一、前言 

 自十九世紀初，腦部部位與不同語言功能的相關性一直是語言學者感興趣的研究主題，但是一直沒有明確的、令人信服的研究結論出現。這是因為以往的研究都以失語症或腦部受傷的病患的腦部為研究對象，即使有些結論出現，也不能將其研究結果完全推論到健全的腦部功能上（Lenneberg, 1967）。一直到了二十世紀末，正子放射斷層掃描及功能性核磁共振的腦造影技術的發現，神經語言學家才開始精密的描繪出腦部不同部位與母語/外語學習的相關性，也為早期研究所發現的現象提出有力的論證。本文將先就早期神經語言學家發現的現象一一介紹，然後再以最近的研究作一結合，但最重要的是，本文將藉助整合新舊神經語言學的研究結果，試著為國內英語教學解答些困惑與爭議：例如接觸一個新的語言，是否越早越好？語言學習是否有其關鍵期？小孩是否比成人更容易學好母語之外的語言？小孩學習多種語言是否會造成學習上的相互干擾？作者儘可能提供相關理論架構與研究結果，至於上述問題的解答將留給讀者作理性的判斷。

二、早期研究 

19世紀初，腦理學家（phrenologists）透過檢驗受創的腦部，發現人類任何特殊的行為分別由不同的腦部部位來司掌，語言發展也不例外。Dax在1836年首度提出左腦支配論（left-hemisphere dominance for language），因為他發現失語症的病人都是左腦受傷的病人（引述自Kolb & Whishaw, 1980）。然而，此實驗乃針對只說一種語言的病患。因此，Ribot 和Pitres 進而針對會說雙語或多語的失語症的病患做研究，發現這些病患在受傷之後，其中一種語言會喪失的比另一種語言嚴重，而且受傷過的語言能力無法回到從前的語言程度。Robit則發現嬰兒時期所學的語言深深勘入學習者的記憶力中，比後來才學的第二語言不容易受到腦部受傷的影響。Pitres則發現腦部受傷前，病患最熟悉的語言最不容易受損（不一定是母語，例如台灣的孩童其母語可能是閩南語、客語、原住民語言，但是他們最熟悉的語言可能是國語），也比較容易完全復原。

此外，他們也都發現當雙語者的左腦受傷時，受損的是母語或最熟悉的語言，而右腦受傷時，受損的是第二語言或外語能力。因而他們推論，左腦掌控母語的學習而右腦掌控第二語言或外語的學習。這樣的推論得到多位學者的支持（Vildomec, 1963; Seliger, 1983）。此外Genesee （1978）針對「法-英的雙語學習者」的實驗與Kotik（1980）針對「波蘭-俄語的雙語學習」的實驗，都發現：學齡前已習得第二語言的學習者是利用左腦在學習（與母語習得是使用同一個腦部部位在學習），而十二歲以後才學會的第二語言是利用右腦在學習。Vaid 和Lamber（1979）的「高音與字義的實驗」與Bellisle對四歲前習得第二語言的學習者所作的實驗也都和Pitres & Robit得到同樣的結論。換言之，愈早學習第二語言，學習者使用左半腦學習的比例愈高。也就是說，學齡前的孩童利用與學母語同樣的腦部部位學習第二語言或外語。

由於「年齡」多半是上述研究的變數之一，學者（Penfield and Robert, 1959; Lenneberg, 1967）因而就提出語言學習關鍵期的假設（the critical period hypothesis, CPH）。他們皆認為語言學習關鍵期就是一段神經彈性期（neural plasticity），神經外科醫師Penfield and Robert 認為CPH 約從9歲到青春期，Lenneberg認為是從2歲到青春期。因為青春期以後腦部側化的語言功能已經大致完成，如果青春期之後才開始學習另一種新的語言，會非常困難。

