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中风也能删除大脑中的颜色词汇吗?

2019-11-24 JFt5X1 5623 0

原标题:笔画也能删除大脑中的颜色词汇?

中风病人康复后,他只忘记了颜色的名字。这个案例确实提供了一个研究机会,最终将导致认知科学的一场大辩论:语言如何影响思维。

中风,通常被称为中风,通常会对大脑的特定区域造成损害,并可能导致严重的后遗症,如失语症和偏瘫。如果受损区域很小,患者可能会有一些特殊的表现。例如,国内媒体报道了湖南一位中风后会说英语的老妇人——她年轻时是一名英语教师。这种疾病部分摧毁了她的语言中心,导致她很难讲母语,但她的大脑中与外语相关的部分没有受损。世界各地都有类似的报道。

最近,《细胞报告》(CellReports)报道了另一个奇怪的病例:一名中风患者在康复后才忘记了颜色的名称。这个案例看起来像博尔赫斯小说的开头,但它确实为研究提供了一个难得的机会,并将最终导致认知科学中的一场大辩论——语言如何影响思维。

作者齐一银

无线电数据系统是一个五十多岁的法国人。中风康复后,他有一个特殊的后遗症:他不再能说出颜色。

每当医生让他辨认他面前的颜色时,他总是表现出犹豫。有时他会说:“这是天空的颜色,那么它一定是蓝色的。”通过将颜色与一些“参考”联系起来,他几乎不能识别出一些高亮度和高饱和度的颜色。然而,当他完成独立于语言的颜色分类任务时,他的表现仅略低于同龄人的平均水平,表明他的颜色感知基本完好无损,更重要的是,他仍然遵循语言中颜色分类的逻辑。

一个不能说出颜色的人怎么能区分他面前的颜色呢?我们可以看到不断变化的颜色,同时我们可以使用六到七个常用的颜色词来包含所有颜色,那么颜色的划分会仅仅是语言的发明吗?许多科学家希望从颜色视觉研究中找到语言和思维之间的关系。这个奇怪的案例发表在9月3日的《细胞报告》(DOI:10.1016/J . CELEP)上。2019.08.003),为这场辩论提供了一些新的证据。

“俄罗斯蓝”实验

人眼可见的颜色是一个连续的光谱,它被分成几个部分并用语言标记,不同文化中的颜色词是相同的。因此,有一种观点认为颜色来自语言的发明,大脑根据语言的分类对颜色进行分类。

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一项著名的跨文化研究通过观察母语为俄语的人对蓝色的感知为这一假设提供了证据。俄语中没有“蓝色”这个词,但浅蓝色和深蓝色是有区别的

这项研究由麻省理工学院和斯坦福大学进行。他们总共招募了50名志愿者。他们一次给志愿者展示三个蓝色方块,并询问下面哪个颜色块更接近上面那个。实验发现,当这两个选项属于“深蓝色”或“浅蓝色”两种色调时,母语为俄语的人比属于同一色调的人反应更快,而母语为英语的人没有这种表现差异。

“俄罗斯蓝”实验示意图。这张照片来自报纸,doi:10.1073/PNAS。10873 . 04848484116

此外,当研究人员添加语音干扰任务,让参与者在识别颜色的同时记住一个8位数时,母语为俄语的人在不同任务中的表现差异消失了。该研究的作者写道:“我们的结果表明,即使是极其简单的客观感知决策通常也会受到语言表征的干扰。”换句话说,我们很可能根据大脑中的颜色词汇来匹配我们面前的颜色。

这项研究发表于2007年,现已被引用700多次。它经常被用来证明著名的萨丕尔-伍尔夫假说(萨丕尔-沃尔夫假说)——语言影响甚至决定思维,包括那些不需要语言的思维过程。

彩虹的名字

然而,萨丕尔-沃尔夫假说仍然面临巨大的争议。哈佛大学认知科学家史蒂夫·宾克(StevenPinker)批评了这类实验缺乏证据,其他学者也提出了相反的证据。

语言学研究表明,虽然不同文化的不同语言中的颜色词可能不完全对应,但总的来说,颜色词的时间顺序是高度一致的,一般以黑、白、红、绿、黄、蓝的顺序出现。这种现象可能反映了人类一些常见的神经机制,但至今尚未被普遍接受。

一项研究使用计算机模拟颜色词的产生过程。作者将人类视觉特征输入模型,允许一组虚拟角色通过交互创建一组新的语言词汇。他们发现模型生成颜色词的顺序基本上接近真实语言。这项研究的作者认为,因为人眼对特定波长的光特别敏感,我们可能更喜欢先说出最容易识别的颜色。至于其他“不太典型”的颜色,人们需要更长的时间才能就其名称达成一致。例如,棕色不是由单一波长的光组成的特殊颜色,而是由黄色、橙色和红色混合而成的,光和色调会发生变化,因此这个词在语言中出现的时间通常比其他颜色晚。

