複雜系統(complexity theory)是一個理論分析框架,當我們要將這個框架應用到任何事物的時候,這些事物必先滿足下面這些條件,如此這個框架才能被有效地使用。這些條件如下:首先,它不是一個單純的系統,它包含有很多子系統、很多元素。接著,它必須是一個漸進適應的系統。然後,這個系統中會有許多小單元的互動,而且是由下而上地「浮現」(emerge),你可以想像是由湖面突然浮出一個臉出來那種感覺。當我們用這些條件去檢視第二語言習得時,我們似乎也可以將這個習得視為一個複雜系統。當我們欲使用複雜系統來解釋第二語言習得之前,必需先把杭士基所提出的普遍語法,或由上而下的文法規則放在一邊。而將語言習得的小單元視為一個一個更小的元素。人作為這個第二語言習得的系統,它是漸進適應的,會適應新的環境,所以會改變;學語言的人會改變,環境也會改變;子系統、小系統通通會改變。子系統裡頭是互相影響、互動的;學習者可能是模仿老師,反覆模仿之後出現的現象、軌跡、頻率;不單單是頻率高就模仿,還是要明顯、語意透明的(salient semantically),系統裡頭的小分子都會彼此互動,正如分子生物學或物理學所說的的最小分子:基因、染色體等。但這最小分子不一定可以決定整個系統會怎麼樣發展。三個小分子和十個小分子會怎麼互動,這可不是幾個小分子說了算,因此系統內小分子的互動是相當重要的。語言的模仿或語言的觀察不會一模一樣,是逐漸適應的過程,那就是適應模仿(adaptive imitation) 。好比牙醫給病人填牙的汞合金一樣,舊的牙齒就是過去的經驗,而汞合金(amalgams)就可以和舊的牙齒融合,而使牙齒的功能具足。把過去經驗和當下的目的結合,所以模仿的再現是包含適應、改變、修飾的過程。複雜系統裡頭是有階層結構(hierarchical structure)的,在這系統裡頭的小單元互動時並不是平等地互動,它們可能是由單字→單詞→片語→文章有層次的組成,從小往上疊的。在不同的生態刻度(ecological scale)和時間刻度裡,每個互動的當下都只短暫且互相包含(mutually constitutive)。線性改變是這適應過程的改變之一,它還包含非線性的改變。
Category: 語言習得專題
我讀Sjoerd de Vries和Theo Mulder的《Motor Imagery and Stroke Rehabilitation: A Critical Discussion》三
傳統上,主要運動皮質(primary motor cortex)被認為動作執行會有細胞被激活的情況。對於意象或觀察時,運動皮質理應不會不激活。認為主要運動皮質區和意象及觀察有關的文獻卻有不一樣的結果。有些文獻認為意象和觀察時會激活,又些則持相反意見。艾爾松(Ehrsson,2003)的腦部顯影研究中指出,想像手指頭、腳踏頭和舌頭進行動作時,在主要運動皮質區都分別對應到不一樣活化的地方;干尼斯(Ganis,2000)則以穿顱磁刺激(transcranial magnetic stimulation, TMS)去對以心理意象進行旋轉時干擾。當對於大腦給予干擾時,對於相對應手旋轉的意象就會受影響,但是腳的旋轉卻不受電磁影響。塔馬西諾(Tomasino,2005)則發現當人們透過意象旋轉和視覺旋轉相較時,一但前者受到干擾,主要運動皮質反應時間會變長,這也說明意象和主要運動皮質的激活有關連。這些證據指出主要運動皮質可能不只是動作執行的部位,還有可能具有認知性 另外有一些研究的證據卻說明主要運動皮質沒發現和意象或觀察有相關的跡象。蘭格(Lange,2005)認為主要運動皮質沒有被激活的現象,主要是前運動皮質(pre-motor cortex)有活化,這也和過去鏡像神經元的研究結果一致。史瑞古(Sirigu,1995)檢查主要運動皮質區受傷的腦傷病人,其心理意象透過量表測驗的結果,評估為心理意象能力健全量表檢驗),以間接地推論主要運動皮質和心理意象沒有相關。 