新生兒的母語和非母語加工有不同的半球特異性

研究背景：

在健康成年人中，公認(rèn)的是，接受性和表達(dá)性語言加工與左腦半球優(yōu)勢(shì)有關(guān)。但是，這種半球?qū)I(yè)化的起源仍存在爭(zhēng)議。一些作者認(rèn)為語言是經(jīng)過遺傳編碼的，這意味著語言功能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在出生時(shí)就已經(jīng)存在，因此這些功能天生就被橫向化了；另一些人提出半球?qū)I(yè)化在兒童時(shí)期通過暴露于環(huán)境中的語言刺激而逐漸發(fā)展。為了探討這兩個(gè)觀點(diǎn)，本研究采用fNIRS技術(shù)研究出生時(shí)母語（法語）和非母語（阿拉伯語）的大腦網(wǎng)絡(luò)，探索關(guān)于母語和非母語的先天性半球?qū)I(yè)化的問題

研究方法：

1.1 實(shí)驗(yàn)流程

所有新生兒在出院前均接受了fNIRS記錄。數(shù)據(jù)在昏暗的隔音室內(nèi)獲取。由于時(shí)間限制，將語言和非語言條件（順序播放和倒序播放）分別提供給兩組新生兒。采用功能性近紅外光譜（fNIRS）記錄27名1天大的足月嬰兒。14個(gè)新生兒聽了語言刺激（母語和非母語的故事），還有13個(gè)新生兒處于非語言條件下（倒序播放母語和非母語刺激）。整個(gè)測(cè)試過程（包括fNIRS安裝，數(shù)據(jù)獲取和休息時(shí)間）持續(xù)了80 分鐘或更少。為了控制新生兒的行為狀態(tài)，僅在新生兒處于安靜睡眠狀態(tài)時(shí)才進(jìn)行記錄。使用block設(shè)計(jì)范例交替顯示每種語言的刺激順序。每個(gè)塊由一系列三個(gè)連續(xù)的法語或阿拉伯語刺激組成，總共36個(gè)刺激周期（法語= 18；阿拉伯語= 18）。每個(gè)階段包括一個(gè)20 s的基線期，然后是20 s的刺激（法語或阿拉伯語；順序或倒序）和40 s的休息期。每個(gè)block的時(shí)間過程如圖1所示。在順序和倒序條件下，法語和阿拉伯語的總刺激時(shí)間為40 分鐘。

圖1  Block設(shè)計(jì)過程

1.2 fNIRS數(shù)據(jù)采集

fNIRS數(shù)據(jù)采集

使用配備有兩個(gè)PMT檢測(cè)器和16個(gè)激光二極管（在690nm和830 nm波長(zhǎng)處）的Imagent血氧儀收集fNIRS數(shù)據(jù)，并在110.0MHz進(jìn)行調(diào)制。使用兩個(gè)10 cm x 5 cm的柔性貼片將發(fā)光二極管放在嬰兒的頭皮上（圖2）。每個(gè)貼片包含8個(gè)光源（4個(gè)690 nm的光源，4個(gè)830  nm的光源）和一個(gè)水平對(duì)準(zhǔn)的探測(cè)器，每個(gè)時(shí)間區(qū)域上總共有4個(gè)記錄的通道。光源-探測(cè)器標(biāo)準(zhǔn)距離設(shè)置為1.5、2.0、2.5和3.0 厘米，可以記錄兩個(gè)顳葉不同深度和位置的大腦信號(hào)，從而覆蓋了Wernicke的區(qū)域及其右對(duì)應(yīng)區(qū)域。

圖2 光源-探測(cè)器的位置

研究結(jié)論：

研究發(fā)現(xiàn)新生兒顳區(qū)左右半球氧血紅蛋白(HbO2)濃度變化比較顯示，母語在左半球明顯占優(yōu)勢(shì)，而非母語的刺激與右半球偏側(cè)化有關(guān)。此外，還發(fā)現(xiàn)雙側(cè)大腦對(duì)非語言刺激處理的激活。總的來看，從出生后的第一天起，不同的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就并行地處理母語和韻律特征。

參考文獻(xiàn)：

Vannasing, P., Florea, O., Gonzalez-Frankenberger, B., Tremblay, J., Paquette, N., Safi, D., . . . Gallagher, A. (2016). Distinct hemispheric specializations for native and non-native languages in one-day-old newborns identified by fNIRS. Neuropsychologia, 84, 63-69. doi:10.1016/j.neuropsychologia.2016.01.038