语言进化研究的跨学科思考：语言是心理时间旅行的外延

语言进化研究在近四十年里进入复兴阶段，是人类交际能力文献中讨论最多的话题之一。跨学科是这一话题当前研究的显着特征，汇集计算机模拟、认知心理学、遗传学、古人类学、分子生物学、语言学和比较研究等领域知识，才能产生生物学上合理的、计算上可行的和行为上充分的语言进化结论。

心理时间旅行VS普遍语法

UG

Chomsky（1965）的普遍语法（universal grammar,UG）被语言学、心理学和生物学广泛接受，语言进化的模型大多是建立在UG的基础之上。他认为人类一出生时大脑中就存在UG，通过后天刺激，个别语法才从UG中选择选择出来，UG是人类掌握语言的决定因素，语言的递归性是人与动物语言的根本区别。

MIT

Corballis（2019）认为并不存在UG，语言是心理时间旅行（Mental Time Travel,MTT）的外延。他说：“语言的生成性和递归性并不是来源于语言本身的结构，而是来自丰富的想象力。”

MTT可以回忆过去，畅想未来，甚至是编造故事，做出预测。MTT其中的生成想象力是语言生成性和递归性的基础(William A. Roberts,Miranda C. Feeney, 2009)

语言是MTT的延展

想象力（imagination）具有悠久的进化史，是MTT在空间和时间上延伸，一种分享内心思想的能力,而不是思想本身。想象力具有生成性、重构性，以及最常见的编造故事所体现的递归性（McBride，2014; Boyd，2009）。

想象力是语言生成的基础,最初是以时间、空间的形式，提供语言本身的递归、生成属性。语言的生成和递归就是想象力的生成和递归，是MTT的延展、想象力的外化。

语言通过置换属性指代想象中的东西（Hockett，1960），这种能力是驱动语言演化的最重要因素。正如Dor（2015）所说，语言允许“the instruction of imagination。”

语言和MTT关系是双向的

语言是抽象的符号系统，一个人如何将抽象符号与现实世界中的事件联系起来？语言的象征性表征产生于外化过程，是人类在劳动和生产中演化的结果。物体、动作和事件的内心指代在不同民族之间很多是相似的（对应于UG的“universal”），但是语言符号有明显的不同。

正如前面提到的，这些符号可能开始时是标志性的，或者是拟像的，进化过程中变得越来越随意和抽象，这个过程提高了交流效率，但也产生排他性驱动，成为外族人的障碍（Blasi et al., 2016）。抽象的语言符号会增强推理和话语的力量。数学是一个极端的例子，已经发展到单个符号，比如x或y，可以代表广泛参考的变量。

在外化过程中出现的符号本身就成为我们语义记忆的一部分Corballis（2019）。比如我们可以听到“horse”这个词，我们可以很容易想象与它相关联的动物。

单词本身已经成为记忆的一部分，语言的出现很可能扩展了我们的MTT能力，尤其是对于想象性扩展到小说和讲故事的能力。因此，语言和MTT之间的联系是双向的。

海马体是语言网络的一部分

支持记忆的海马体也支持语言处理，成为记忆和语言共享神经机制的直接神经生理学证据。这一发现将丰富语言模型。

海马体加工情境和语义信息

海马体（Hippocampus）在陈述记忆（Declaraitive Memory）中起着关键作用，负责场景构建，利用存储在大脑的信息自动检索、汇集和传递信息。

海马体的空间功能受到临近内嗅皮质的活动调节，编码空间的大小和方向特征。这表明海马不仅作为认知地图，而且作为MTT的模板。这些细胞以模块化方式运作，产生了大量的组合，提供人类所处的空间背景。Moser（2015）认为这就像使用仅仅三十个或者更少的英文字母组合成语言的所有单词，这暗示了语言的生成性。

海马体不仅可以加工情境，还可以加工语义信息，MTT是结合情境和语义的结果（Duff，Brown-Schmidt（2012）。大规模的破坏海马体可以保留基本的说话能力，但是情节记忆会显著大量丧失，输出的单词数量变少（Duff，2019），语速变慢，严重限制了交际内容（Wear，2005; Corkin，2013）。Covington和Duff（2016）提出海马体汇集和处理信息，对语言本身至关重要，可以视为语言网络的一部分。

表达、学习口语的神经和功能组织。（a）左颞叶区域涉及感知、理解口语单词（Hickok＆Poeppel 2004; Davis＆Johnsrude 2007）及其与单词学习的时间系统。（b）分布式群组模型的功能组织（Gaskell＆Marslen-Wilson 1997,1999;灰色框内描绘的内容），与海马情景记忆系统一起用于学习新单词。

θ振荡代表海马体的语言处理

Piai（2016）观察到被试听到单词后，海马θ振荡增强，这与积极处理先前获得、存储的语义知识有关。

深度电极通过外侧颞叶穿透海马并在六个点处接触，由彩色圆圈表示。对于受约束的句子（上波）而不是无约束的句子（下波），海马的θ振荡活动更强，因此更加同步。（Robert Sanders，2016）

