神經(jīng)語言學(xué)的方法

關(guān)于神經(jīng)語言學(xué)的方法第1頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月《神經(jīng)語言學(xué)概論》神經(jīng)語言學(xué)的歷史神經(jīng)語言學(xué)的方法神經(jīng)詞匯學(xué)神經(jīng)語用學(xué)神經(jīng)文字學(xué)語言障礙與康復(fù)語言的習(xí)得與發(fā)展第2頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月神經(jīng)語言學(xué)的方法廣義：研究視角狹義：科學(xué)技術(shù)手段第3頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月廣義方法第4頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月BrainMap第5頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月OneExample

名動兩重分離（doubledissociation）現(xiàn)象：大腦左半球下額葉區(qū)（leftinferiorfrontalregions）受損的病人動詞的腦加工機(jī)制受損，表現(xiàn)出動詞提取困難，而名詞提取保持相對完好；而前顳葉區(qū)（anteriortemporalregions）受損的病人則是名詞的腦加工機(jī)制受損，表現(xiàn)出名詞提取困難，而動詞提取保持相對完好（Micelietal.,1984）。名詞和動詞的神經(jīng)語言學(xué)研究是針對腦損傷病人的名詞和動詞的兩重分離現(xiàn)象展開的。ElizabethBatesetal.（1991）開展過漢語名動分離的神經(jīng)語言學(xué)研究。第6頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月狹義方法科技手段簡介在神經(jīng)語言學(xué)研究的應(yīng)用第7頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月科技手段綜覽靜態(tài)腦成像：CT（計算機(jī)斷層掃描）MRI（磁共振成像）動態(tài)腦成像：PET（正電子發(fā)射斷層掃描）Opticalimaging（光成像）fMRI（功能性核磁共振成像）MEG（腦磁圖）TMS（經(jīng)顱磁刺激）ERP（事件相關(guān)電位）分子遺傳學(xué)技術(shù)——基因第8頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月CT簡介CT（computedtomography），是電子計算機(jī)X射線斷層掃描的簡稱，于20世紀(jì)70年代用于臨床，是一種功能齊全的病情探測儀器。第9頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)人體不同組織對X線的吸收與透過率的不同，應(yīng)用靈敏度極高的儀器對人體進(jìn)行測量，然后將測量所獲取的數(shù)據(jù)輸入電子計算機(jī)，電子計算機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，就可攝下人體被檢查部位的斷面或立體的圖像，發(fā)現(xiàn)體內(nèi)任何部位的細(xì)小病變。第10頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月CT在神經(jīng)語言學(xué)中的應(yīng)用失語癥語言學(xué)研究中用CT來鑒定腦內(nèi)病灶部位。JonathanD.Rohrer,WilliamD.Knight,JaneE.Warren,etal.Word-findingdifficulty:aclinicalanalysisoftheprogressiveaphasias.Brain,2008,131(Pt1):8-38第11頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月MRI簡介MRI（MagneticResonanceImaging），即磁共振成像。

MRI是一種影像學(xué)診斷技術(shù)，于20世紀(jì)80年代應(yīng)用于臨床。MRI的原理是，原子核位于磁場中時，其內(nèi)部的質(zhì)子自旋產(chǎn)生磁矩作用，如用一與它運動頻率相同的射頻脈沖來激發(fā)原子核，則原子核產(chǎn)生共振效應(yīng)，即為磁共振。第12頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月

臨床上，MRI的圖像是通過受檢人體內(nèi)氫原子核中的質(zhì)子而得到。氫原子在人體內(nèi)分布廣，因正常器官和組織與病變組織間的密度有差異，故顯示出不同的圖像，臨床上可據(jù)其作出診斷。MRI對大腦、脊柱、肝、胰等實質(zhì)性器官的腫瘤有極高的診斷價值，能從不同角度成像，且沒有放射線的危害。第13頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月MRI在神經(jīng)語言學(xué)中的應(yīng)用

作為近期清晰成像（高分辨率）的代表，MRI在言語障礙的神經(jīng)語言學(xué)研究中主要用于腦解剖結(jié)構(gòu)分析，如失語癥患者的病灶定位，阿爾茨海默氏癥、帕金森氏癥的腦形態(tài)學(xué)鑒定等。第14頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月PET簡介PET（PositronEmissionTomography），正電子發(fā)射斷層掃描。

