所谓“不可能存在的语言”,指的就是我们脑海中的声音。从方法论角度来看,这个谜团也同样重要,因为要想解开这个谜团,就需要从根本上改变我们对语言与大脑之间关系的理解方式。我们需要从判断大脑在执行语言任务时,“哪里的神经元正在发送信号”,转为“哪些神经元正在发送信号”。
先思考一个简单的问题:语言是由什么组成的?毫无疑问,语言是由单词(字)和组合规则构成的,但在物理学家看来,语言存在于两个不同的物理空间之内:大脑外部和大脑内部。在大脑外部,语言由空气分子疏密分布形成的机械声波构成(也就是“声音”);而在大脑内部,语言则由神经元赖以沟通的电波构成。在这两种情况下,语言在物理层面上都是由这些实实在在的东西构成的。
声波与大脑之间存在一层显而易见的联系。正是由于声音,一个大脑的内容才能以话语的形式、传递到另一个大脑之中。(当然,两个大脑之间还可以通过其它方式交换语言信息,比如通过眼神、手势、盲文等等。)声音通过耳朵进入人体内部,然后穿过鼓膜、听小骨和蜗牛状的耳蜗。这套复杂的系统可以将声信号的机械振动转化为电脉冲,将复杂的声波解码成为可以概括声波的基本频率。接着,不同的频率会投射到初级听皮层上的特定点位上,声波也就此被电波取而代之。
诺贝尔奖得主、电生理学家埃德加•阿德里安勋爵所做的开创性工作至少让我们了解到,物理信号抵达大脑后并不会就此彻底消失。而科学家最近又发现了更令人震惊的现象:在大脑中与听觉无关的脑区,如负责话语生成的布罗卡氏区(the Broca’s area),脑电波居然也会保留对应的声波的形状。
这些发现对我们对于声波与脑电波之间关系的理解具有重要意义。不过,这些发现几乎全部仰仗一个与语言相关的神经生理学过程,名叫“声音发射解码”(sound emission decoding)。但我们知道,语言在没有声音的情况下也可以存在,比如当我们阅读时(你此时此刻就在做这样的事情)、以及思考时等等。用专业词汇来说,这统统叫做“脑内言语”(endophasic)。
这个事实很简单,引发的问题却很关键:当我们形成了语言表述、但并未发出声音时,大脑中的电波又会怎么样呢?
2014年,意大利语言学家安德烈亚•莫罗和同事们决心找出这个问题的答案。他们将能够表述大脑布罗卡氏区活动的电波形状与声波形状进行了比较。这里的声波不仅包含受试者听见的声音,还包括他们在绝对安静的环境下默读时的声波。在后面这种情况下,输入信息与声音完全无关。当然,分析“脑内话语”在神经心理学领域已经不是个新概念了。但莫罗等人用来探索该现象的技术倒是十分不寻常、并且颇有启发性,研究结果也令人大感意外。
清醒手术
莫罗在实验中采用了一种名叫“清醒手术”的方式来收集数据。运用这项技术,患者会在去除一部分颅骨后被唤醒,以便对患者的大脑皮层电生理学活动进行刺激和分析。不过,这项技术属于侵入性手段,大脑又是个十分脆弱的器官,再加上患者需要在情绪极其脆弱的情况下保持配合,这些心理学、技术和伦理学原因都导致这类研究难以开展。
例如,外科医生在切开大脑皮层、切除肿瘤时,无法预先得知切除此处脑部组织是否会对神经网络造成干扰、以致于破坏甚至摧毁该神经网络对应的认知、运动或感知机能。为了尽可能减小手术造成的伤害,等患者被麻醉、颅骨被打开后,医生就会唤醒患者(时间很短暂,大约10至20分钟),让患者做一些需要动用相应皮层的简单任务。
患者完成任务的过程中,医生会用小型电极刺激患者的大脑皮层(这并不会造成痛感,因为大脑没有痛觉感受器)。如果对某一部位的皮层的电刺激会影响患者完成任务,医生就能判断出,若切除这部分皮层,将对患者造成永久性伤害,并借此评估是否可以从其它位置入手执行手术。这种手术给患者带来的好处无法用价值衡量,实际效果几乎任何技术都无法企及。不仅如此,这项技术还为科学家提供了一个独一无二的研究大脑功能、获取重要数据的机会。
首先,医生可以借此确定任何患者大脑中与特定任务相关的神经网络的关键节点位置,这就解决了神经成像技术的关键问题之一:不同受试者大脑中开展特定功能的确切位置可能差别很大。此外,医生还能精确记录下单个神经元层面的神经电活动。不过利用现有技术,这一水平还很难达到。
