PNAS 论文推荐 | 比开口说另一种语言更难的，是“关掉”原来的语言
那些能够流利使用至少两种语言的人，当他们“切换频道”的时候，大脑里发生了什么？一项新研究发现，相比“启动”另一种语言，“关掉”原来正在使用的语言要消耗更多的认知资源。
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纽约大学主导的一项最新研究揭示了人们在转换语言时大脑独特的计算方式，为双语现象的生理机制提供了新的解读。
“多语言使用者的一个过人之处就是他们可以快速、准确地在多种语言之间随意切换”，纽约大学博士候选人、该研究的第一作者艾斯提·布兰科-艾罗里耶塔（Esti Blanco-Elorrieta）表示，“我们的发现有助于确定在此过程中大脑里发生了什么——尤其是，哪些具体的神经活动是与从一种语言切换到另一种这个过程相关的。”
“具体而言，该研究首次表明从神经生物学的角度来看，脱离一种语言的过程需要消耗一些认知资源，而激活另一种语言几乎毫不费力”，纽约大学语言系和心理学系教授、该研究的资深作者琳娜·皮尔克南（Liina Pylkkanen）评论。
过去的研究一直认为语言转换与大脑的认知控制相关区域（如前额叶和扣带回前部）的活动增强相关。然而，此前我们并不了解这种活动增强是由哪个步骤驱动的，是脱离前一种语言，还是进入另一种语言。
研究的困难之处很大程度上在于，当多语种使用者切换语言时，上述两个步骤是同时发生的。（例如，当双语者从讲西班牙语切换到讲英语时，“关闭”西班牙语的步骤与“打开”英语的步骤是同时发生的。）
为了拆解这个动态过程，研究者们，包括来自圣地亚哥州立大学的凯伦·艾默里（Karen Emmorey），以能够流利使用、并且经常同时使用英语和北美手语（ASL）的双语使用者作为研究对象展开实验。
布兰科-艾罗里耶塔观察到：“他们能够同时使用这两种语言，这为我们提供了很好的研究机会，以分离出‘关闭’和‘打开’不同语言的过程。”
具体而言，这意味着研究者可以让参与者们从同时使用两种语言的状态转换到只使用一种语言的状态（只执行“关闭”语言的过程），或者反过来，从只使用一种语言的状态转换到同时使用两种语言的状态（只执行“打开”语言的过程）。
实验过程中，研究者让参与者们观察相同的照片，并用语义上一致的表达来命名它们。为了观察该过程中的即时大脑活动，研究人员使用了脑磁图（MEG）技术，通过记录大脑中的电流产生的磁场来标记神经元的活动。
结果显示，当参与者关闭一种语言时，大脑认知控制区的活动增强，而打开一种语言的过程与不转换语言相比，大脑活动并无差别。
也就是说，大脑主要是在费力地“关闭”一种语言，而“打开”另一种语言所需的认知努力很少或为零——不论那是口头语言还是手语。
实际上，研究者们还发现，对于参与者而言，同时使用两种语言（一种是手语，另一种是非手语），并不比只使用一种语言的状态需要更多的认知活动。相反，同时使用两种语言比有意抑制主导语言（英语）而只使用手语（ASL）来命名图中事物更加容易。
布兰科-艾罗里耶塔说：“总而言之，这些研究结果暗示，语言转换过程的认知负担是由脱离前一种语言，而非进入另一种语言的过程产生的。”
参考来源：https://medicalxpress.com/news/2018-09-languages.html
论文信息
【标题】Language switching decomposed through MEG and evidence from bimodal bilinguals
【作者】Esti Blanco-Elorrieta, Karen Emmorey, and Liina Pylkkänen
【期刊】PNAS
【DOI】https://doi.org/10.1073/pnas.1809779115
【摘要】A defining feature of human cognition is the ability to quickly and accurately alternate between complex behaviors. One striking example of such an ability is bilinguals’ capacity to rapidly switch between languages. This switching process minimally comprises disengagement from the previous language and engagement in a new language. Previous studies have associated language switching with increased prefrontal activity. However, it is unknown how the subcomputations of language switching individually contribute to these activities, because few natural situations enable full separation of disengagement and engagement processes during switching. We recorded magnetoencephalography (MEG) from American Sign Language–English bilinguals who often sign and speak simultaneously, which allows to dissociate engagement and disengagement. MEG data showed that turning a language “off” (switching from simultaneous to single language production) led to increased activity in the anterior cingulate cortex (ACC) and dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC), while turning a language “on” (switching from one language to two simultaneously) did not. The distinct representational nature of these on and off processes was also supported by multivariate decoding analyses. Additionally, Granger causality analyses revealed that (i) compared with “turning on” a language, “turning off” required stronger connectivity between left and right dlPFC, and (ii) dlPFC activity predicted ACC activity, consistent with models in which the dlPFC is a top–down modulator of the ACC. These results suggest that the burden of language switching lies in disengagement from the previous language as opposed to engaging a new language and that, in the absence of motor constraints, producing two languages simultaneously is not necessarily more cognitively costly than producing one.
本文转引自“科研圈”
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