閱讀的大腦

轉自：Darthusian

哲學園鳴謝

法國神經科學家Stanislas Dehaene以對數值認知、閱讀的神經基礎以及意識的研究而聞名於世。他的代表作包括The Number Sense、Reading in the Brain和Consciousness and the Brain。本文是他接受科學美國人Mind Matters欄目編輯Gareth Cook的訪談記錄。

COOK：你是如何對閱讀的神經科學開始感興趣的？

DEHAENE：長期以來，我一直對人類的大腦如何被教育和文化改變非常感興趣。學會閱讀是我們對兒童大腦施加的最重要的變化之一。學會閱讀對我們的影響是驚人的，研究閱讀讓我們更加了解大腦和文化如何相互作用這一根本問題。

我開始在這個領域做實驗研究時，使用了各種不同的研究工具（行為實驗、患者研究、fMRI、事件相關電位，甚至顱內電極），讓人震驚的是我們發現閱讀過程總是與相同的腦部區域相關。我開始思考我們的大腦是如何適應閱讀的，因為大腦顯然不是為閱讀進化而來的。這本書就是我在此領域求索的結果。閱讀迫使我們從不同的角度來解讀文化與大腦之間的全新關係。

COOK：這個「全新關係」是什麼？

DEHAENE：傳統的社會科學認為，人類的大腦與其他動物不同，是一台學習機器；無論多複雜的文化任務，人類大腦都可以適應。我們人類將從本能中解放出來，自由地創造出全新的文化形式。

我的觀點是，人類大腦所受的約束遠比我們想像的多，大腦對我們可能創造的文化形式有很大的限制。大腦不是為文化進化而來的，但文化的演化卻是為了讓大腦可以習得。通過新的文化創造，人類不斷在大腦中尋找還有可塑空間的特定角落，來「重新利用」一個腦區並用於新的用途。閱讀、數學、工具使用、音樂、宗教系統，所有這些都可以被視為重新利用腦區的實例。

當然，將文化看成受限制的樂高遊戲，這種觀點並不算新穎。Claude Levi-Strauss和Dan Sperber等結構主義人類學家也有類似的觀點。我的看法是，在不同人類文化中普遍可見的文化結構事實上可以追溯到特定的大腦系統。

就閱讀而言，人類書寫系統的演化是在逐步簡化的同時保持與靈長類大腦中的視覺編碼方案兼容。美國學者Marc Changizi發現，世界上所有的書寫系統都使用相同的基本形狀，這些形狀本身就是靈長類動物視覺系統的一部分，因為它們也可用於編碼自然視覺場景。猴子的大腦神經元也會對包括T，L，Y等形狀的「字母表」優先響應。我們僅僅是「重新利用」這些形狀（及其在大腦皮質的相應部分），並將其變成語言的文化編碼。

COOK：在這本書中，你將大腦的一部分描述為「信箱」。你能解釋一下你的意思嗎？

DEHAENE：這是我給一個大腦區域取的名字，這個區域會在我們閱讀詞語時系統地響應。它在大腦左半球的下部，屬於幫助我們認識環境的視覺區域。這個區域的專長是識別書寫的字元和詞語。有意思的是，無論我們是讀中文、希伯來語還是英語，無論我們是用全語教學法(whole-language method)還是語音法(phonics method)學習，我們總是用同一個腦區域來從視覺上識別字詞。

COOK：但是閱讀是一個相對新近的發明，所以在我們有書面語之前，「信箱」是用來幹什麼的呢？

DEHAENE：非常好的問題——我們不知道。這個區域所在的腦區主要負責不變的視覺識別，能幫助我們在變化的視點、照明和其他表面變化的情況下識別物體、面部和場景。

我們在文盲中進行腦成像實驗，發現這個區域在對詞語作出反應之前，偏好物體和面部的圖片。我們還發現，該區域特別適合辨別自然形狀輪廓中的小特徵，例如樹枝中的「Y」形。我認為，我們文字中的字母來自於在文化層面重新利用這些形狀。大腦沒有足夠的時間為閱讀進化，所以書寫系統為大腦而進化。

大腦皮層中與閱讀相關的神經迴路

COOK：大腦的能力和限制如何塑造其他人類活動，比如說數學？

DEHAENE：我有一整本書（即The Number Sense)是講我們對數字的原始直覺及其如何塑造我們的數學。我們從進化中繼承的只有最基本的數感，跟其他動物和幾個月大的嬰兒一樣。這種數感只是近似和非象徵性的，它不能讓我們精確地區分13與14個對象。然而，它給了人類數字的概念，然後我們學會了使用數字和計數字等文化符號來實現更精確的算術運算。

