帮助解开语言之谜的认知神经科学家

厄休拉·贝卢吉专注于我们如何学习语言。她对手语的开创性研究证明了语言技能与生物学之间的联系

A pink image of cognitive scientist Ursula Bellugi surrounded by descriptive text and the logos for 大众科学, PRX, and Lost Women of Science

克伦·梅沃拉赫;图片来源:索尔克研究所

已故认知神经科学家厄休拉·贝卢吉在加利福尼亚州拉霍亚的索尔克生物研究所工作时发现,与口语一样,手语也是由特定的组成部分构成,其组合遵循严格的规则。她随后对手语复杂性的发现,既带来了语言学上的突破,也改变了聋人对手语的看法。贝卢吉证明,手语与任何口语一样丰富和复杂。她的工作加深了我们对人类交流意义的理解。

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“科学失落的女性”是为耳朵制作的。在可能的情况下,我们建议收听音频,以获得对所说内容的更准确的呈现。

剧集文字稿

凯蒂·哈夫纳:我是凯蒂·哈夫纳,这里是“科学失落的女性:来自我们的收件箱”,这是一个迷你剧集系列,专题报道了来自我们听众的科学界女性。在今天的剧集中,我们听取南希·弗里什伯格关于厄休拉·贝卢吉的介绍,她是一位认知科学家,致力于理解语言如何在我们的大脑中扎根。制片人萨米亚·布齐德为我们带来了她的故事。

萨米亚·布齐德:在20世纪中期,关于思想的一些最大的问题集中在语言上:我们如何学习语言,我们如何产生语言,以及语言如何与成为人类联系在一起。科学家们想知道这是否与我们的智力、我们的解剖结构、我们成长的环境或其他因素有关。那真是一个疯狂的时代。

科学家:你好。 

萨米亚·布齐德:研究人员试图教黑猩猩和海豚语言,在其他动物身上寻找线索。 

科学家:A-E-I-O

萨米亚·布齐德:与此同时,在20世纪60年代和70年代,一小群科学家对许多人根本不认为是语言的东西产生了兴趣:手语。 

在当时,许多人认为手语是一种哑剧。就像你需要绕过语言障碍时所做的那种事情。它被视为可以传达简单信息的东西,例如“你还好吗?”或“朝那边走”。不足以讨论复杂的话题,例如政治竞选、对未来的梦想,或者与祖母一起追逐萤火虫的童年记忆。

但这即将改变,很大程度上要归功于认知科学家厄休拉·贝卢吉。

南希·弗里什伯格:她和她的实验室能够自信地说,手语是真正的语言。

萨米亚·布齐德:通过这样做,她不仅改变了对手语的看法。她还让我们了解了一些人类思维的内部运作。

厄休拉·贝卢吉于1931年出生于德国耶拿,原名厄休拉·赫茨伯格。三年后,她的家人逃离纳粹,并在纽约州罗切斯特找到了避难所。厄休拉在充满知识分子的环境中长大。她的父亲是一位物理学家和数学家——阿尔伯特·爱因斯坦的朋友——她的母亲是一位艺术家。1952年,厄休拉毕业于俄亥俄州安提俄克大学,获得心理学学位。

第二年,像那个时代的许多女性一样,她结婚了——嫁给了意大利指挥家皮耶罗·贝卢吉——并生了两个男孩。但这段婚姻并没有持续多久,到1959年,厄休拉成为了一位单身母亲,抚养着两个年幼的孩子。这本可能就是结局——一生被少儿棒球联盟、水痘和乘法表吞噬。但这并不是厄休拉·贝卢吉的为人。 

在这一切之中,她搬到了马萨诸塞州剑桥市,并开始在哈佛大学攻读教育学博士学位。你在校园里不可能错过她!她骑自行车来,两个孩子都在她身后。 

在那里期间,她致力于理解幼儿如何学习他们的第一语言。基本上,他们如何从吐出单个词语到构建简单的短语和句子。在这个过程中,她遇到了一位名叫爱德华·克利马的语言学家。他成为了她在科学上的伙伴,不久之后,也成为了她生活中的伴侣。 