Walsh和Diller（1981）兩位學者則對腦部的神經關鍵期作更深入的解析。他們把神經關鍵期分成兩種：一是廣泛區域的神經細胞（Macro neurons）一種是區域性迴路的神經細胞（local-circuit neurons）。廣泛區域的神經細由錐體神經細胞構成，在孩童時期就完全成熟發展，專門處理較低階的語言活動的神經，如辨音、腔調（phonological aspect）；區域性迴路的神經細胞由星狀細胞構成，隨者年齡增加而成長，發展的很慢，一直到成人期才完全成熟發展，專門處理認知能力、較高階的語言活動，如句法、語意（syntactic and comprehension aspects）。換言之，較低階的語言能力比較早達到關鍵期，過了孩童時期比較難習得，所以兒童學習第二語言比成人容易發展出類似英語母語者的發音與腔調（Krashen, Scarcella, and Long, 1982）。而較高階的語言能力到了成人期，仍然有習得的可能性，所以有些實驗發現成人學習文法和語意的成效比年幼的孩童學習結果好（Genesee, 1981; Neufeld & Schneiderman, 1980）。因此，從上述的研究結果可以得知所謂的「小孩語言學習優勢」（Child advantage），或所謂「學習關鍵期」應是針對某一種特定語言能力而言。

除了語言學習部位的探討之外，有些學者也對左右腦對處理哪興類型的刺激與處理刺激的方式提出討論，他們發現左腦處理口語和語言的刺激（verbal and language stimuli），而右腦處理旋律（melody）和非語言的刺激；左腦處理的刺激是分析式、系列式，右腦處理的是整體式、平行式（holistic, paralleled）；左腦處理抽象、語音系統的語言（Phonetically based script）如英語，右腦處理圖像式、表意符號的語言（ideographical script）如希伯來文與中文；左腦處理由左向右寫的語言，右腦處理由右向左寫的語言。

然而，這些研究只提出觀察到的現象，並沒有提出有力的、明確的實驗證據證明之。再說這些研究結果都是根據失語症或腦部受損的病患所觀察到結果，很難也不適當直接推論到正常人的腦部功能上。這樣地不確定性一直持續到「正子放射斷層掃描」（Positron Emission Tomography, PET） 及功能性核磁共振（function Magnetic Resonance Imaging, fMRT）造影技術的發明，神經語言學家才能仔細的偵測到正常人小區域的腦部活動，同時探討這些腦部活動與各種不同認知活動之間的相關性。 

三、近期研究 

 1997年Hirsch等腦神經語言學家利用PET 和fMRI來探討不同語言學習區域的差異，發現青春期過後之後，才開始學習第二語言的人，其第二語言的學習區在Broca's area，距離母語的學習區大約有九毫米的距離；但是很小就開始學習第二語言的人，則第二語言的學習區與母語的學習區幾乎是沒有距離的(p. 171)。也就是說從幼兒期就開始的雙語或多語學習是利用大腦中同一個部位來學習兩種或多種語言。這樣的實驗結果為早期的語言學家的推論提出有效的證據－較晚進行的第二語言是由右腦掌控的學習過程，而早期的第二語言學習則和母語學習一樣是由左腦掌控的學習過程。至於理由何在本文將從最基本的大腦生理結構介紹起，再深入探討母語與第二語言/外語的學習差異。

