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腦神經科學和語言套書組 (看漫畫了解腦神經科學 + 人如何學會語言?)
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內容簡介

《看漫畫了解腦神經科學》 漫畫與科學首度精采跨界混搭 讓我們跟著書中人物一起掉進兔子洞吧! 你知道大腦是由什麼組成的嗎?什麼是神經元?大腦如何思考?記憶如何運作?心靈只是大腦的產物嗎?我們是如何成為自己的? 本書帶你進入人類大腦,旅途中你會行經神經元森林、記憶洞穴、謊言城堡,遇上有超長觸手的大烏賊、玩吉他的海蝸牛,以及幾位神經科學的偉大先驅。漢娜與馬泰歐博士以簡單易懂的文字、生動有趣的漫畫,將神經科學化繁為簡,帶你深入了解宇宙中最複雜之物:人類大腦。 本書不僅是一般讀者或年輕學子絕佳的腦科學入門讀物,也是值得科學迷們收藏的超酷腦科學圖像書。 【名家推薦】(依姓氏筆畫序) Gene Ng(The Sky of Gene格主/泛科學專欄作家) 辜雅穗(BBC Knowledge總編輯) 鄭國威(泛科學總編輯) 謝伯讓(認知神經科學/腦科學家) 簡志祥老師(阿簡生物筆記作者) 千百年來哲學家絞盡腦汁想要探索腦袋裡的世界,可是一直到近代才有比較可靠的科學方法,破解一些千百年來的難題和謎團。然而,腦科學的原理乍看之下卻深奧難懂,令人望之卻步。幸好有這些腦袋特別聰明的人,能用這種淺顯易懂的方式為我們描繪出腦科學的世界,原來是如此趣味橫生! ——Gene Ng(The Sky of Gene格主/泛科學專欄作家) 故事的主角意外進入人類大腦,並在大腦中遇到了許多古今知名的腦科學家。在這些腦科學嚮導的親身帶領之下,我們將會歷經一場有趣的大腦冒險之旅,並在歷險過程中體驗到大腦的結構與形態、生化與電生理反應、可塑性、以及腦細胞之間的協調作用。——謝伯讓(認知神經科學/腦科學家) 這本書非常酷,居然可以把科學家和神經的知識融合得這麼巧妙。——簡志祥老師(阿簡生物筆記作者) 本書用令人愉快且簡明易懂的插畫,解釋了大腦內部運作的情形,內容涵括了認知與幻覺、記憶與情緒回溯、意識,以及心靈和大腦之間的分別。——Brain Pickings網站 這本由兩位神經科學家所執筆與繪製的特殊漫畫,肯定能刺激讀者更進一步了解大腦……用容易理解的插畫以及文字,解釋了神經科學的基本知識。——美國科學促進會 這本書肯定會讓喜歡圖像書,或希望用有趣的方式了解神經學的人大呼過癮。——《美國科學人》雜誌 本書適合一般讀者與入門學子閱讀,而非專家,但如果你有興趣來場簡單的超現實之旅,探訪你頭顱裡無比複雜的風景,這本書或許會是你正在尋覓的兔子洞。——《連線》雜誌 對科學有興趣的讀者,特別是青少年讀者,本書是很好的選擇。這樣的書是帶領年輕的心靈更進一步探索科學研究的絕佳入門書籍。——《Mental Floss》雜誌 不僅富含教育性,在呈現上也十足專業。——《Graphic Novel Reporter》期刊 本書進入你的大腦,帶你進入自己的大腦。——The Big Think網路論壇 《人如何學會語言?》 人腦原本就內建能夠學會語言的機制? 人類的語言能力是演化自視覺、手部動作的演練? 是什麼讓人類成為唯一懂得使用語言的物種? 本書融合腦神經科學、語言學等跨領域研究,探究語言如何誕生與發展 人類與其他物種不同之處就在於,人可以學習與使用語言。