语言和记忆共享神经机制

长期以来，人们一直在研究记忆和语言，并将其视为具有独特神经基质的心理结构。θ振荡广泛地代表海马和新皮质储存位点之间的连接，并且可以反映出对所对于记忆和语言的持续主动处理(Matthew H.Davis and M.Gareth Gaskell,2009),阐明记忆和语言的共享和专门的神经机制的范围。

Piai(2016)提供了一种新的方法来研究记忆-语言界面，这有助于扩展我们对两种最典型的人类精神记忆-语言的相互依赖性和神经生物学的理解。

语言起源于手势

许多理论学家认为语言起源于手势（单独使用手，不考虑发声或嘴巴）。Rizzolatti和Arbib（1998）与早期的十九世纪和二十世纪的学者一致认为，一旦言语和标记结合手势作为交流方式，那么手便得到人类史上第二次解放并开始从事劳动生产。人类在交流时把注意力放在脸部，尤其是嘴，能更有效的传达信息。

非人类动物声音证明语言起源视觉信号

目前，比较研究鸟类的非人类灵长类动物，提供我们语言表型如何演变的证据还很少。因为人类与它们之间的差距太大，无法提供对进化前体及过程。但是，一些有趣的观察结果可以给人启示。

Ellen“收养”了Washoe三年，他们就像一个聋哑的孩子一样抚养他。他们每天生活在一起，只使用ASL进行沟通训练。假设是，如果黑猩猩有天生的本能来学习和使用手势，Washoe会自己使用这些标志（signs）。Gardners和其他研究人员发现她成功掌握了350种不同的ASL标志,适当地和正确使用每个特定标志。

交际语言可能产生于视觉信号，而不是声音信号（Corballis，2017）。手势在某种意义上类似语言，但它们比指称更具指示性（Byrne et,al.，2017），并且很少发生在多于一或两个的短序列中。Tomasello（2008）将手势称为“人类交流和语言起源的原始字体”。手势结合脸部表情，能够非常高效地交流。（Corballis，2017）

手势交流早于话语交流

手势是由语境和社会心理因素引起的空间视觉现象，也与复杂的说话者内部语言过程密切相关。在言语和手势作为相互联系的观点下，研究手势发展可以更全面地了解语言习得过程。语言的传达需要肢体语言的伴随，即使在盲人也是如此（Iverson and Goldin-Meadow，1998）。

肢体语言可以提高词汇的传达效率和表达的流利程度（Rauscher et,al.，1996），甚至可以降低说话者的工作记忆负荷（Goldin-Meadow，2001; Wagner，2004）。

有些人认为，在语言进化中，手势与声音是同等重要的（例如，Kendon，2011; McNeill，2012），但是灵长类动物实验的证据表明，手势在语音交流之前就已经开始交流了（Corballis，2014）。

镜像神经元是研究语言起源的转折点

Rizzolatti（1996）在F5区域发现了镜像神经元（Mirror neurons），成为研究语言起源的重要转折点。镜像神经元可以让动物模仿另一只动物的手或嘴的运动，甚至模仿该动物有意义的声音或手势。这样，两个动物之间可以创建共享词汇表。

Rizzolatti提出，F5与Broca area在大脑中的区域相对应，这一区域负责语音。语音辅助手势传递交流信息。随着时间的推移，人类声带控制成为习惯，以语音交流为主，从而解放了手做其它工作。这也说明了为什么聋人使用的手语能够成为完整、成功地语言系统。手和嘴是交流的伙伴，当一方不能胜任时，另一方可以胜任。

抓取动作路径图。图左侧的循环提供了模仿观察手势的机制，使得视觉反馈循环能够用于“社交学习”，通过模仿他人的行为来学习动作，并且还用于到达目标期间的错误校正。后一种路径可以在猴子运动时比较“预期手势”和“观察到的手势”。（Arbib, M.A., 2000）

语言基因FOXP2

FOXP2没有选择性清除信号

FOXP2最初是在一个有语言障碍史的“KE家族”中发现的，成为第一个参与语言生成的基因（Lai,C. et,al. 2001）。后来的研究吹捧了它对人类语言进化的重要性。

人类语言的进化曾被认为取决于单个基因的变化，但最近一项分析表明，FOXP2在智人近代史上并没有发生变化，而之前的发现是错误的，之前研究中看起来像是选择性清除的信号可能是非洲人、欧亚人和其他人群混在一起造成的统计假象(Elizabeth Atkinson，2018）。

随着更多样化的基因组研究，研究人员能够分别单独在非洲人和非非洲人中寻找FOXP2中的选择性清除，但都没有发现任何证据。德国进化遗传学家Wolfgang Enard（2019）说：“FOXP2实际上没有选择性清除信号。”