透過整合式分析(meta analysis),目前主要運動皮質在意象的活化現象仍是不一致的。 梅達(Maeda,2002)的研究中,要求受試者一直重覆一些動作,而螢幕上則會出現畫面,畫面可能是和手部動作相同的,也可能是和手部動作不同的。當手部動作和畫面一致時,我們視為主動動作觀察(active movement observation);而不一致時,我們稱被動動作觀察(passive movement)。被動動作觀察會影響做動作的表現會擾亂動作的執行,顯示觀察動作時主要動作皮質也受到激活。巴拉斯(brass, 2001),則要求受試者用手指頭向上舉或用手指頭向下點的動作,同時播放影片,若為同樣方向的影片則為主動動作觀察,若為相反方向則為被動動作觀察。當為主動動作觀察時,動作的表現是更被動動作觀察來得更好的。而被動動作觀察的毠片則使觀察者沒有任何想要模仿的意圖,於是使表現的結果更差。 意象和觀察在於大腦激活的部份是否只存在前運動皮質區或主要運動皮質區,雖未有定論。不過當觀察動作和執行動作是屬於同方向時,動作的執行可以更好,這是可知的現象。
我讀Sjoerd de Vries和Theo Mulder的《Motor Imagery and Stroke Rehabilitation: A Critical Discussion》二
心理想像(mental imagery)指的是明明物體或事件並非存在,但卻能夠想像其存在的面貌 這是人類認知中一個很有意思的能力。可以將這心理想像再細分為動作想像(motor imagery)、視覺想像(visual imagery)以及方向想像(motion imagery);還可以有第一人稱觀點的想像以及第三人稱觀點的想像。有一個仿真假設(simulation hypothesis)是這麼說的:外顯的動作執行和內顯的動作想像是基於同一個訊息處理過程。越來越多的研究結果都指出執行動作和想像動作在運動皮質區(primary otor cortex)都有同時激活的現象。倘若聲音不是唯一的解碼來源,而動作也扮演角色,那麼運動知覺(motor sensery)以及聲音的輸入兩個部份都應該對語言學習有貢獻。 動作觀察也可以說是動作知覺(perception of the actions)。動作執行以及動作想象,動作執行以及動作觀察,都被發現有類似的大腦激活情況。即便是被動地動作觀察(passive movement observtion),相對於有意圖、有意識的主動觀察,都會激活動作皮質。反而,主動觀察的效果激活動作皮質區更不明顯。 目前,對於運動想像、動作觀察以及動作執行,基於同一個神經處理系統大概是較確定的結果,我們接著可以更關注如何將運動皮質區的角色更具體地運用在運動控制或運動再現。
我讀Sjoerd de Vries和Theo Mulder的《Motor Imagery and Stroke Rehabilitation: A Critical Discussion》一
運動神經的激活,顧名思義就是運動時激活的神經系統,但科學研究也發現當我們進行想像(offline, imagining)時,或者進行動作觀察(observing movements)時,這個系統也會被激活。這很容易讓我們聯想到鏡象神經元(mirror neuron),這個神經元不只在動作執行時會激活,當觀察相同動作時,也會有相同的激活情況。我們可以將中風的病人受傷的類型分成三種類型,運動系統、認知系統以及情緒系統,大約有八十巴仙的的中風病患會有運動系統的損害,這些運動系統損壞的病人中又只有二十巴仙的病人能夠重新再獲得原先的動作能力。這些能夠重新再獲得原先「功能性」動作的人們得歸功於他們將訊息處理再組織。我們同時也知道由於動作活動所知覺的感覺資訊,也會加速我們的恢復過程,或者說重新獲得能力。 