跨領域研究先鋒麥可.亞畢提出「鏡像系統假說」,解釋了人類大腦如何透過演化,造就了語言的誕生。鏡像神經元使得猴子、猩猩與人類等物種,能夠透過模仿來學習,但唯有具備「複雜模仿」能力的人類,才足以催生出語言。此理論描繪出以下三者的演化路徑:手勢的開放性(非人類靈長類也擁有此技能),到對手部技巧、示意動作、原手語(透過習俗化手勢溝通的方式)的複雜模仿,最後是原話語。此理論解釋了人類何以有能力學習手語,就像我們也能學會說話。 這本令人大開眼界的書說明了文化演化如何接續生物演化,促使原語言轉化為完整成形的語言。作者解釋了十萬年前促使最早語言誕生的大腦機制,如何仍活躍於今日正在學習語言的兒童之中,或是近數十年來出現的新手語系統,以及語言從數十年到數百年間的歷史變化過程之中。 本書內容雖橫跨眾多領域,卻極具可讀性。作者對靈長類動物學、神經科學及語言學的背景知識做了完整清晰的論述,一般大眾也能夠閱讀。 【名家推薦】 無論你是否為語言學家,只要你對語言為何能在人類中產生,進而對人類產生巨大影響有興趣,這本書將能提供一些線索。 ——焦傳金(清華大學系統神經科學研究所所長) 鏡像系統假說是近代連結大腦中鏡像神經元與人類語言能力的一個重要假說。作者麥可.亞畢博士在本書中深入淺出地介紹了這個理論的歷史背景,相關的神經科學以及語言現象方面的知識,為這個重要假說提供了一個非常詳盡的資源,也為了解人類如何演化出許多高等認知能力,包括語言,提供了一個重要的思考方向。——李佳霖(台灣大學語言學研究所助理教授) 如果你像很多人一樣,到現在還相信人類的語言是動物叫聲所衍生出來的,那你一定得看看這本超棒的書。書裡描述姿態如何變成話語的精彩故事,必定也會讓你不忍釋卷。 ——吉亞卡莫.里佐拉蒂(鏡像神經元發現者、義大利帕馬大學神經科學系教授) 亞畢的書不僅寫得好,還引人入勝……只要是想了解相關內容、豐富知識的一般讀者,都會覺得本書很有意思。——《北歐語言學期刊》 亞畢的書為語言演化提出豐富的跨領域說明,資料來自神經科學、動物行為學、語言學、人類古生物學,以及史前考古學。——《泰晤士報文學增刊》 我推薦認真學習語言演化的學生讀亞畢的書……本書應該是語言演化學者的珍貴資源。 ——《心理學評論》 麥可.亞畢在書中提出了一個適時並且仔細建構的理論;他透過手部動作的溝通與社會互動,將存在於靈長類腦中的鏡像神經元,與具備先天語言能力的大腦演化連結在一起。 ——溫蒂.山德勒(海法大學手語研究室主任) 亞畢除了介紹自己的語言演化理論之外,也適切地評價了當代對語言起源的看法。 ——SciVerse ScienceDirect期刊

目錄

《看漫畫了解腦神經科學》 序幕 形態學 藥理學 電生理學 可塑性 同步性 結語 《人如何學會語言》 第一部 背景介紹 1路燈下 路燈與科學的專門化 第一盞路燈:基本神經行為學的基模理論 第二盞路燈:視力與手部靈巧度的基模理論 感知與合作性計算 歷史觀點中的基模理論 自己就是「基模大百科」 第三盞路燈:神經語言學的具體呈現 第四盞路燈:社會基模 我們來到了鏡像神經元與鏡像系統 假說 2對人類語言的觀點 每個人不會說相同的語言 組合性的優缺點 伴隨著話語的姿態與手語 從片語結構到普世語法 普世語法或未辨識的小玩意? 