以fMRI腦造影功能探究母語和英語寫作過程的認知和腦區差異

由嘉義分部通識教育學科副教授戴弘政 於2021-01-10(日)發表

人類的寫作活動可能是生物界中所能夠從事的最複雜活動之一。當人們在進行寫作活動的過程中，是由大腦的認知能力與周遭的環境之間，所產生的許多交互作用，這個過程會牽涉到許多因素，例如：大腦中原本所累積儲存下來的先備知識、考量到寫作的讀者和訴求的對象、動機情緒等情意因素、內容的組織和鋪陳、文體和樣式、文章的篇幅大小、再到文法用字的選擇等等，有著很多的環節和需要考量做決策的地方。由於文字的呈現比較口語說話更為具體且具有保存性、甚至還具備證據性，寫作活動常被認為是語言能力中，最為高階且最嚴謹的產物，產出文字的過程中必須經由不斷的改進和修訂，還需要考量與目標讀者群等情境因素互動，因此，許多寫作方面的語言學者開始提出各種寫作過程中的認知理論和模式(Hosseini et al., 2017)。

然而，這些認知理論和模式，大多只能停留在「假說」的階段，在過去大腦研究不發達的時代，這些大腦的活動以及認知的過程，似乎都是不可測量，無法觀察的。一直到近三十年來許多腦成像與造影技術的進步，才讓腦部活動得觀察與測量變成可能，雖然目前可用的工具相對於腦部的複雜性而言似乎都還很「原始」，但總算是已經跨出很重要的一步，而這些腦成像工具中，功能性腦磁振造影(Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)可說是相當重要的工具之一，最近幾年來被廣泛的應用著，當然也包含著許多的神經語言學者。

由於寫作的高複雜性，fMRI的成像技術應用於語言的早期研究，大多先從單字的閱讀理解開始，然後逐漸發展到句子的層次。近年來的語言研究顯示，儘管每項研究會因為研究目的和設計差異而造成結果並不完全相同，但主要的活化區域似乎都集中在左腦的IFG區域(Rodd, Vitello, Woollams, & Adank, 2015)，涉及的結構分區包括左眼瞼（左POp），延伸至中央前回（PG）和三角耳（PTr）(Wilson et al., 2014)；還有左中顳回（MTG）擴展到左上顳回（STG）也是語言處理的重要區域(Shetreet & Friedmann, 2014)。

儘管神經語言學界已經累積了一些有關閱讀和聽力技巧方面等被動技能的文獻(Rodd et al., 2015)，而且大多數的研究都將重點聚焦在語言形式的理解，特別是母語的語言形式(Wilson et al., 2014)，對於主動技能，例如：「寫作」的探討似乎較少被提及，而且「外語習得」的問題似乎也尚未被充分地探討。為了加強這方面研究上的不足之處，從生理結構和證據上更清楚地了解第二外語語言在寫作方面的應用，本人希望能夠投入更多的心力來進行這方面議題的探討，而研究進行的策略是先從較為基本的看圖說故事的方式，以連續性的圖片取代抽象的構思階段，來進行引導式的寫作，希望受試者在機器內進行寫作活動時，可以盡量減少他們的認知負荷；此外，也會請受試者分別使用母語和英語，藉以了解母語和第二外語的寫作活動之間的差異，透過fMRI的直接掃描探究大腦活動，希望在目前比較成熟且無害的fMRI技術下，來調查「不同族群」的參與者在使用進行寫作活動時，他們的大腦區域活化的差異。

References

Hosseini, S. H., Bruno, J. L., Baker, J. M., Gundran, A., Harbott, L. K., Gerdes, J. C., & Reiss, A. L. (2017). Neural, physiological, and behavioral correlates of visuomotor cognitive load. Scientific reports, 7(1), 8866.

Rodd, J. M., Vitello, S., Woollams, A. M., & Adank, P. (2015). Localising semantic and syntactic processing in spoken and written language comprehension: An Activation Likelihood Estimation meta-analysis. Brain and Language, 141, 89-102. doi:https://doi.org/10.1016/j.bandl.2014.11.012

Shetreet, E., & Friedmann, N. (2014). The processing of different syntactic structures: fMRI investigation of the linguistic distinction between wh-movement and verb movement. Journal of Neurolinguistics, 27(1), 1-17. doi:https://doi.org/10.1016/j.jneuroling.2013.06.003

Wilson, S. M., DeMarco, A. T., Henry, M. L., Gesierich, B., Babiak, M., Mandelli, M. L., . . . Gorno-Tempini, M. L. (2014). What Role Does the Anterior Temporal Lobe Play in Sentence-level Processing? Neural Correlates of Syntactic Processing in Semantic Variant Primary Progressive Aphasia. Journal of Cognitive Neuroscience, 26(5), 970-985. doi:10.1162/jocn_a_00550