威爾森(wilson,2004)指出聽別人說話時,以及準備、計劃講話時,有相同地方的神經會被激活。法蒂加(fadiga,2002)則發現觀察動作時,對於動作會增進的效果;不只聽覺皮質活化,講話的的布洛卡區也會跟著激活。當我知覺到現象時,而想像「如果」是我在做動作時,這時候聽覺、視覺皮質都會激活。我們可以進一步推論,當我們聽各種非母語的語言,不同程度有些較熟、有些不熟,不同的熟悉度的語音,使用fMRI去偵測時,不同區域包括聽覺、運動皮質都可能激活。即便沒有任何想模仿的意願(passive speech perception),聽覺和運動皮質都活化,唯熟悉的語言和不熟悉的語言活化的程度不一樣。
我聽劉有德說「鏡像神經元」(mirror neuron)筆記
在研究「知覺」、「動作」、「模仿」或「語言」等領域,常常聽到「鏡像神經元」(mirror neuron)這個很神奇、很美好的發現。當我們把鏡像神經元當成萬靈丹的同時,劉有德老師利用約莫一個小時的時間,簡要地介紹了鏡像神經元。最早發現鏡像神經元是在猴子的前動作皮質(premotor cortex)中發現,過去只在動作發生時這個部位有活化的跡像,鏡像神經元的發現則是在觀察發生時,這個部位也發現有活化的跡像。 大腦可以大致分為四個腦葉,額葉(frontal lobe)、頂葉(parietal lobe)、顳葉 (temporal lobe)以及枕葉(occipital lobe)。枕葉下方為小腦。就在前額葉和頂葉之間,存在中央溝槽(central sulcus),從溝槽往前的皮質區是主要動作皮質區(primary motor cortex),再往前則是前動作皮質區;往溝槽往後則是知覺皮質區(somatosensory cortex)。 希臘拉丁文中,如果我們以人體最內核為中心來看的話,頂部或背部,稱「dorsal」;腹部或底部稱「ventral」;前面或開口處,則稱「rostral」;臀部或尾巴,則稱「caudal」。當我們說PMVr(鏡像神經元活化的部位或稱F5)時,PM指的就是前運動皮質,V指的就是在前運動皮質區的底部,靠近後方的地方(r)。其它如PMDc、PMDr或PMVc,也就可以如此解碼。 討論「抓握」這個動作時,我們可以分成三種型態:一、精細的抓握(precision grip)和掌握(wholehand grip);二、看到東西就去抓、抓到手上就塞到嘴巴地抓握;三、觀察它人抓握。第一種抓握是在相對的概念下,精細的抓握要比掌握活化更多神經元;第二種是有原則性、有道理的神經元(canonical neurons);第三種則是鏡像神經元。這三種動作型態所活化的神經元,你都可以稱它們是「抓握神經元」(grasping neurons)。 鏡像神經元的是義大利科學家偶然的發現。這群科學家在吃午餐的時候,忘記把偵測猴子腦部活化部位的電源關掉,於是收資料的機器收到腦區活化而嗶嗶作響時,正好是猴子看到人類抓食物要吃的時候,因而開始操弄、設計實驗,找到F5活化的證據。有趣的是,猴子看到人手拿食物時,這個部份會活化,但是看到工具拿食物時卻不會活化。然而,當我們訓練猴子使用工具後,再讓他看工具拿食物時,這時候猴子的F5區就會活化,我們可以說有經驗後就會相關區位就會活化。 以目前研究對於鏡像神經元的發現,我們對於鏡像神經元可以有以下佔比的理解,下面三種現象,是鏡像神經元活化時會發現的現象:30佔比的機率,在於看到別人做動作就神經元就活化;60佔比的機率,屬於大約同一類的動作,看到會活化;剩下有約8百分比的機率,是搞不清楚為什麼會活化。鏡像神經的活化,也不是全有全無地就能保證現象的發生。姑且大膽地假設:鏡像神經元是和經驗有關、和意圖有關的神經元。
我讀Andrew N. Meltzoff《The Imitative Mind》的〈The developmental theory of imitation〉五