行動導向架構中的語言 認知語言學與構式語法 以視覺為基礎的構式語法版本 3猴子與人猿的發聲與姿態 發聲 臉部表情 手部動作 教導人猿「語言」 4人腦、猴腦,與實踐 向比較神經生物學取經 人腦介紹 動機與情緒:行為的原動力 此時此地以外 獼猴腦介紹 建立抓取腦的模型 聽覺系統和發聲 5鏡像神經元與鏡像系統 鏡像神經元介紹 建立鏡像神經元學習與作用的模型 人類的鏡像系統 從鏡像神經元到了解 第二部 發展假說 6路標:揭露本書論點 到目前為止的故事 演化是微妙的 人類演化:生物演化與文化演化 原語言相對於語言 路標:延伸鏡像系統假說 簡單模仿與複雜模仿 從示意動作到原手語 原手語與原話語擴張的螺旋 語言如何開始 兒童如何習得語言 語言如何興起 語言如何不斷改變 7簡單模仿與複雜模仿 人猿與猴子的模仿 複雜模仿:鏡像神經元是不夠的 新生兒的模仿 過度模仿 合作性架構 模仿的直接與間接路徑 人類的模仿很複雜 第七章的附錄相關模型建立的備註 8從示意動作到原手語 從實踐到有意圖的溝通 示意動作 從示意動作到原手語 了解所謂(原)語言的概念 9原手語與原話語擴張的螺旋 在原話語的骨架上建立原話語 連結手部行動與話語的產出 但話語是直接從發聲演化而來的嗎? 音樂性的起源 擴張螺旋的神經生物學 辨明原手語 10語言如何開始 從完整的原語言到構式語法 語音學的興起 連抽象語言都能在具體化中找到根源 隱喻的角色 重新思考同等性 11兒童如何習得語言 習得語言與結構的發展 感知口語文字:狗繞道 能力 12語言如何興起 早期實驗:有聽覺與無聽覺 尼加拉瓜手語 阿薩伊阿薩伊貝都因手語 尼加拉瓜手語與阿薩伊阿薩伊貝都因手語結構的自然增生 阿薩伊貝都因手語 文化與社群的影響 數十年還是數千年? 13語言如何不斷改變 在語言出現之前 歷史語言學對原語言的了解 語法化 洋涇濱、混合語,以及原語言 語言不斷在演化 附註

內文試閱

《人如何學會語言?》
  前言   我們就開門見山吧。   人類有語言,其他生物沒有。   這是生物上與文化上的演化結果。   人類有語言是因為大腦和其他生物不同。   但是,上述的每一點都需要加以解釋。   蜜蜂沒有語言嗎?人猿不也學會了手語嗎?不盡然。蜜蜂的舞蹈可以告訴其他蜜蜂已發現的花粉源頭。巴諾布猿(又稱做侏儒黑猩猩)曾經學會聽口語英語,程度大約相當於兩歲的小孩。但是說到將大量的符號做出新的、複雜的組合(例如句子),讓其他個體了解其意義(最好這個句子也真的有意義),那非人類就毫無勝算。人類的語言不只有話語(speech),還包括伴隨話語出現的姿態(譯註:gesture,作者使用此字同時指稱臉部表情、身體及手部姿勢);失聰者使用的手語(sign language)也是一種語言。人類的語言雖然是建立於我們靈長類近親的溝通系統上,卻也和牠們的系統有著截然不同的差異。所以本書的目標之一,是討論野生與人類豢養的猴子和人猿,各是如何使用聲音、手勢,以及臉部表情互相溝通。這樣一來,我們就能建立「原語言」(protolangauge)的觀念,也就是我們遠古的祖先使用的溝通形式,比現在非人類的靈長類使用的溝通方式更加豐富、開放,但缺乏我們現在人類語言驚人的細膩與彈性。   那麼演化呢?有些人否認這一點,認為每個物種與生俱來的樣貌永遠不會改變。但是達爾文的演化論的關鍵概念就是:有機體會改變,而由此造成的某些變異體,繁殖成功的機會比較大。如果讓細菌在醫院自由移動,隨機的變異會讓某些細菌對抗生素的抵抗力特別強,所以這些抵抗力特別強的細菌,繁殖得會比較成功,而其他菌株可能比較容易死亡,這也沒有什麼好意外的。因此,過了一段時間後,細菌的組成就會和原始的形式完全不同。