(一)、大腦結構

嬰兒出生時已具一個人一輩子將擁有的一萬億(10¹²)個神經細胞，（又稱神經元），這些不同神經細胞掌管不同訊息，彼此間以電衝動（神經細胞間溝通的語言）溝通。這些細胞會持續增大且增加它的複雜度。十歲左右的腦部大小是嬰兒期的兩倍而成人的腦部大小是嬰兒期的四倍（Cole & Cole, 2001）。但是神經細胞的數量沒有增加，增加的是神經迴路的軸突，樹狀突、和突觸。軸突是輸出單位，將神經衝動傳送到另一個神經細胞、肌肉或器官，是神經元的聯絡工具，類似聯絡各大城市間的高速公路。至於哪個神經細胞該與哪個神經細胞連接是由基因決定的，因而軸突的路徑也有一定的方向。軸突所連接而成的聯絡網構成大腦的迴路。樹狀突是接收單位，接收其他神經細胞所傳來的訊息。類似下高速公路進入城市的內部街道。是人腦出生之後長的最多的部份。樹狀突會逐漸變得更濃密、更專業化。接受外界的刺激越多，樹狀突就長得多、長得濃密，神經間的連結也越緊密，訊息傳遞越快。突觸乃軸突末端與另一個細胞的樹狀突相連之間一個很小的空隙。一個刺激（電衝動）必須經過突觸轉換成化學傳導才能到達另一個細胞。通常一個神經細胞可以接收或傳送一千到一萬個其他細胞傳送來的訊息。簡言之，一個神經細胞至少可以有一萬個樹狀突。

在大腦的成長中長的最濃密的是樹狀突，但是當神經細胞的快速成長達到高峰時，有些神經細胞的軸突，樹狀突、和突觸就開始消失。也就是神經細胞的軸突，樹狀突、和突觸先是快速大量的增長，然後再逐漸消減萎縮，直到和成人的數量一致。但是為什麼腦神經細胞要增長過多的軸突，樹狀突、和突觸，然後再逐漸消減呢？這種現象與外在環境的刺激有很大的關聯性。

(二)、環境與腦部神經的消長

神經細胞在神經管中空的地方（細胞分裂增殖區）形成後，其前端的生長錐細胞（growth cones）會認路會隨著目標細胞所放出的化學物質（trophic factors）遷移到特定的地點去，在抵達特定的地點後，才長出軸突和樹狀突。換言之，神經細胞一開始隨機發射，沒有特定的方向，但藉著目標細胞釋放出的化學物質來強化和發射出來的神經細胞間的連結。一些安靜、不活躍的神經細胞，或不被與目標細胞連結的神經細胞，便會逐漸被淘汰。所以哪些神經細胞該留下來，哪些神經細胞該淘汰，則視環境所帶來的刺激而定。

Mark Rosenzweig（1984）將一群小老鼠分別放在三個不同的環境下飼養，一者是單一隻老鼠養在標準的實驗室籠子裡；一者是多隻老鼠養在標準的實驗室籠子裡；最後是多隻老鼠養在裝設有各種玩具設備的籠子裡。發現這三群老鼠的腦部有不同的發展結果。養在裝設有各種玩具設備的籠子裡的老鼠（運動量比較多）比其他兩組的老鼠（一）學習能力較佳或學習速度較快，如走迷宮；（二）腦部的總重量比較重；（三）腦部加速學習的酵素（acetylcholinesterase）總量增加；（四）神經細胞的細胞體積較大；（五）樹狀突的連接比較多。

這說明了，當環境帶來的刺激愈大、愈強烈，神經細胞的發射愈活躍、與目標細胞的連結愈堅定，保留的突觸和樹狀突就越多，腦部認知能力就越強。如果外界環境的刺激很薄弱，當神經細胞快速生長到極點後，有些突觸和樹狀突就會就開始消失。反之，與目標細胞連結的數量越少，腦部的總重量較輕，認知能力也比較遲緩（Hung, 2000）。

換言之，人的腦部會製造過多的樹狀突和軸突，而這些樹狀突與軸突的增強或消失，完全視個人的生活經驗而定。因此，我們可以推論「過量的樹狀突」意謂著出生的嬰兒是隨時準備好接受各種不同的生活經驗，而外在的環境刺激決定哪些樹狀突會越長越茂盛，哪些會逐漸萎縮，甚至完全消失。外在的刺激愈多，樹狀突會越濃密，細胞間的銜接就愈緊密，資訊的傳遞就愈快速（Penfield & Robert, 1959; Lennenberg , 1967）。簡言之，基因決定大腦的結構與神經細胞的數量，但是後天的刺激決定神經的迴路與密度。

