深圳大学医学部生物医学工程学院、深圳市神经科学研究院谭力海教授研究团队发现，双语者大脑中处理中英文的脑区在近于介观水平的人脑亚结构上存在巨大差异，“这说明双语者的两种语言在大脑里具有完全不同的神经计算，甚至有可能由不同的神经元来处理和加工。该项发现在医学、人工智能、教育等方面有很大应用潜力。”谭力海说。
该团队在《Science》杂志子刊《Science Advances》上发表了上述研究，博士徐敏为该论文的第一作者，谭力海和美国麻省理工学院教授Robert Desimone为共同通讯作者。《Science》杂志在7月14日出版的第6347期的《This Week in Science》专栏把该论文作为亮点文章重点介绍，并在介绍时称“这一发现对传统的假设构成了挑战”。
“对传统假设构成挑战”
谭力海研究团队多年来从脑结构发育等多方面，揭示了中文的神经表达不同于西方拼音语言的神经表达。这一得到国际神经科学界广泛认同的原创性成果被西方学者命名为大脑语言功能区文化特异性理论。对于同时掌握两种语言的双语者，大脑语言功能区是否同样具有这种文化特异性？过去大量的脑成像研究发现，由于两种语言在同一大脑中相互影响，双语者通常使用相同的神经系统加工不同语言，而无显著的文化特异性。而谭力海团队最新研究则推翻了传统的双语假设，发现双语者大脑中处理中英文的脑区在近于介观水平的人脑亚结构上存在巨大差异。
“我们发现大脑里同时掌握两种语言的人，他脑激活模式是不一样的，有不同的神经计算、神经表达，甚至有不同的神经元。”谭力海说。据介绍，研究人员在美国波士顿地区招募了一批中英双语志愿者，采集了志愿者在阅读中文和英文时的功能磁共振数据。他们采用多元模式分析（multivariate pattern analysis， MVPA）技术研究脑区中体素（voxel）水平的激活，发现在多个语言功能相关的脑区，中英文引起的神经信号活动都存在显著的分离，其分离程度达到50.1%—96.5%。
这项研究为大脑语言功能区文化特异性理论提供了新的证据。Science杂志在介绍该研究时写道：“徐敏等人发现中英双语者在处理两种不同的语言时激活了独立的大脑神经元系统，这一发现对传统的假设构成了挑战。”
或可预测人脑语言能力
记者了解到，该研究得到了深圳市孔雀团队项目和国家973计划项目的资助。在此发现的基础上，人机接口和类脑研究者有望速读大脑的语言信息，脑科学研究人员也可以更精确地预测人类个体语言能力的差异。
谭力海23日接受南方日报记者电话采访时表示，该项发现在医学、人工智能（AI）、教育等方面有很大的应用潜力。他表示，该研究从脑疾病患者的角度，为两种语言分离现象提供了一个理论解释，“很多双语者（因为疾病等原因，如脑中风）失去一种语言，但另外一种语言还有保留，这种现象在临床上很多，但一直没有一个基础理论研究来解释，现在这个研究就可以给这种现象提供一个解释。”
另外，该研究将进一步推动人工智能对语言的研究，“人工智能现在对面孔、图像识别做得很好，但对语言理解一直问题很大，我们的研究在精细结构方面，在近于介观水平上揭示出脑信号活动的特点，会很好地促进人工智能在语言理解这方面的研究。”谭力海进一步解释道，“大家知道中文和英文是由不同脑区来表达的，但要想很快速地解读脑区的信号很难，现在我们在大脑的精细结构方面发现这个差异，从这方面去解读大脑信号就可以很快、很精准。把大脑信号解读出来后，假定把其装到机器里边，很快就可完成翻译，且很准。”谭力海说。
此外，该研究从脑科学、教育角度也有现实意义，可以预测人脑的语言能力，谭力海解释称，“两种语言涉及的神经活动模式完全不一样，根据这个模式就可以去判断孩子以后对两种语言的学习是什么特点等。”