PET的依據(jù)是一些放射性同位素標(biāo)記的分子（如含18F的脫氧葡萄糖FDG）能正常地參加腦細(xì)胞的新陳代謝。這些同位素發(fā)射正電子，正電子不穩(wěn)定，易與負(fù)電子撞擊而湮滅，湮滅所生能量以兩束反向γ-射線方式釋放。測量這兩束γ-射線的量，即可知該標(biāo)記同位素分子的含量，從而作為該部位功能活動是否增強(qiáng)的標(biāo)記。以此來觀察腦內(nèi)動態(tài)過程。第15頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月第16頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月PET在神經(jīng)語言學(xué)中的應(yīng)用Fig.2(A)Decreases(inred)andincreases(inblue)ofgreymatterindyslexicsversuscontrols,superimposedona3Drenderingofthemeangreymatterimageofthedyslexicsubjects.(B)Decreases(inred)ofwhitematterindyslexicsversuscontrols,superimposedona3Drenderingofthemeangreymatterimageofthedyslexicsubjects.G.Silani,U.Frith,J.-F.Demonet,F.etal.Brainabnormalitiesunderlyingalteredactivationindyslexia:avoxelbasedmorphometrystudy.Brain,2005,128:2453-2461.第17頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月光成像簡介

用腦功能近紅外反射光譜儀（Near-InfraredReflectanceSpectroscopy，NIRS）測量大腦皮質(zhì)局部氧合血紅蛋白(HbO2)和脫氧血紅蛋白(Hb)含量，以觀察腦內(nèi)動態(tài)過程。其中，近紅外光譜介于可見光譜區(qū)與中紅外譜區(qū)之間，譜區(qū)范圍波長為700~2500nm。第18頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月第19頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月光成像在神經(jīng)語言學(xué)中的應(yīng)用Figure2.A,TypicalexampleofthemostcommonpatternofNIRSparameterchangeinthenormalsubjectsduringnamingtask.B,TypicalexampleofthemostfrequentpatternofNIRSparameterchangeintheaphasicpatientsduringthetask.KaoruSakatani,DMSc,YuxiaoXie,etal.Language-ActivatedCerebralBloodoxygenationandHemodynamicChangesoftheLeftPrefrontalCortexinPoststrokeAphasicPatients:ANear-InfraredSpectroscopyStudy.Stroke,1998,29(7):1299-1304.第20頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月fMRI簡介fMRI（functionalMagneticResonanceImaging），功能性磁共振成像。磁場能使處于其中的物質(zhì)磁化，后者形成附加磁場，對原磁場產(chǎn)生影響。有的物質(zhì)形成的附加磁場方向與外磁場方向相同，稱順磁質(zhì)，如脫氧血紅蛋白。有的物質(zhì)形成的附加磁場方向與外磁場方向相反，稱抗磁質(zhì)，如氧合血紅蛋白。

fMRI的依據(jù)是磁共振（MR）信號的血氧水平依賴性（bloodoxygenation-leveldependent,BOLD）。腦活動時代謝旺盛，局部腦血流增加、氧合血紅蛋白增加過剩，超過了代謝消耗氧的需要，結(jié)果靜脈中氧合血紅蛋白比例增加，脫氧血紅蛋白比例減少。前者具有抗磁性，后者具有順磁性，其比例變化會改變MR信號。fMRI測量的主要就是靜脈中二者比例變化產(chǎn)生的MR信號變化。經(jīng)計算，可觀察腦內(nèi)動態(tài)變化。第21頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月fMRI在神經(jīng)語言學(xué)中的應(yīng)用WalterJ.B.vanHeuven,HerbertSchriefers1,TonDijkstraandPeterHagoort.LanguageConflictintheBilingualBrain.CerebralCortex,AdvanceAccesspublishedApril18,2008.Figure3.Dutch-EnglishbilingualbrainactivationsshowinggreateractivationsforinterlingualhomographsthanforEnglishcontrolwordsin(A)ELDtask,and(B),theGLDtask.第23頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月MEG簡介