(三)、腦部成熟期與語言能力的發展

然而，大腦每個區域生長的速度、達到高峰與逐漸消減的時期各不一樣。例如掌管視覺的枕葉（occipital lobe）在嬰兒三、四個月大時，就達到高峰，在嬰兒四到十二個月之間，枕葉的數量就降到成人的一倍半，到了二到四歲就降到和成人一樣的密度 (Huttenlocher, 1994)。感覺區比運動區早完成增長與消減的過程，聯結區最慢，要到成人25歲左右才完成。所以嬰兒的感覺能力先於運動能力，尤其是聽覺能力。胎兒受孕後5個月已能區別來自母體與外來的聲音。剛剛出生的嬰兒會被一點點聲音給嚇到，甚至嚎啕大哭。透過評量感官能力的技術顯示，嬰兒可以感受到非常微妙的聲音改變。兩天的新生兒已能區別他週遭常聽到的語言（母語）和外來的語言；三天的新生兒能區別自己母親與別人母親的聲音（Eimas, 1985; Cole & Cole, 2001）。Mehler (1981)對兩個月大的美國嬰兒作實驗，發現他們能區別英語與義大利語；Bahrick & Pickens (1988) 也發現嬰兒能區別英語與西班牙語。但是更令人驚訝的是，新生兒對人類語言系統中最小單位的音素（phonemes）都十分的敏感（Cole & Cole, 2001）。DeCasper 和Fifter （1980）測試加拿大嬰兒與說英語成人的辨音能力，發現嬰兒能清楚的區別兩個Czech的音，但成人卻無法區別。Eimas的實驗也發現兩個月大的嬰兒能區別各種不同的音素，如/p/, /t/,/k/（stop consonant）三個發音部位不同的子音 (1974)，能區別發音方式不同的兩個子音，如/l/和/r/（Eimas, 1975）、/d/和/n/、/d/和/l/（Miller & Eimas, 1983）。Werker和Tess（1984） 發現六到八個月的英國嬰兒可以區別印度語和北美印地安語，當他們十個月大時，他們對北美印地安語的辨識能力降到40%，等到十到十二個月大時，他們對兩種外語的辨識能力卻只剩下10%。此外，1983年Mann & Liberman對十二個月大的日本嬰兒做研究，發現她們可以區別英文中/r/和/l/（這是日本語言中沒有的音），但是大部份的日本成人卻無法辨別。此外，Tees和Werker（1984）測試一位出生後一直住在印度直到兩歲才回到英國的二十二歲年青人。從小他最先學會的語言是印度話。雖然他離開印度後，就都沒有再說過印度話，但是他對印度語音的辯音能力遠比英國人好，且和印度人一樣好。Moon, Bever, Filfer（1992）的研究也證實嬰兒能區別聲音的不同強度，不同長度的聲音和CVC（子音/母音/子音）音節中不同的子音。嬰兒對聲音的敏感度持續進步一直到十歲左右才慢慢減緩（Cole & Cole, 2001）。