達爾文聰明地了解到,隨機的變異與繁殖成功兩者結合,會使得過去沒出現過的生物得以出現,所以經歷許多世代的變異與天擇,就能夠使得全新的物種誕生。演化並不只是「攪亂一池春水」,而是增加某些物種的族群數量,減少其他物種的族群數量。有些物種會滅絕,而新物種也會崛起。   我目前談到的都是生物演化,父母會將基因裡累積的改變傳給小孩,使得基因模式出現相當的改變,有別於祖先的基因,帶來新物種的崛起。但是我也想談談文化的演化。我所謂的文化,並不是指像是龐大的法國文化那樣,所有「法國性」的層面都是由小小的因果關係所決定的那種文化。我所謂的文化是有很多面向的,包括食物、教育態度、對歷史的詮釋、語言、建築、禁忌、禮節的規範等等,這一切全都反應了一個民族的歷史。有些面向會互相造成強烈的影響,有些則頗為獨立。舉例來說,在乳酪方面的優異傳統,對我而言可能和法國的語言或建築沾不上邊,比較和一般人心目中的美食有關,而且又能進一步和釀酒的傳統連結,接著和農業產生關連。   所以當我說到文化演化的時候,我說的是塑造出人類文化各個面向的那些過程,而這些過程相對並不受人類生物學影響。因此我們可能會問,從事狩獵與採集的原始人是怎麼變成農夫的?四散的部族是怎麼聚集形成城市的?拉丁人又是怎麼讓包括巴西葡萄牙語與羅馬尼亞語在內的各種羅曼語(Romance language)崛起的?關鍵在於,我們不能期待自己能了解大腦是如何改變,使得人類「得到」語言,除非我們能了解,這個所謂「得到」的過程其實牽涉到歷史的改變,也就是文化的演化,而不只是生物基質的演化而已。   因此,我們要看大腦和大腦的演化。如果我們說人類的大腦和青蛙或老鼠或猴子的腦不一樣,這到底是什麼意思?難道只是因為人腦比較大,所以人類比青蛙聰明?嗯,鯨魚的腦比人類還大,而青蛙的眼舌協調比人類還好。不同的大腦可能擅長不同的事,但大小卻是它們之間唯一的差別。所以本書的另外一項任務,就是稍微說明「大腦如何運作」,以及腦中許多次級系統如何互相競爭與合作,使得生物能應付各種不同的工作。我的重點會放在比較人腦和獼猴(macaque monkey)的腦。我不只會看它們之間的差異,還有兩者間的相似之處,試著了解我們在兩千五百多萬年前的最後共同祖先的大腦會是什麼樣子。這樣一來我會有個基礎,可以接著描繪出到底在人類演化中究竟發生了什麼事,使得我們擁有其他生物都沒有的「語言」。   只有人類的大腦是「具有先天語言能力的」(譯注:language-ready,下文簡稱為「語言先備」);換句話說,一般的人類小孩都能學會一種語言:有開放式的語彙:(譯注:vocabulary指的是某人在其所熟悉的語言中使用的單字組),整合支援單字階層式組合的句法,形成較大的結構,能隨心所欲自由表達新穎的意義,但是其他物種的幼獸都沒有這個能力。的確,人類不只能學會現有的語言,還能主動塑造出新的語言;在新興手語的研究裡就充分展現出了這一點。句法(syntax)是告訴我們單字可以怎麼組合成特定語言句子的一套「規則」;語意(semantics)指的是這些單字和句子的意義。但是句法規則是否內建在人類大腦裡?我將在書中主張,我們的語言能力(就像我們開車或是上網的能力一樣)並非只直接藏在我們的基因裡,並且陳述文化發展利用先前的生物演化所帶來的結果。   這種觀點明確顯示,如果我們在討論大腦時,不討論大腦讓同一家族或族群的生物得以彼此互動時扮演的社交角色,以及大腦使小孩學會一個群體文化演化的果實時扮演的適應性角色,那麼這樣的討論就不算完整。