智人（Homo sapiens）进行选择性清除的证据与古代人类中的存在不一致。重新对全球分布的数百个基因组全面分析FOXP2，没有找到FOXP2积极或平衡选择的证据。测试确定了一个内含子区域，该区域富含人类多态性的高度保守位点，与人类功能丧失相容。。研究结果对FOXP2适应性历史的重大修订，FOXP2是一种对人类进化至关重要的基因。（Atkinson, E.et al.Cell.）

FOXP2是语言的必要条件

Simon Fisher（2002）说，即使智人阶段FOXP2没有进化，仍有大量证据表明该基因与语言有关。并且在小鼠试验中，该基因对于发声和运动表达影响是显著的，这两种功能对于人类言语都是至关重要的。

FOXP2，这是一种常染色体显性遗传转录因子，这是一种与DNA结合的蛋白质，用于调节核酸的geneA序列，形成遗传内在表达单位。转录因子就像分子开关一样，可以打开和关闭基因。FOXP2转录因子活性在神经发育过程中很重要，在整个生命中持续发挥作用（Caitlin Aamodt，2018）。

FOXP2的突变导致发音困难，影响单词发音的清晰程度、言语认知能力。因此，FOXP2是人类语言起源和进化必要条件之一，是一块拼图。（Argyropoulos，et. al.，2019）。我们缺乏任何基因与语言表型的连接点，而且对语言表型的描述是分散的，而不是精确定界和计算模块。

鉴于我们目前对基因型——表型映射这种不太复杂的表型映射缺乏了解，分子生物学阐明语言的演变还有很长的路要走。（Atkinson, E.G., et.al., 2018).

互联网在改变语言规则

网络社区以令人眼花缭乱的速度传播新的俚语和行话，产生大量的网络词汇。社交媒体是一个庞大的单词实验室，我们可以在这里实时观察语言的演变。

互联网语言学家Gretchen McCulloch（2019）探讨了塑造人类语言并影响我们彼此沟通方式的深层力量。从语言本身的结构看，那些流利的网络语言可以用标点、大写、甚至间距来表达情感的细微差别和语调，也可以用标志和图片完全取代单词，这有助于我们的在线对话中的流行程度。

语音电话、邮件，社交软件等打破了人类交流的时空限制，未来的主要问题将是如何应对因语音互联网和移动通信的增长而增加的语音输出。

网络改变了我们的交流方式，也在影响语言的进化。正如Corballis(2018)所说，“The cell from the wagging of tongues to the wigging of thumbs.”

总 结

语言进化的问题需要跨学科知识，才会得到合理和可行的结论。Chomsky提出的UG也许并不存在，MTT才是语言进化的关键,语言是想象力的外延，语言和MTT的关系是双向的。海马体是语言网络的一部分，海马θ振荡代表语言的处理，记忆和语言共享一套神经网络。

在结合声音信号之前，语音系统可能起源于手势。镜像神经元的发现是研究语言起源和进化机制的转折点。Foxp2并没有发生清除，并且是语言进化的必要条件。近二十年，互联网改变了语言规则和进化。

参考资料：

[1] Atkinson, Elizabeth Grace, et al. "No evidence for recent selection at FOXP2 among diverse human populations." Cell174.6 (2018): 1424-1435.

[2] Arbib, Michael A., et al. "Synthetic brain imaging: grasping, mirror neurons and imitation." Neural Networks 13.8-9 (2000): 975-997.

[3] Argyropoulos, G. P. D., et al. "Neocerebellar Crus I abnormalities associated with a speech and language disorder due to a mutation in FOXP2." The Cerebellum 18.3 (2019): 309-319.

[4] Atkinson, Elizabeth Grace, et al. "No evidence for recent selection at FOXP2 among diverse human populations." Cell174.6 (2018): 1424-1435.

[5] Blasi, Damián E., et al. "Sound–meaning association biases evidenced across thousands of languages." Proceedings of the National Academy of Sciences 113.39 (2016): 10818-10823.

[6] Burkett, Zachary Daniel, et al. "FoxP2 isoforms delineate spatiotemporal transcriptional networks for vocal learning in the zebra finch." Elife 7 (2018): e30649.

[7] Chomsky, Noam. "Aspects ofthe theory ofsyntax." Cambridge, MA: MITPress (1965).

[8] Corballis, Michael C. "Language, Memory, and Mental Time Travel: An Evolutionary(2019)

[9] Corballis, Michael C. The Recursive Mind: The Origins of Human Language, Thought, and Civilization-Updated Edition. Princeton University Press, 2014.

[10] Davis, Matthew H., and M. Gareth Gaskell. "A complementary systems account of word learning: neural and behavioural evidence." Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 364.1536 (2009): 3773-3800.

作者信息

作者：李天骄（brainnews创作团队）

校审：Simon（brainnews编辑部）