1968年,获得博士学位后,厄休拉带着家人搬到了全国各地,并在加利福尼亚州的索尔克研究所找到了一份工作。 

当时的索尔克研究所是新成立的。它的创始人乔纳斯·索尔克在20世纪50年代开发了脊髓灰质炎疫苗。随着疫苗拯救了成千上万人的生命,他创立了这个研究所,并设想了一个愿景:这是一个供研究人员提出大胆问题并探索生命基本方面的场所。 

厄休拉有问题。通过她在哈佛大学的工作,她开始专注于我们如何学习语言的问题。从那时起,她对手语产生了特别的兴趣。她认为,研究一种与口语如此不同的语言,可能有助于阐明语言中哪些方面对我们人类来说是根本性的。 

她的想法基本上是:剥开所有与语言特定产生方式相关的层面,看看还剩下什么。如果幸运的话,查明语言的基本特征可能是理解我们的语言技能如何与我们的生物学联系起来的第一步。 

从表面上看,手语与口语截然不同。这就是为什么当时很多人并不真正认为手语是一种语言——至少没有达到与口语相同的水平。

南希·弗里什伯格:我认为这对公众来说并不明显,因为我们都懂得玩哑谜,而且我们认为这是一回事。 

萨米亚·布齐德:南希·弗里什伯格是厄休拉在索尔克研究所早期时的研究生,她们两人是终生的朋友。南希说,问题的一个重要部分是,很多听力正常的人从来没有真正看到过手语在流利的手语使用者之间使用时的样子。

南希·弗里什伯格:聋人在通过手势与听力正常的人交流方面非常熟练。然而,当他们这样做时,就像说外语一样,你知道吗?他们说得更慢,并使用每个人都会的最简单的手势,等等。 

萨米亚·布齐德:但是当他们在他们之间时……

南希·弗里什伯格: ……聋人彼此交谈看起来完全不同。

萨米亚·布齐德:但不仅仅是听力正常的人认为手语不是一种语言。南希记得,甚至许多聋人也没有意识到他们交流方式的复杂性。 

南希·弗里什伯格:当我刚开始接触手语时,对手语存在着各种各样的羞耻感。羞耻和隐藏它,以及,“这真的不是好的语言。”“这只是我们彼此交谈的方式。” 

萨米亚·布齐德:但厄休拉认为,手语可能掌握着她正在寻找的答案的一些重要线索。因此,在索尔克研究所,厄休拉决定专注于解读聋人如何学习手语。但是……她不太清楚从哪里开始。据一位知情人士透露,她首先在黄页中查找“聋人”,并找到了一群有聋哑儿童的母亲。 

但在她能够理解聋哑儿童如何学习手语之前,她需要将手语分解成其基本组成部分。这将让她看到它与口语的比较情况,以及当聋哑儿童学习手语时,这些组成部分是如何组合在一起的。

语言学家知道如何用口语做到这一点。他们认为口语单词有两个基本部分,称为音素和语素。

音素是构成单词的声音构建块。基本上,我们串联起来构成不同单词的辅音和元音。因此,“猫”这个词有三个音素,“k”、“aa”和“t”。

同时,语素是意义的块。因此,例如,在英语中,“dancing”(跳舞)这个词有两个语素:词根“dance”(舞蹈)和词尾“ing”,它告诉你动作正在进行中。 

厄休拉发现,手势也可以用类似的方式分解。当然,手语不是由辅音和元音组成的,但每个手势是由更小的构建块组成的。

南希·弗里什伯格:所以你可以分解手势。你可以考虑各个部分,手形、位置、动作、手的方向、手彼此接触的位置,作为构建块。 

萨米亚·布齐德:例如,让我们回到“dancing”(跳舞)这个词。在美国手语中,没有完全完美的对应词,但使用美国手语的人可以做出像“dance”(舞蹈)这样的动词的手势,然后用手添加一个滚动动作,以表明这个动作正在持续发生。在这种情况下,意义来自将两个构建块组合在一起:手的形状和动作。 

因此,在20世纪70年代,厄休拉和她的同事与母语为美国手语的聋人一起工作,以识别像这样的模式。然后他们更进一步。 

南希·弗里什伯格:她研究了中国手语,在那里你可以看到,在一种手语中存在的手形或动作类型在另一种手语中并不存在。我认为,这些细微的细节对于业余爱好者或普通大众来说并不明显。