然而，嬰兒所生活的環境不但不會擴大他對聲音的敏感度，反而侷限其語言敏感能力的發展，使其成為有選擇性的能力。嬰兒只對他自己母語的聲音敏感，而逐漸忽略他自己母語中沒有或不須區別的音。換言之，嬰兒愈是浸浴在自己的母語當中，就愈容易失去對其他語言的辯音能力。嬰兒愈習得自己的母語，其辨音能力愈窄化，他所發出的音也愈侷限在他從周遭所聽到的話。雖然天生具有辨識各種聲音的能力，但隨著年齡的成長而消失。如果以「神經細胞由過分製造到逐漸被淘汰」的觀點來說，嬰兒對各種不同聲音具有高度的的敏感度，那是因為嬰兒初期具有接受各種聲音的樹狀突與突軸。但有些聲音，如外語，不易在其生活週遭聽得到，所以接受這些外語的樹狀突與突軸就逐漸萎縮、消失，因而外語與幼兒神經細胞的連接就愈鬆散，訊息的傳遞也就愈慢。在單一語言環境長大的孩子，其腦部的語言機制只感受單一的語言，對其母語沒有或不常出現的語音，就很不敏感。可知語言環境刺激對腦部神經細胞功能的影響之大。不過這並不意味著單一語言環境長大的孩子無法學習第二語言或外語。因為雖然感受外來語言的樹狀突與軸突已經萎縮，但是週遭相關聯的神經細胞會過來協助，就如同國小教音樂的老師請假時可能請導師代課，導師一樣可以帶學生進行簡易的唱遊活動，但絕對無法像音樂老師那樣專業且就輕駕熟。這就是所謂的腦部可塑性。所以年齡較長才開始學習外語者，一樣可以學習第二語言或外語，但大都只能精熟某種語言能力，如文法句型規則的掌握，或進行閱讀和寫作(因為分析認知能力大約在25歲才達到高峰期)，但是他們的聽、說能力就比較難達到母語學習者的程度。

四、結論

目前很多父母擔心小孩太早接觸第二語言會妨害其母語/國語的學習，事實上是不會造成干擾。作者（陳錦芬, 2002）對台北縣、市國小一年級學童（共190位）進行研究，探討英語提早到一年級來學習是否對小一的國語文能力的發展帶來負面的影響。研究結果也證明小一的英語學習對其國語注音符號的拼讀能力、國語文的閱讀與簡易寫作能力都沒有造成顯著的負面影響。唯一需要呼籲的是「單一語言」的學習，如「全中文」、或「全美語」的學習都會造成「部份」語言神經樹狀突與突觸的萎縮與消失，犧牲了幼兒對不同語音的辨識能力。因此作者建議，在幼兒時期，父母或嬰兒的照顧者應僅可能的提供各種不同語言（第二語言、甚至第三語言）的輸入，以保持幼兒聽覺神經細胞的活躍，避免能接受第二語或外語的神經樹狀突與突觸的萎縮與消失。雖不能保證將來第二語言或外語學習的絕對成功，但至少為學習者保留學習第二語言或外語學習的潛能，尤其辨音能力(聽力)的保持，這是外語學習者竭盡心力很難完全掌握的語言能力。我們常發現國內有些英語學習者能閱讀時代雜誌或能寫出一篇文法準確、語意流暢的英文文章，但很可能無法完全聽懂CNN或Discovery 的報導。這不是他們不夠認真，而是辨音的語言能力較早達到高峰期，他們在過了高峰期（尤其過了青春期）才學習英語，原來處理英語語素的樹狀突與突觸已經消失，必須由其他鄰近的神經細胞來接手處理。也就是說用來學習第二語言或外語所使用的腦部語言機制和學習母語所使用的機制是不同的。所以，我們應該如何幫助我們的小孩學習語言，只讓他們學習單一的中文？只學閩南語或原住民語言？或上全美語幼稚園？還是儘可能的提供多種語言的輸入，讓他們在多語的語言環境之下學習？明智的父母應該知道該如何安排自己子女的學習環境吧！唯有不斷提供小孩新的、大量的語言刺激，孩子腦部神經細胞的分枝會更茂盛，神經迴路會更濃密、更特定、更專業化，神經間的連結會越緊密，因而訊息的傳遞越快。快速的訊息處理才有敏銳的思考能力與完整的語言學習能力。而且萬一有一天腦部受損或產生病變時，復原的機會也會比較大。希望這篇報告能為父母與語言教育者解答某些長久隱藏在心底的疑問。

出處：陳錦芬cJ-]w國立台北師範學院\HRm兒童英語教育研究所eRV
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