這個系統在進化上相當古老，我們在進行估算時仍可以發現其痕迹，有時候甚至是相當非理性的。例如，我們在賣房子的時候，可能很輕易就讓出了一千美元（因為它看起來只佔總數的一小部分），但在買地毯時，我們會為價錢是40美元還是50美元討價還價很久！

我們的進化工具箱也會以類似的方式對高等數學產生約束。例如，複數被認為是「虛構的」、不可理解的，直到數學家發現可以將複數直觀地描述為一個平面——一個大腦容易掌握的概念。

COOK：那麼，我們應該如何教授閱讀呢？你的研究對於更普遍的教育方法有什麼啟發？

DEHAENE：我的兩本書，The Number Sense和Reading in the Brain都指出，幼兒比我們想像的更有能力。學習不是如約翰·洛克所說，「在心靈的白紙上書寫」。即使是閱讀這種進化上相對新近的活動，我們也不是從頭開始學習的，而是通過最小化地改變現有的腦迴路，充分利用現存的結構。因此，教師和教學方法應更多地關注孩子大腦的現有結構。

就閱讀而言，我們現在有大量的證據表明全語言教學法(whole-language approach)與我們的視覺系統如何識別書面詞無關——我們的大腦從來不依賴於詞語的總體輪廓，而是高速地在潛意識裡平行分解詞語的所有字母和字形，從而給我們整詞閱讀(whole-word reading)的錯覺。實驗甚至告訴我們，全語言教學法可能將學習導向錯誤的腦區域，即與視覺詞形加工區(visual word form area)對稱的右半球中的區域！我們需要將最好的大腦科學應用到教學中，我們還需要開發循證教育研究，使用教室實驗來驗證我們推測的最佳教學方法在實踐中是行之有效的。

目前，無論是理論和教育研究還是對腦迴路的閱讀實驗都證明了字素 - 音素教學方法的優越性。

COOK：閱讀障礙者(dyslexic)的大腦發生了什麼？他們是閱讀的方法完全不同，還是只是讀得更慢？

DEHAENE：閱讀障礙者大腦左顳葉的腦迴路出現了紊亂。多數閱讀障礙兒童大腦左半球的語音迴路似乎出現了微妙的混亂，這似乎導致他們無法學會正確地將字母的視覺形象與語音聯繫起來。因此，他們的視覺詞形加工區無法完全發育或發育速度不正常。在正常兒童已經能夠很好的進行平行閱讀的年齡，閱讀障礙兒童還只能逐個字母或逐塊地連續閱讀。

不過，不要忘了閱讀障礙也是有很大異質性的，一些孩子可能遇到其他困難，例如與單詞空間組織相關的困難。一些孩子似乎無法分辨左右，或無法從左到右按順序的閱讀字母。這可能是另一種閱讀障礙的原因，雖然不如語音問題常見。

COOK：如果閱讀障礙者的大腦組織有所不同，這是否表明他們可能有其他能力？還是閱讀障礙純粹是一種損傷？

DEHAENE：關於這點我們知道得並不多。不過，最近的研究發現，閱讀障礙的兒童和成年人能夠更好的發現對稱性，甚至能幫助天體物理學家檢測黑洞的對稱光譜！

我的理論是，鏡像識別是我們在學習閱讀時必須部分「忘掉」的功能之一，鏡像識別是靈長類動物大腦的一個普遍特徵，不幸的是我們的字母表中充斥著p和q ，d和b這樣的字母，使得鏡像識別能力反而變得不便。閱讀障礙者能通過某種方式維持這種能力，因此可能在視覺、空間或甚至數學任務中有一些優勢。

我們在這裡談論的是一個非常有趣的問題，即「文化回收」是否會使我們失去一些曾經在我們的進化中有用的能力。大腦是一個有限的系統，教育雖然有巨大的好處，但也可能帶來一些損失。我們目前正在對亞馬遜印第安人進行實驗，測試他們的原生能力，驗證他們在幾何和空間導航等領域是否能比我們做得更好。

COOK：在進行了這些研究之後，你覺得自己現在閱讀時是否有所不同了？

DEHAENE：並沒有，閱讀已經是自動和下意識的行為了。作為閱讀能手，你會專註於信息，不再意識到你的大腦中正在發生的奇蹟。不過，當我觀察小孩子解讀他們的第一句話時，我總是感到敬畏，他們臉上的驕傲是對閱讀這一奇蹟的鮮活見證。

https://www.scientificamerican.com/article/your-brain-on-books/

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