萨米亚·布齐德:但厄休拉完全专注于细微的细节,它们非常清楚地表明,每种手语都是由特定的构建块组成的,这些构建块的组合遵循严格的规则,就像口语一样。 

例如,在任何口语中,你都不能以任何旧的方式组合辅音和元音。以一个虚构的词“safatee”为例。它可能是一个真正的词,对吧?听起来不错。但将其与“sfozig”进行比较。有些东西听起来不对劲——因为英语根本不会以这种方式组合音素。

类似的规则也适用于手语。一种手语的母语人士在用另一种语言打手语时,甚至会带有某种“口音”。 

因此,到这一切结束时,厄休拉和她的团队发现,口语和手语之间的相似之处非常惊人。而且不可否认的是,手语与口语一样复杂。

这不仅仅是一项学术突破。这也是一项重大的社会突破。南希告诉我,仅仅一代人的时间,她就看到美国手语社区中围绕美国手语的许多羞耻感消失了。她说,这在很大程度上要归功于厄休拉·贝卢吉。

南希·弗里什伯格:我认为她传递给美国手语使用者社区的信息是,当然,这是一种语言。这正是好的语言,它不是英语,但它是语言在不同模式下可以做什么的美丽例子。

萨米亚·布齐德:厄休拉的工作在学术界也引起了共鸣。她团队的发现似乎暗示,语言的某些方面是人类的根本,因为所有语言似乎都具有一些基本共有的品质,无论你如何产生它。 

这很耐人寻味……然后厄休拉决定更进一步。 

南希·弗里什伯格:她提出了人类语言生物学基础的主题,这在她之前的工作中几乎没有涉及。

萨米亚·布齐德:换句话说,她想探索这一切在大脑中是如何运作的。 

起初,似乎合乎逻辑的是,手语和口语将由大脑的不同部分处理。因为如果你是一个大脑,从周围移动的手形中提取意义,与解析声音流相比,这是一个非常不同的问题。因此,在某种程度上,它们发生在不同的大脑区域是有道理的。

在20世纪80年代的这一点上,科学家们知道语言是由大脑的半球支持的,在管理我们听觉处理和嘴部运动的区域。因此,他们假设手语主要使用大脑的侧。右侧通常处理视觉空间信息,例如判断距离和面部表情。 

厄休拉和她的同事花了二十年时间研究患有脑损伤的手语使用者,他们的发现完全出乎他们的意料。 

右半球脑损伤的人通常在使用或理解手语方面没有任何问题。但是左半球(与口语相关的区域)受损的患者,经常难以串联成句子或理解手势。 

令厄休拉和她的同事惊讶的是,所有证据表明,手语在大脑左半球扎根……与言语在大脑中的同一部分。 

他们甚至在没有进行大脑成像的情况下,就根据人们的行为弄清楚了这一切。 

南希·弗里什伯格:请记住,当她还是学生或刚开始她的实验室时,还没有神经生物学。当神经生物学在80年代和90年代出现时,她有点接受了它。

萨米亚·布齐德:到20世纪90年代,神经影像学研究证实了他们的怀疑。 

所有这些表明——尽管最后一点仍在争论中——我们的语言能力在某种程度上锚定在大脑中为语言而连接的部分。而大脑的那个部分以任何可能的形式产生语言。 

厄休拉·贝卢吉:这真的揭示了人类创造语言系统的能力…… 

萨米亚·布齐德:这是厄休拉自己在2016年的一次采访中反思这一发现。

厄休拉·贝卢吉:……而这一发现真是太美妙、太漂亮、太迷人了。

萨米亚·布齐德:当然,仍然有很多未解决的问题,但在厄休拉首次着手理解语言如何与大脑联系起来的几十年后,情况开始逐渐明朗。

在她的整个职业生涯中,厄休拉从未停止研究手语。但后来,她也扩展到了其他领域。最重要的是,她成为威廉姆斯综合征(一种影响人们认知能力但主要保持其社交技能的发育障碍)的领先专家。 

据南希所知,厄休拉本可以一直继续下去。她只是对理解我们的大脑如何运作以及它如何成为我们最基本的社交和认知能力的基础充满热情。

南希·弗里什伯格:当她80岁时——那一定是2011年——我联系了她,说:“厄休拉,你打算怎么处理你的论文?”