人之異於禽獸者幾希?人有推測、理解他人心意的能力,就是人和禽獸不一樣的地方,這個我們稱心智理論(theory of mind)。 我們在十八個月大的小孩面前做出一些失手的動作,我們要看看嬰兒是如何解讀這樣的事件,觀察嬰兒如何對這些事件反應。這就不是純粹模仿能夠完成的,這還要求其知道動作者的意向。設計了三組人員:一、成功完成動作;二、失手進行動作;三、完全沒有動作或意圖的表現。實驗發現,嬰兒對於失手進行動作,即有意圖要完成的動作,是能夠理解的。同個研究再推進,小孩子被給予一個和大人剛剛做動作的玩具,但是把對那個玩具動了手腳,即那個玩具無法和剛剛大人那個玩具有相同的功能,當小孩子試圖把玩具分解時,無法分解的當下,小孩子會在兩秒內立刻回頭看大人,而且發出聲音。這可以說明,小孩子不只是單純地模仿大人的動作,而且進一步地關注大人的目標和意圖。 我們可以透過讀取人的關節點,進一步區辨這是人或非人,區辨有機體和無機體,我們所讀取的訊息,稱生物動作資訊(biological motion)。至少,我們目前可以知道嬰兒是可以讀取成人動作的意圖和模仿成人的動作。 首先,我們知道模仿是個跨模式的協調;接著,我們知道延遲的模仿是可能存在和記憶或心理再現的機制,這使得動作可以在新的脈絡發生;最後,心智理論告訴我們,嬰兒是可以讀取成人的意圖,而不是漫無目的地模仿的。
我讀Andrew N. Meltzoff《The Imitative Mind》的〈The developmental theory of imitation〉四
「模仿」 可以用來傳遞文化,那麼嬰兒勢必也會模仿人們使用工具或其它物品。資料顯示,一但嬰兒有能夠去握緊物品時,物體為主的相關模仿動作早就已經在嬰兒的身上發生了。於此之前,我們先將記憶分為動作記憶(習慣記憶)和描述記憶(非習慣記憶)兩種。前者是維持一個動作、姿勢的記憶;後者是純粹觀察的資訊、經驗,和物體本身沒有互動。我們先問,嬰兒是否需要馬上模仿才能保持記憶?我們把大人和嬰兒放在不同房間,大人拿板子,然後用頭去撞;嬰兒則在另一個房間看,但是手邊沒有板子,所以嬰兒無法立即模仿相同的動作。延遲一段時間後,把板子拿給嬰兒,嬰兒拿頭去撞板子。另外一個控制組完全沒看過用頭撞板子的嬰兒,即便有了板子也不會拿頭去撞。嬰兒純粹觀察便在延遲之後,而拿板子撞頭。 如果我們可以稱這個為延遲的模仿(deffered imitation),許多研究也指出在不同年紀的嬰兒上,有不一樣的持續時間。六到九個月的小孩,在24小時的延遲後就會有模仿;十二週到四週的小孩則能有四個月的延遲;兩歲的嬰兒則能有四個月甚至更久的延遲模。換句話說,動作的觀察和動作的執行是可以被分開在不同的時間發生的。 如果嬰兒能夠進行這樣的延遲模仿,那麼這似乎不只是記憶的問題,它還必需有「擺脫脈絡」(decontextualization, free from context specificity)的能力,所以同一個動作才能在下一個時空被施展。我們把一個十二個月大的嬰兒先在家給予一個標的動作,到了實驗室之後,嬰兒同樣能夠再現模仿。語言又何嘗不是需要這樣擺脫脈絡的能力,我們把一個語境下所學習到的字詞,放到另一個語境下使,這樣的彈性就是擺脫脈絡的能力。 對於人類動作和物體之間的再現(representation)表徵,我們可以有以下推論:一、單憑觀察就足以在心裡再現;二、儘管有延遲的時間脈絡的改變,動作本身仍可以被維持著;三、再現是組織動作的重要依據。
我讀Andrew N. Meltzoff《The Imitative Mind》的〈The developmental theory of imitation〉三
