当前位置: 主页 > 生物技术 > 电镜与成像技术

语言与共情:儿童大脑中独立起源

2026-04-28 15:24 Zeynep Saygin, Kelly Communications Biology 阅读 0
核心摘要: 一项最新fMRI研究揭示,人类的语言能力与心智理论(共情)在儿童早期大脑中拥有独立且不重叠的起源。研究发现,即使在3岁儿童的大脑中,语言功能主要定位于左半球颞上叶,而心智理论则

语言与共情:儿童大脑中独立起源

“是什么让我们成为人类?”几十年来,科学家们一直在争论我们的言语能力与理解他人感受的能力(即心智理论,Theory of Mind)是否源于相同的“心智土壤”。一项最新研究终于为这个问题画上了句号。

通过对小至三岁的儿童进行功能磁共振成像(fMRI)扫描,研究人员首次发现,这两种复杂的认知技能在大脑中起源于完全独立、互不重叠的区域。这种“离散的神经架构”表明,我们的大脑从一开始就演化出了专门用于语言和共情的布线,而非这些技能在成长过程中从单一认知源头分化而来。

研究确定,**颞上叶**是这两种技能的枢纽,但存在严格的地理划分:**语言**功能主要位于左半球,而**心智理论**则位于右半球。这与成人大脑中已知的发现相符,并且首次在儿童大脑中得到证实。

这项研究挑战了以往的理论,即儿童的大脑在早期是“混乱”的,其功能专业化是随着年龄增长逐渐形成的。相反,研究表明,即使在3岁的儿童中,这些区域也已经明确区分且不重叠。这意味着,这些独立的认知能力并非随着时间推移而“展开”,而是大脑基线蓝图的一部分,其神经分离在整个童年时期都保持稳定。

为了进一步探究这一发现的演化意义,研究人员还分析了大脑的“静息态”扫描数据。通过观察这些独立语言和心智化区域如何与大脑其他区域进行连接,他们识别出了每种功能独特的通信模式,即“连接指纹”。这些独特的连接模式证明,这两个系统以完全不同的方式与大脑其他部分进行“对话”,进一步支持了它们独立起源的观点。资深作者、俄亥俄州立大学心理学副教授Zeynep Saygin表示:“似乎这些帮助我们进行心智化、说话和理解的处理器,在演化过程中很早就分离了,以至于我们现在在人类发育中甚至看不到重叠的痕迹。”

研究团队首先通过对28名成人进行fMRI扫描,确认了此前已有的发现:与语言和心智理论相关的独立区域确实对旨在激活这些区域的刺激产生了强烈反应。随后,他们与42名3至9岁的儿童合作,对他们的大脑进行了两次fMRI扫描:一次是听句子,另一次是观看无声卡通片。在语言评估中,对照条件包括无意义的词语;在心智化评估中,对照条件则包括卡通人物表现出疼痛的迹象(这会引发疼痛反应而非心智理论)。

扫描结果和对2-3毫米(即3D体素)水平的脑部成像分析显示,对语言刺激和心智理论刺激作出反应的区域是分离的,没有重叠。该研究的主要作者、Saygin实验室的博士生Kelly Hiersche指出:“这是我们的第一个问题:这些技能在功能和位置上是否都截然不同?我们广泛地看到,是的。我们首次在儿童中证明了这一点,将成人研究的发现扩展到了发育阶段。它们在儿童大脑中也是真正独立的,这非常酷。”

值得注意的是,尽管这些功能区域在儿童时期是分离的,但研究发现,在成人大脑中,这些网络开始更多地相互“交流”。这表明,随着我们逐渐成熟,我们学会了同时运用这些互补的技能来应对复杂的社会互动。例如,我们不仅仅是说话,我们说话时还带有影响或安慰他人的意图。成人大脑中这些网络之间沟通的增加,可能反映了我们同时运用语言和共情来驾驭生活的能力。

这些结果挑战了语言和心智化具有相似起源的观点,反而支持这些沟通技能具有独立机制的理论。鉴于语言和心智理论在大脑中具有离散的架构,一种技能的延迟并不自动意味着另一种技能的延迟,它们就像运行在两个不同的“硬盘”上。

这项工作得到了美国国家科学基金会、阿尔弗雷德·P·斯隆基金会、美国国立卫生研究院以及俄亥俄州立大学艺术与科学学院、脑损伤恢复与发现中心和女性慈善奖的资助。


参考文献: Kelly Hiersche, David Osher & Zeynep Saygin. Language and empathy have distinct origins in the developing brain. Communications Biology, 2024; DOI: 10.1038/s42003-024-06103-y
    发表评论
    下一篇:没有了