隨著我們在獼猴控制手部的大腦區域發現了鏡像神經元,我們對於大腦如何達到社交互動的功能,也有了新層面的理解。這些神經元在兩種情況下都會放電,一是猴子產生特定的抓取動作時,二是當猴子觀察到其他猴子表現出類似的抓取動作時。這不禁讓我們想問:人類的大腦是否也有關於抓取的鏡像系統?當人類自己抓取以及觀察到抓取動作時,有沒有一個區域在腦部造影時會顯得特別活躍?結果我們發現,這一區就是布洛卡區(Broca’s area),是傳統上與人類語言的產生有關的大腦區域。本書提出「鏡像系統假說」(Mirror System Hypothesis),也就是支援語言的大腦機制,是在鏡像系統的基本機制上演化而來的。但是抓取動作和說話截然不同。為了了解前者如何為後者提供基礎,我們將追蹤鏡像系統參與抓取與觀察抓取兩方面的路徑,數百萬年來如何演化,了解這如何為語言同位(language parity)提供基礎。語言同位使得語言得以擁有共通的意義,也就是一個語句(utterance)的意義,對於說者與聽者而言,大致上是相同的。語言不只包括話語:我們在講話時還會用到臉、聲音、手;失聰者能使用手語,在沒有使用聲音的情況下,完整表達人類情感的細膩之處。關鍵是,鏡像系統假說顯示,語言先備的能力如何演化成一種多模組系統,這也解釋了原語言如何與原手語(protosign)這種姿態上的溝通方式一同演化,為原話語(protospeech)提供骨架,將示意動作(pantomime)的語意開放性轉換成一套共通的、慣例化的符號系統。原手語和原話語接著一同演化,成為一個不斷擴張的螺旋,產生神經迴路與社會結構,使現代的語言得以出現。   本書的第一部是背景介紹,先介紹基模理論(schema theory),以說明我們和世界實際的互動,也就是實踐(praxis)背後的腦部運作過程,形成我們對手部技巧、語言使用,以及社會建構等知識的各種觀點。我們接著會進一步來看語言學,強調人類語言同時包括手語與口語。我們會欣賞一般語言學,但否定一般語言學中所謂「句法自主性」或是天生的「普世語法」(Universal Grammar)這些說法;我們認為「構式語法」(construction grammar)也許更適合用來研究人類如何習得語言,以及語言的演化與歷史演變。為了更了解其他靈長類的溝通系統與人類語言到底有多大的不同,我們評估人猿與猴子的發聲與姿態,強調發聲模式似乎是天生就明確固定,而一些手部動作則是在「文化上」有明確意義。我們也會說明神經迴路在視覺感知與手部動作方面的功能,以及獼猴與人類腦部負責聽覺系統與發聲的區域,接著才能仔細介紹獼猴腦中的鏡像神經元與人類大腦的鏡像系統,為第一部畫上句點。   本書的第二部則接續發展鏡像系統假說。第六章〈路標:揭露本書論點〉,不只總結了第一部的背景資訊,也為第二部的每一章內容提供大綱說明。因此有些讀者也許會比較想從第六章開始看,再回頭看(或是不看)第一部。如同一般認為在非人類的靈長類身上,手勢相對於發聲具有更大的開放性一樣,第二部的資訊主要是一般的看法,認為原手語(即以慣例化的手勢為基礎的溝通)為原語言的發展提供了骨架。注意,辨識一個已知動作的能力,和學習模仿一個新的行為是不一樣的。我們在評估猴子、黑猩猩,以及人類的模仿時,是超越了鏡像系統的範圍的。我們認為,只有人類特有的所謂「複雜模仿」形式,才強大到足以支援後續的階段;而透過演化,人腦的機制才得以支援手部技巧的轉移。