为切入点，综合使用功能磁共振成像（fMRI）、结构磁共振成像（MRI）和弥散张量成像（DTI）技术，深入考察有长期双语经验的熟练汉语口语-手语双语者（双模态双语者）、汉语-英语双语者（单模态双语者）以及第二语言经验贫乏的汉语母语对照组在语言理解和产生中的脑功能激活模式和脑网络连接模式，以及脑皮层灰质密度、皮层厚度和白质纤维发育状况，揭示长期双语经验对双语者脑功能和结构的塑造作用，并尝试分离不同类型双语经验的共性作用和特异性作用。在此基础上，进一步探讨双语经验作用下脑功能可塑性和结构可塑性的关系，以及语言经验塑造脑功能和结构特性的内在机制。该项目有助于揭示个体脑-认知-行为的综合发展规律和特点，可以为个体发展、基于脑的教育、以及第二语言学习提供借鉴和启发。

考察双语经验对人脑功能和结构的塑造作用，对全面揭示脑可塑性的规律具有重要意义。本项目综合使用多种脑成像技术，以双模态（汉语口语-手语）双语者和单模态（汉语-英语）双语者为研究对象，深入考察了不同类型的双语经验对脑功能和结构的塑造作用。我们采用使用调查问卷、行为评定的方法筛选被试，测查的内容包括语言使用情况、语言熟练度、语言流畅性和认知控制能力，最后筛选出双模态双语者21名（长期熟练使用手语的健听手语老师），单语对照组22名，单模态汉语-英语双语者25名，对照组25名，共93名有效被试参加了磁共振实验。脑成像扫描包括四种成像模态：1）静息态脑功能成像；2）任务态脑功能成像；3）脑结构成像；4）DTI成像。主要研究内容包括：1）不同类型的双语经验对汉语加工脑功能系统的塑造；2）口语-手语与汉语-英语双语经验对脑结构的塑造；3）口语经验缺失对脑功能的影响以及手语经验的替代效应。. 核心发现包括：1）双模态双语者第二语言的获得影响和改变了第一语言加工的脑功能网络；2）与单语对照组相比，双模态双语者的左侧尾状核灰质体积增加，而且与语言产生任务中脑激活的语言转换效应呈正相关； 3）听觉经验丧失对聋人颞上沟不同部分的脑区功能及内在功能连接产生了不同的影响；4）双语经验改变大脑中语言控制区和语言加工区之间的功能连接；5）手语者听觉经验丧失对阅读脑网络的改变；6）手语和口语理解及产生的脑机制对比总结。目前已发表或已接受基金标注文章9篇，其中8篇为英文SCI/SSCI期刊文章，另有2篇已投稿或修改中。一部分任务态脑功能数据和DTI数据仍在分析或论文撰写中，一些重要研究成果有望在结题后陆续产出。. 上述研究揭示，双语经验对脑结构和功能有重要的塑造作用。第二语言的习得和使用会改变原本的脑结构和活动，这种改变表现在多个层次和维度上，如与认知控制相关的脑区灰质增加、语言加工相关脑区的激活增强、语言加工脑区间连接和网络改变。手语作为一种特殊的语言，一方面可能与口语的作用有共同之处，但也有其独特的作用。即使手语经验可以替代口语经验在塑造脑结构和功能中的作用，这种替代的效应也依赖于时间，只能在早期发生。总之，本课题的研究不仅对认识脑可塑性的机制提供启发和借鉴，并且对指导我国的第二语言教学和特殊教育，提高人口综合素质，推动国民经济和社会发展也有重要的实践意义。