關於知覺到產出的對應,有不少實證研究指出這幾乎是同時(parallel)進行的處理過程,特別在動作的模仿上。一個嘴形發/g/的影片對應到/b/的聲音上,去詢問受試者感知到的是什麼,你可能會得到/d/的答案。這個被稱為是聲音和影像對應的幻象(illusion)。嬰兒身上,也做過知覺的試驗,在兩邊的燭幕上提供/a/和/i/的嘴型,中間播放標的聲音,研究發現小孩子聽到標的聲音時,就會把頭轉向相對應的嘴型上面。 產出方面,我們也可以發現不同時期的嬰兒(12、16、20周)對於不同語音(/a/、/i/、/o/)有不同程度的掌握,如果小孩子所曝露的量夠多使其能夠發出聲的話,這就可以解釋為什麼雙語環境下的小孩會受到影響了。嬰兒到了一歲之後,不同文化的呀呀學語(babble)就會因為不同文化而有所差別,華語環境的呀呀學語,就是華語語言的語音單位;日語璞境的呀呀學語,就是日語語言的語音單位。 語言(speech)是跨模式的表徵。嬰兒所聽到的聲音,會影響其看的方向;聽到的聲音又會影響自己的動作系統。讀脣(lip reading)和聲音模仿(vocal imitation)也都是跨模式的。自然的情況下,是聽到聲音也看到人的,這些事件都是同時產生,幫助我們更容易使說話的動作產生。
我讀Andrew N. Meltzoff《The Imitative Mind》的〈The developmental theory of imitation〉二
新生的嬰兒可以看到其它人的臉,但無法看到自己的臉。所以還在子宮裡頭的胚胎是不會有鏡像神經元的。於是安卓認為,嬰兒能夠開始進行面部表情的模仿就是「動作的觀察」和「動作的執行」之間的連結。如何讓嬰兒模仿?有一些面部的動作可以用來測試嬰兒的模仿是否發生。例如:伸舌頭(tongue protrusion)、張開嘴(mouth opening)或嘟嘴(lip protrusion)。對於新生兒剛來說,其沒有足夠的肌力去進行很多動作,能夠發生的動作只有兩種,它可能是反射動作,也可能是自然發生的動作(spontanious)。大人抖腳就是屬於後者,不是故意要去做。新生兒很少有自主性的動作。然而,嬰兒對於臉部的肌肉是可以控制的,因此我們可以用此來檢驗模仿是否發生。序列開展手指也是相對容易達到的動作。研究發現新生兒(出生後42分鐘到72小時之內)就可以模仿臉部表情了。進一步去解釋,模仿被認為是有意圖、有目標導向的對應過程。 模仿的目標是什麼?是在尋找和我一樣的人嗎?在一個六個月大的嬰兒上身,我們看到一個有趣的實驗。媽媽對小孩固定表現一個臉部的動作,而後換成另一個陌生人來表現不一樣的動作。當嬰兒感覺到困擾、疑惑時,嬰兒就會開始用媽媽之前的臉部動作去對陌生人傳遞訊號。或許我們可以把它解讀為這是嬰兒對於陌生人身份確認、認同的測試。
我讀Andrew N. Meltzoff《The Imitative Mind》的〈The developmental theory of imitation〉一
我們或許對於「嬰兒和成人有很大差別」有著很堅固的信念,但我們卻同時試圖把動物實驗的結果應用在人類上面,這似乎又喻示著「動物和人沒有什麼差別」。成人和嬰兒有很大的差別,但動物和成人卻沒有什麼差別?事實上,嬰兒和成人所存在的共性比我們想像來得多。安卓(Andrew N. Meltzoff)認為人類的嬰兒給人類的動作編碼是一個在「跨模式」(supramodal)框架下所進行的,意即這是結合了動作的觀察和執行,且認為這個觀察和執行系統是天生。在《The Imitative Mind》的〈The developmental theory of imitation〉裡頭,即討論嬰兒模仿和兒童心智理論(theory of mind)之關連。 神經生理學的證據,我們發現了「鏡像神經元」(mirror neurons),它的功能在於連結知覺和動作。其發現是來自義大利的科學家發現猴子去拿東西的時候,是源自於猴子看人拿東西;而猴子看人拿東西的時候,發現其大腦有訊號,而從大腦激活的部位來看,於是發現鏡像神經元。你可以把鏡像神經元解釋為這是對於意圖的激活,你也可以說這是對於行為的激活。