萨米亚·布齐德:南希认为也许是时候将一些论文捐赠给档案馆或图书馆了。但厄休拉有其他的想法。

南希·弗里什伯格:她说,“嘘,嘘。什么都别说,因为我不想让我的资助机构暗示我正在考虑退休。”她刚满80岁,但她却在赶时间。她有太多的工作要做。

萨米亚·布齐德:厄休拉直到2018年才退休,那时她已经87岁了。那是在她去世前四年。在她去世后,她留下了几代研究人员和合作者,他们都深情地记得她以各种不同的方式触动了他们的生活和科学界。 

在接近她生命尾声的一次采访中,厄休拉回忆起她收到的一封信,这封信是她研究威廉姆斯综合征时合作的一个孩子的母亲写的。 

厄休拉·贝卢吉:……她给我写了一封信,说:“感谢您对我们的孩子无情的求知欲。”

萨米亚·布齐德:对于南希来说,这种无情的求知欲定义了厄休拉·贝卢吉。它是贯穿她所有不同工作的线索。

对于南希来说,最突出的是厄休拉无尽的好奇心和她学习新事物的坚定动力。

南希·弗里什伯格:所以我希望人们会欣赏她是如何勤奋地提出伟大的问题,以及她是多么坚持不懈地追求这些问题,并邀请其他人帮助她理解这些问题可能意味着什么以及如何回答它们。

凯蒂·哈夫纳:这就是“科学失落的女性:来自我们的收件箱”。感谢南希·弗里什伯格首先给我们写信介绍厄休拉·贝卢吉。本集由萨米亚·布齐德制作和声音设计,多米尼克·贾尼提供帮助。感谢罗宾·巴蒂森提供的你在本集中听到的厄休拉声音的录音。

我们的执行制片人是艾米·沙夫和我自己,凯蒂·哈夫纳。莉齐·尤南创作了我们的音乐。我们从阿尔弗雷德·P·斯隆基金会和安妮·沃西基基金会获得资金。PRX负责分发,我们的出版合作伙伴是《大众科学》。

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感谢收听!

 延伸阅读

语言的符号,作者:爱德华·S·克利马,厄休拉·贝卢吉,哈佛大学出版社,1979年。

手语的神经生物学及其对语言神经基础的影响,作者:格雷戈里·希科克、厄休拉·贝卢吉、爱德华·S·克利马,《自然》,1996年7月。

手揭示了大脑什么,作者:霍华德·波伊兹纳, 麻省理工学院出版社,1987年。

大脑中的手语,作者:厄休拉·贝卢吉,《大众科学》,2001年6月。 

手语神经组织的正确之处是什么?关于近期神经影像学结果的观点,作者:厄休拉·贝卢吉,《认知科学趋势》——第2卷,第12期,1998年12月,爱思唯尔科学出版社。

沉默、符号和奇迹:我们的大脑中是什么赋予了我们语言能力?,作者:彼得·拉德茨基,《发现》,1994年8月1日。

萨米亚·布齐德是一位音频制作人、作家和科学传播者,其工作涵盖与科学和文化相关的广泛主题。她曾为Duolingo的法语和西班牙语播客、BBC的Short Cuts和LWC Studios的100 Latina Birthdays等音频节目做出贡献。她拥有纽约城市大学克雷格·纽马克新闻研究生院新闻学硕士学位和罗格斯大学天体物理学学士学位。

更多作者:萨米亚·布齐德

凯蒂·哈夫纳是“科学失落的女性”的主持人和联合执行制片人。她曾是《纽约时报》的长期记者,现在仍然是该报的特约撰稿人。哈夫纳在讲述这些故事方面具有独特的优势。她不仅以娴熟的技巧处理复杂的叙事,而且她还撰写关于 STEM 领域女性的文章已有 30 多年。她还是采访播客我们的母亲,我们自己的主持人和执行制片人,以及六本非小说类书籍的作者。她的第一部小说男孩们已于 7 月由斯皮格尔和格劳出版社出版。在 Twitter 上关注哈夫纳 @katiehafner

更多作者:凯蒂·哈夫纳

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