除了对局部病变的治疗之外,这项技术在其它病理学领域的运用也在日益增多,如治疗难以用药物对付的癫痫等等。在治疗癫痫时,医生会先在患者大脑中植入电极,然后闭合颅骨,这样就可以在日常环境中连续不断地提供患者信息了。借助这种方法,我们可以进一步理解大脑中发生的神经生理学过程。与神经成像技术相比,该方法可以提供更精准、更确切的空间信息,还能对大脑电活动展开针对性测量,这是其它任何间接测量手段都无法比拟的。
实验
在莫罗的实验中,十六名患者被要求大声读出给定的语言表述,有些是单独的词汇,有些则是完整的句子。然后,研究人员将产生的声波形状与受试者大脑中布罗卡氏区的电波形状进行了比对。出乎意料的是,他们居然从中发现了相关性。
实验的第二步最为关键:研究人员要求患者再次读出这些语言表述,但不要发出任何声音,只需在脑中默读。然后,研究人员再次将对应的声波与患者脑中布罗卡氏区的电波形状进行比较。这里要指出的是,的确有信号进入了大脑中,但不是声音信号,而是由电磁波携带的光信号,或者简单来说,是由我们用来表述话语的文字传达的信号,反正肯定不是声波。
结果研究人员惊讶地发现,当受试者默读这些语言表述时,大脑中与听觉无关的脑区记录下的电波结构居然与读出这些语句时产生的机械声波完全相同。这样一来,语言依附的两种波就密切联系在了一起。这种联系密切到什么程度呢?即使在不存在声音的情况下、两种波形也可以完全重叠。这说明,语言的声学信息并不是当某人需要与他人交流时才植入其中的,而是从一开始就是语言的一部分,或者至少早于声音的产生时间。另外,此前有人怀疑我们在阅读或思考时、脑海中的声音不过是我们基于对说话时声音的记忆产生的幻觉,而此次研究结果也成功排除了这种可能性。
这项发现说明,声音在语言处理中的作用比我们之前所想的关键得多。声波与声音产生的脑电波之间这种意想不到的关联就像“罗塞塔石碑”一样(注:罗塞塔石碑制作于公元前196年,其上用古埃及文字、希腊文字和当时的通俗文字刻了相同的内容,使语言学家得以通过对照不同文字、解读出埃及象形文字的意义与结构),使我们得以运用已知的两种编码、解读出第三种编码:即在无声情况下产生的电波编码。这反过来或许又能帮助我们破获人类语言的独特“指纹”。
这一发现也引发了诸多问题,例如:如果某人从出生起就从未能听到任何声音,那么他/她的语言网络(包括布罗卡氏区在内)会产生怎样的电活动?我们能否利用大脑皮层的电活动信息了解失语症患者心中所想的语句、然后借助人造发声设备再度听到他们“说话”?我们能否更好地了解做梦时、或病人意识模糊时在脑海中听到的话语?我们能否将严重口吃视为各个神经网络中不同声音表征系统之间的失调、并加以干预和治疗?这些发现是否会导致违反伦理的行为、违背他人意愿、强行获取他人心中的想法?
人类进行的大部分沟通都是凭借波的形式进行的,这一简单的事实也许并非偶然。毕竟,波可以将信息从一个实体携带到另一个实体,而不会改变这两个实体的结构或组成。波可以从我们的身体中透过,不会对我们造成伤害,但又可以让我们通过波的瞬时振动破解其携带的信息。当然,前提是我们要有能够“解码”的“钥匙”。英语中“信息”(information)一词是从拉丁词根“形状”(forma)衍生而来的,这绝不是一个巧合,毕竟要想传达“信息”、就要与他人分享“形状”。
奥地利哲学家路德维希•维特根斯坦曾在《哲学研究》(Philosophical Investigations)一书中提出过这样一个问题:“人们有没有可能不将话语宣之于口,而是借由内心进行沟通?”有了莫罗的实验结果,维特根斯坦这个极具预见性的问题将被放在全新的视角下加以看待。更重要的是,许多新问题也由此涌现。
推荐文章
京东创始人刘强东和其妻子章泽天最近成为了互联网舆论关注的焦点。有关他们“移民美国”和在美国购买豪宅的传言在互联网上广泛传播。然而,京东官方通过微博发言人发布的消息澄清了这些传言,称这些言论纯属虚假信息和蓄意捏造。
日前,据博主“@超能数码君老周”爆料,国内三大运营商中国移动、中国电信和中国联通预计将集体采购百万台规模的华为Mate60系列手机。
