MIT扫描772个大脑，绘制全新语言地图，发现语言区比想象中小得多

在我们的大脑里有着一张语言地图。人们很早就发现大脑左半脑的额叶和颞叶存在一些区域专门用来处理语言。但是大脑在处理语言的时候，其他的地方也会亮起来，比如小脑、海马体、杏仁核以及颞极，这些区域究竟在做什么，人们一直没有完全搞清楚。

近日，美国麻省理工学院麦戈文脑研究所的 Evelina Fedorenko 团队在《神经科学杂志》上发表了一篇论文，尝试把这张语言地图的完整版画出来。他们招募了七百七十二名健康的成年人，让每一个人躺在功能磁共振成像扫描仪里进行一个语言任务。

在这个语言任务里，屏幕上先后出现真实的句子和没有意义的字符串，通过对比大脑处理这两类材料时在血氧信号上的差异，就可以把专门负责语言处理的脑区找出来。

七百多人的参与规模在大脑成像研究里算是一个超大样本，更大的样本也意味着统计结果更加可靠，让一些偶然出现的激活模式不会轻易被误判为真正的脑区。

图 | Evelina Fedorenko（来源：麻省理工学院）

研究人员还加入了一个对照实验，让一部分的参与者在扫描仪里进行了一个高难度的空间工作记忆任务，屏幕上出现一系列位置需要参与者记住，然后参与者再来判断新的位置是否在刚才出现过的集合里。

这个任务跟语言没有关系，但是同样很费力，假如一个脑区对于语言任务有反应，对于工作记忆任务也有反应，那么它可能是在做某种通用的任务。只有对语言发生反应、对工作记忆任务没发生反应的脑区，才被认为是真正服务于语言的脑区。

研究人员还做了这样一个设计，先在每个参与者自己的大脑空间里找到语言激活最强的区域，再把这些个体区域进行对应起来。这样做的好处是能够避免个体之间大脑沟回差异带来的错位。这就好比每个人的指纹都不一样，把十个指纹叠在一起求平均值，反而会让那些精细的特征被模糊掉。

通过此研究人员发现了十七个语言反应区，除了人类已知的左半球额叶和颞叶核心区域，还包括了颞极、内侧前额叶皮层、海马体、杏仁核以及小脑等多个部位。

其中，十四个区域对语言表现出了选择性，也就是说它们能对语言任务发生反应，然而对于高难度工作记忆任务几乎没什么反应。这就说明这些区域的确是在做和语言有关的事情，并非只是在处理一般的认知任务。

尽管这些区域散布在大脑的各个角落，但是加起来占整个大脑灰质体积的比例却非常小，平均仅有大约二十二立方厘米，相当于还不到灰质总量的百分之四。其实语言在地球上仅出现了几万年，大脑的演化历史则有几百万年，语言并没有把整个大脑都改造成为语言处理器，只是在已有的架构上嵌入了一组比较紧凑的模块。

（来源：《神经科学杂志》）

这项研究还挑战了一些以往被认为跟语言有关的脑区。例如基底节中的尾状核和壳核，之前有研究认为它们参与了句法处理，但是在这项研究的数据里，这两个区域对于语言任务的反应非常弱，对于非语言任务的反应却非常强。

也就是说，语言的使用一般伴随着注意、记忆和认知控制这些附属过程，而那些号称和语言有关的脑区，其实可能是在处理这些附属过程，而不是在处理语言本身。

有一些之前被认为参与语言处理的小脑区域，在本次研究中被证明对于语言有选择性反应，这意味着小脑不只是参与动作协调，而是的确有一部分小脑区域在做跟语言有关的事情。

对于海马体和杏仁核来说，它们也在语言处理中有选择性地被激活了，这和以往认为海马体只管记忆、杏仁核只管情绪的观点不完全一致。换言之，语言作为一项复杂的认知功能，其所调用的大脑资源比经典模型描画的要更加广泛。

至于这些新发现的语言区域具体在做什么，还需要进一步的实验来探究。比如，颞极在语义整合中扮演了什么角色？内侧前额叶皮层在话语理解中承担了什么功能？海马体在语言处理中是否像在情景记忆中那样起到了编码和检索的作用？

基于本次研究，未来人们可以测量这些区域对不同语言任务的响应模式，看看它们是对词汇、句法还是在语义层面更敏感，也可以记录它们和核心语言网络之间的功能连接，看看它们是在接收信号、还是在向上层发送信号。

在应用潜力上，这些发现可能对于语言障碍的评估和干预存在参考价值。失语症、阅读障碍以及特定性语言障碍等问题的神经基础，也许不仅涉及到经典的语言区域，也涉及到这次新发现的扩展区域。

具体来说，对于小脑受损的患者来说，有时会出现语言流畅性的问题，以往通常被归因于运动协调困难而非语言处理本身。本次研究则提供了一个全新的视角，即小脑除了协调发声器官之外，它的某些部分可能还直接参与了语言处理。

同样的，一些颞叶癫痫患者有时会表现出找词困难的困境，这可能与颞极的受累有关系。之前的语言障碍的康复训练侧重于额叶和颞叶的核心区域，此次新发现的这些扩展区域是否也应该被纳入干预范围，将是一个值得探索的后续问题。

参考资料：

相关论文 https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0638-25.2026

https://bcs.mit.edu/directory/evelina-fedorenko

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排版：胡巍巍

注：封面/首图由 AI 辅助生成