人腦在進(jìn)行認(rèn)知活動時，其磁場變化是伴隨其電場變化同時產(chǎn)生的，從電場變化中檢測出的電信號是腦電，從磁場變化中檢測出的磁信號是腦磁，記錄的腦磁信號稱為腦磁圖（magnetoencephalogram,MEG）。腦磁場是很微弱的，數(shù)量級為10～1000fT（1fT=10-15T，是地球磁場的10-8～10-9

，即1億～10億分之一，只有用高靈敏度的超導(dǎo)磁強(qiáng)計才能探測到。這項工作，首次由S.J.Williamson等人于1981年完成。第24頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月MEG在神經(jīng)語言學(xué)中的應(yīng)用LiinaPylkk?nen,RodolfoLlinás,andGregoryL.Murphy.TheRepresentationofPolysemy:MEGEvidence.JCognNeurosci.,2006,18(1):97-109.第26頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月Figure2.Sampledataillustratingoneparticipant'sresponsetoallcriticaltrialsandsourcesolutionstimewindowbytime-window.Theleftcolumnshowsactivityinall148sensors.Componentspecificsourcesolutionswerecreatedforalltime-pointsindicatedbythecursor.Themiddlecolumnshowsthemagneticfieldmapsatthetimepointsofthecursorandthedipolelocalizationsoftheactivity.Therightcolumnshowsactivityovertimeinthemodeledsources.第27頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月TMS（transcranialmagneticstimulation）簡介1990年前后，倫敦醫(yī)院一位醫(yī)生出于治療目的，給病人頭上安放磁鐵刺激，誘發(fā)運動反射，觀察到病人大姆指抽搐不已。近年已用于臨床和以人為被試的科學(xué)研究。其作用原理較簡單。把一絕緣線圈放在特定部位的頭皮上，當(dāng)線圈中有電流通過時，就有磁場產(chǎn)生，發(fā)出短磁脈沖(briefmagneticpulses)，后者無衰減地透過頭皮和顱骨，進(jìn)入皮質(zhì)表層數(shù)厘米并產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而抑制或興奮神經(jīng)細(xì)胞的活動。研究發(fā)現(xiàn)，不同頻率、不同強(qiáng)度等不同參數(shù)的rTMS對皮質(zhì)有相反的作用，有的刺激提高大腦皮質(zhì)的興奮性，有的刺激抑制皮質(zhì)的活動。第28頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月①治療。代替抗抑郁癥藥物，療效較好；改善帕金森癥、多發(fā)性硬化、痙攣疼痛癥狀。②科學(xué)研究。主要利用其抑制作用，即暫時性地停止該部位的正常電流變化，以達(dá)到對腦細(xì)胞進(jìn)行抑制的作用。已見報道的研究有語言、視覺、記憶、運動。例如，每10ms發(fā)一個脈沖，當(dāng)該部位起作用的時刻到達(dá)時，實驗指標(biāo)發(fā)生變化，即可較準(zhǔn)確地定時。有的配合腦功能成像（fMRI等）確定位置，再行刺激以提高定位精度。第29頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月TMS在神經(jīng)語言學(xué)中的應(yīng)用Figure1.Motorexcitabilityduringspeechperception.A)Datafromstimulationoftheleftprimarymotorfaceareainasinglesubjectwhenlisteningtospeech,listeningtonon-verbalsounds,viewingspeech,andviewingeyemovements.EMGrecordingsfromindividualtrialsaresuperimposedandthedottedlineindicatesthetimeofstimulation.Thehorizontalbarrepresents10msecandtheverticalbar0.5mV.JosephT.DevlinandKateE.Watkins.StimulatingLanguage:InsightsfromTMS.Brain,2007,130(Pt3):610-622.第30頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月Fig.1.C)TherelationbetweenregionalcerebralbloodflowinBroca’sareaandthesizeoftheMEPevokedbysinglepulseTMSoverthemouthregionofprimarymotorcortex(leftpanel).Ontheright,anactivationmapshowingtheanatomicallocationofthesignificantpositiverelationshipillustratedinthegraph.第31頁，課件共37頁，創(chuàng)作于2023年2月ERP簡介

事件相關(guān)電位（ERP,event-relatedpotentials）的定義：當(dāng)外加一種特定的刺激，作用于感覺系統(tǒng)或腦的某一部位，在給予刺激或撤消刺激時