科學家解密大腦如何將思緒轉化為完整句子

紐約大學研究團隊運用機器學習技術，成功解析人類大腦如何將單字組合成流暢語句。這項刊登於《自然通訊》心理學期刊的突破性研究，由副教授艾迪恩·弗林克與博士後研究員亞當·摩根共同主導，首度揭開語言產生過程中的神經編碼機制。

研究團隊採用高解析度皮質電圖（ECoG）技術，觀察10名接受癲癇治療的患者進行語言任務時的大腦活動。受試者需完成從單純說出單字到描述卡通情境的完整句子等不同複雜度的語言表達。透過植入大腦皮層的電極，科學家得以即時記錄神經元放電模式。

有趣的是，研究發現大腦對單字的表徵在不同任務中保持穩定，但當這些字片語成句子時，前額葉皮質會根據文法結構進行動態編碼。具體而言：

在感覺運動區，神經活動嚴格對應口語輸出的字詞順序；而在前額葉（特別是下額迴與中額迴），大腦不僅處理字詞本身，更同步記錄每個字的文法功能（如主詞或受詞）及其在句中的結構位置。

當受試者說出被動句式如「科學怪人被德古拉攻擊」時，前額葉皮質會全程保持兩個名詞的神經表徵。這種「雙軌並行」的編碼方式顯示，處理特殊句型時，大腦需要動用更多工作記憶來維持多重語言元素的活性。

這項發現呼應語言學界的長期觀察：全球多數語言傾向將主詞置於受詞之前。研究團隊推測，這可能與神經處理效率有關——非典型句式（如被動語態）需要耗費更多認知資源，這種演化壓力可能形塑了人類語言的普遍特徵。

該研究徹底改寫我們對語言產生的理解：說話並非單純的線性過程，而是穩定字詞表徵與語法驅動的動態編碼間的精妙互動。研究成果獲美國國家衛生研究院多項經費支援，相關論文已可於《通訊心理學》期刊查閱。