研究还表明,婴儿在掌握语言之前可以对颜色进行分类。一个来自日本的研究小组一次给婴儿展示两组颜色块。一组颜色块是两种不同颜色的绿色,另一组是具有相似颜色的蓝色和绿色。实验发现,当图片中的颜色块属于不同的颜色类别时,婴儿表现出更活跃的大脑活动。

所有这些证据表明语言颜色的分类有神经科学的基础。也许早在文化形成之前,神经就决定了我们应该如何看待这个世界——我们对光和阴影很敏感,并被红色水果所吸引;在现代物理学出现之前,没有语言能说出紫外线的名称。

忘记颜色的人

我们是用语言来标记不同的颜色,还是用颜色感知在语言中创造颜色词?这听起来像是一个“鸡生蛋还是蛋生鸡”的问题。

以前有一种观点认为,成人的颜色识别和命名依赖于相同的神经过程,语言系统向视觉系统发出指令,用预先准备好的标签标记他们面前的颜色——就像在“俄罗斯蓝”(Russian Blue)实验中一样,俄语母语人士眼中的浅蓝色和深蓝在英语母语人士眼中都是蓝色。然而,RDS案例反驳了这一猜想,表明颜色识别和命名是不同的神经过程,即颜色分类可以独立于语言。

呼吸窘迫综合征在2014年2月遭受缺血性中风,也称为中风。当疾病爆发时,大脑中的动脉会突然堵塞或破裂,导致邻近脑组织缺血,有时还会造成永久性脑损伤。呼吸窘迫综合征恢复后,出现一定程度的右侧偏盲(即不能看到双眼视觉右侧的物体),伴有文字和数字阅读障碍。这些迹象表明他的视觉和语言能力已经受损,研究人员对他的颜色识别能力感兴趣。

呼吸窘迫综合征以前没有任何颜色识别障碍,并且在呼吸窘迫综合征发作后颜色感知没有明显变化。然而,他不能直接说出他面前的颜色。他总是依赖联想。当医生要求他辨别某种颜色时,他的表现也很差。在许多语言中枢受损的人身上可以看到无法命名和识别物体的症状,但像RDS这样高度特异的症状却非常罕见——对于RDS来说,似乎只有他大脑中的一张“色卡”被打破了。

专业设计师使用的色卡充分说明了日常语言中色彩词汇的匮乏。资料来源:像素

在识别颜色的任务中,研究人员还发现了另一个令人困惑的现象。他们给无线电数据系统命名颜色,并让他在颜色板上指出来。RDS在性能上仍然落后于同行,但准确率高于盲猜。经过进一步分析,研究人员发现,当选项中有黑色和白色灰色时,无线电数据系统的准确性要比选项中只有颜色时高得多。换句话说,无线电数据系统仍然可以识别和命名黑色、白色和灰色,这表明我们可能使用不同于颜色感知的另一组神经通路来进行明暗识别。

在大脑中寻找“色板”

我们究竟如何识别不同的颜色?如何给它们贴标签?学者们已经知道大脑中负责处理视觉信息的区域叫做视觉皮层,它位于枕叶,通常被称为后脑勺。负责语言的区域主要位于大脑左半球的颞叶,大约在左耳上方,包括著名的布罗卡萨里亚(Broca'sarea)和韦尼克萨里亚(Wernicke'sarea),以及其他神经回路。

为了了解具体机制,研究人员对呼吸窘迫综合征(RDS)进行了核磁共振检查,发现他的左初级视皮层和胼胝体腺(连接左右大脑的结构的后部区域)受到严重损伤。来自左右视野的信息被发送到对面的大脑,所以对左初级视皮层的损伤对应于他的右偏盲。胼胝体损伤通常会导致左右脑之间的交流受损,但当呼吸窘迫综合征识别物体或面孔时,大脑两侧都有活动,这表明视觉信息仍然可以在左右脑之间正常交换。

有趣的是,当颜色被识别时,呼吸窘迫综合征大脑的右半球和左右大脑连接区域都产生活动,但是左脑没有反应。研究人员推测,当无线电数据系统识别颜色时,来自右视觉皮层的信息仍然可以到达左脑,但不能被语言中心读取。早些时候,一些病例报告说,没有胼胝体受损的人可能有颜色命名障碍。

与同年龄和类似病例的健康志愿者相比,研究人员证实,呼吸窘迫综合征(RDS)并非天生具有特殊的大脑结构,他的症状完全是由疾病引起的。研究人员在论文中总结道:“我们的证据表明,大脑左侧的颜色感知相关区域可能是一个颜色神经中枢,将颜色的视觉感知映射到语言标签上。”

语言是人类最复杂、最难以置信的能力之一,语言中心与视觉中心有着非常密切的联系。他们的合作使我们能够阅读屏幕上的文字,并在遇到熟人时互相喊出对方的名字。也许通过更深入的研究,也许借助更先进的大脑成像技术,我们也将了解颜色名称背后更多的奥秘。回到搜狐看更多

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