据报道,荷兰半导体设备公司ASML正看到美国对华遏制政策的负面影响。阿斯麦(ASML)CEO彼得·温宁克在一档电视节目中分享了他对中国大陆问题以及该公司面临的出口管制和保护主义的看法。彼得曾在多个场合表达了他对出口管制以及中荷经济关系的担忧。
今年早些时候,抖音悄然上线了一款名为“青桃”的 App,Slogan 为“看见你的热爱”,根据应用介绍可知,“青桃”是一个属于年轻人的兴趣知识视频平台,由抖音官方出品的中长视频关联版本,整体风格有些类似B站。
日前,威马汽车首席数据官梅松林转发了一份“世界各国地区拥车率排行榜”,同时,他发文表示:中国汽车普及率低于非洲国家尼日利亚,每百户家庭仅17户有车。意大利世界排名第一,每十户中九户有车。
近日,一项新的研究发现,维生素 C 和 E 等抗氧化剂会激活一种机制,刺激癌症肿瘤中新血管的生长,帮助它们生长和扩散。
据媒体援引消息人士报道,苹果公司正在测试使用3D打印技术来生产其智能手表的钢质底盘。消息传出后,3D系统一度大涨超10%,不过截至周三收盘,该股涨幅回落至2%以内。
9月2日,坐拥千万粉丝的网红主播“秀才”账号被封禁,在社交媒体平台上引发热议。平台相关负责人表示,“秀才”账号违反平台相关规定,已封禁。据知情人士透露,秀才近期被举报存在违法行为,这可能是他被封禁的部分原因。据悉,“秀才”年龄39岁,是安徽省亳州市蒙城县人,抖音网红,粉丝数量超1200万。他曾被称为“中老年...
9月3日消息,亚马逊的一些股东,包括持有该公司股票的一家养老基金,日前对亚马逊、其创始人贝索斯和其董事会提起诉讼,指控他们在为 Project Kuiper 卫星星座项目购买发射服务时“违反了信义义务”。
据消息,为推广自家应用,苹果现推出了一个名为“Apps by Apple”的网站,展示了苹果为旗下产品(如 iPhone、iPad、Apple Watch、Mac 和 Apple TV)开发的各种应用程序。
特斯拉本周在美国大幅下调Model S和X售价,引发了该公司一些最坚定支持者的不满。知名特斯拉多头、未来基金(Future Fund)管理合伙人加里·布莱克发帖称,降价是一种“短期麻醉剂”,会让潜在客户等待进一步降价。
据外媒9月2日报道,荷兰半导体设备制造商阿斯麦称,尽管荷兰政府颁布的半导体设备出口管制新规9月正式生效,但该公司已获得在2023年底以前向中国运送受限制芯片制造机器的许可。
近日,根据美国证券交易委员会的文件显示,苹果卫星服务提供商 Globalstar 近期向马斯克旗下的 SpaceX 支付 6400 万美元(约 4.65 亿元人民币)。用于在 2023-2025 年期间,发射卫星,进一步扩展苹果 iPhone 系列的 SOS 卫星服务。
据报道,马斯克旗下社交平台𝕏(推特)日前调整了隐私政策,允许 𝕏 使用用户发布的信息来训练其人工智能(AI)模型。新的隐私政策将于 9 月 29 日生效。新政策规定,𝕏可能会使用所收集到的平台信息和公开可用的信息,来帮助训练 𝕏 的机器学习或人工智能模型。
9月2日,荣耀CEO赵明在采访中谈及华为手机回归时表示,替老同事们高兴,觉得手机行业,由于华为的回归,让竞争充满了更多的可能性和更多的魅力,对行业来说也是件好事。
《自然》30日发表的一篇论文报道了一个名为Swift的人工智能(AI)系统,该系统驾驶无人机的能力可在真实世界中一对一冠军赛里战胜人类对手。
近日,非营利组织纽约真菌学会(NYMS)发出警告,表示亚马逊为代表的电商平台上,充斥着各种AI生成的蘑菇觅食科普书籍,其中存在诸多错误。
社交媒体平台𝕏(原推特)新隐私政策提到:“在您同意的情况下,我们可能出于安全、安保和身份识别目的收集和使用您的生物识别信息。”
2023年德国柏林消费电子展上,各大企业都带来了最新的理念和产品,而高端化、本土化的中国产品正在不断吸引欧洲等国际市场的目光。
罗永浩日前在直播中吐槽苹果即将推出的 iPhone 新品,具体内容为:“以我对我‘子公司’的了解,我认为 iPhone 15 跟 iPhone 14 不会有什么区别的,除了序(列)号变了,这个‘不要脸’的东西,这个‘臭厨子’。
Copyright© 2013-2020
All Rights Reserved 京ICP备2023019179号-8