汉语在人脑中是否存在独立的句法模块来表征和处理句法信息，是长期以来汉语语言学、神经科学和心理学等领域研究的一个重要问题，该问题的回答对神经外科手术中语言功能的保护也至关重要。5月26日，复旦大学附属华山医院神经外科吴劲松团队与合作团队揭示汉语句法和语义加工神经机制，相关成果以《句法和语义处理在人脑额下回的不同时空表征》为题发表于《自然》子刊《自然人类行为》。

语言是人类最为复杂的认知功能之一，是人类文明传承的载体。区别于其它动物有限的交流系统，人类语言具有高度灵活性，可根据句法规则将有限的符号组合产生无限的语句。半个世纪前，语言学家乔姆斯基提出普遍语法理论，认为句法是独立于语义等其他语言成分的关键部分，这一理论在西方语言研究中得到了大量验证。然而，作为世界上使用人口最多的汉语，其构造主要基于语义特征，句法独立性相对较弱。其中机制吸引着研究者的探索兴趣。然而，由于语言的加工过程极为精细且具有显著动态特性，给语言神经机制研究带来巨大挑战。

虽然此前神经影像研究发现句法和语义都激活额下回和颞中/下回在内的额颞网络，但是否存在句法和语义加工的特异性脑区，一直没有定论。由于受限于时间和空间分辨率，传统的脑成像和头皮脑电技术并不能在精细时空尺度上考察句法和语义加工的独立性。

为回答这些问题，深圳市神经科学研究院、暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院的谭力海教授团队与复旦大学附属华山医院神经外科吴劲松/路俊锋教授团队（复旦大学神经外科研究所脑功能实验室）联合中国社会科学院语言研究所胡建华教授合作采用毫米级别的高密度皮质脑电技术（high-density ECoG）首次发现汉语句法和语义加工在左侧额下回存在显著的时间和空间分离，为理解语言句法加工的神经机制提供了新的见解。

研究团队通过高密度皮质脑电技术（时间分辨率为毫秒级别，空间分辨率为毫米级别）记录了语言加工的关键脑区——左侧额下回的神经活动。研究中采用句法/语义违背范式（两种句法违背SYN-P和SYN-C和一种语义违背SEM），让被试者判断视觉呈现的汉语句子是否正确。

通过分析70Hz-150Hz的神经活动（high gamma波），研究团队发现左侧额下回的不同电极对句法和语义违背具有不同的神经响应。进一步分析发现大多数响应电极选择性地对句法或语义之一做出强烈反应，并且这些对句法或语义特异响应的电极在空间上并非聚类在一起，而是离散地分布在额下回。此外，在神经响应的时间维度上，研究团队发现局部短语结构的句法加工显著早于语义的加工。

本研究证明了人脑左额下回存在不同亚区分别负责汉语句法和语义加工，揭示了汉语句法加工在神经层面上的相对独立性，这为阐明句法神经机制的语言普遍性规律提供了重要证据。

深圳市神经科学研究院谭力海教授和华山医院神经外科吴劲松教授为论文的通讯作者，华山医院神经外科实习生、上海医学院本科生诸言明（现哈佛大学在读博士）、深圳大学徐敏副教授、华山医院神经外科路俊锋副主任医师以及中国社会科学院语言研究所胡建华教授为论文的共同第一作者。

过去10年间，复旦大学神经外科研究所脑功能实验室研究团队在周良辅院士和毛颖院长的指导下致力于大脑语言功能区肿瘤的语言定位、保护和语言神经机制的研究，实现了从临床到科研，再从科研到临床的转化。代表性成果发表于多份神经科学及神经外科权威杂志，主持国家“脑科学与类脑研究”青年科学家项目、国家科技支撑计划等国家及省部级项目十余项。

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