此外,我們特別看到人類和黑猩猩有很大的一個不同點:過度模仿。這乍看彷彿是個缺點,但其實是文化演化的強大引擎。相反地,生物演化則促成了支持示意動作以及之後的原手語的大腦機制發展。一旦原手語為原手語符號的發明開了一扇相對自由的門,話語器官的神經控制演化也隨著展開。等到這些腦部機制都到位了之後,應用於溝通領域的複雜模仿便提供了許多機制,使語言得以透過文化演化,從原語言當中成形興起。最後幾章討論的則是約在十萬年前促使語言最初得以出現的大腦機制,至今如何繼續發揮作用:例如兒童習得語言的方式、過去幾十年裡新手語的出現,以及語言從數十年到數世紀的時間當中改變的歷史過程等,都可以看見這些機制的運作。語言不斷在改變。   

延伸內容

《人如何學會語言》 為人類語言的產生提供線索
◎文/焦傳金(清華大學系統神經科學研究所所長)   「鏡像神經元」的發現可以說是神經科學研究的一項重要里程碑,它所代表的意義遠超過當初發現它的義大利科學家吉亞卡莫.里佐拉蒂的想像。有些學者甚至認為,鏡像神經元的發現對神經科學的影響就像DNA的發現對生命科學的影響一樣巨大。在《人如何學會語言?:從大腦鏡像神經機制看人類語言的演化》一書中,麥可.亞畢以自己的研究經驗,利用鏡像神經系統的概念,對人類語言演化的過程,提出一個獨到的觀點,讓鏡像神經元的重要性在語言學習上獲得強烈的支持。   在八○年代末期,里佐拉蒂意外的發現猴子腦中前運動皮質F5區的神經元除了自己在抓取食物時會產生反應外,當猴子在觀看實驗者抓取食物時也會產生相同的反應,後續的研究更進一步證實,這些鏡像神經元可以幫助猴子分辨動作的目的與意圖。因此,我們可以說鏡像神經元讓猴子在看到別人的動作時,在腦中會重現相同的動作,就像是自己做這個動作一樣。   這樣「感同身受」的鏡像神經元不只存在猴子的腦中,在人類腦中的許多區域也陸續被發現。這些可以反映外在世界的神經細胞,使我們能夠體會他人的想法,藉由模仿與溝通,我們可以將生存技能及生活經驗透過學習而傳承下去。除此之外,鏡像神經元也是心智理論(Theory of mind)的基礎。簡單的說,心智理論就是我們知道別人在想什麼,藉由自動的、無意識的模擬,我們可以感同身受,了解別人的心智,這正是鏡像神經元的本質,也是同理心的基礎。   在本書的基本論述中,亞畢先從生物演化及文化演化的角度,建立思考語言演化的一般性架構。生物演化使得語言先備的腦以及擁有原語言的早期智人得以出現,大約過了數萬年的文化演化,真正的語言才得以出現,而更近一步的歷史改變則帶來了原始印歐語大約在六千年前的出現。在本書中,作者提出三個關鍵假說來說明語言的演化,包括:沒有天生的普世語法、語言先備的能力是多模組的、鏡像系統假說。在亞畢的鏡像系統假說中,他認為人腦中支援語言的機制,是以一開始與溝通無關的機制為基礎所發展的。也就是說,在針對抓取的鏡像系統中,人類具有辨識一組動作的能力,而這樣的能力為語言同位(亦即「語句的意義對講者和聽者來說約略是相同的」)提供了演化基礎。   本書因為論述詳盡,因此難免有些章節篇幅較長,但作者還是貼心的提供許多路燈(Lampposts)及路標(Signposts),讓讀者能夠清楚掌握全書脈絡。藉由重述重要觀點,作者加強了鏡像系統假說在語言演化上的基礎。無論你是否為語言學家,只要你對語言為何能在人類中產生,進而對人類產生巨大影響有興趣,這本書將能提供一些線索。更重要的是,本書是以神經系統與演化理論為基礎,讓語言產生的研究增加了生物學的觀點。

作者資料

漢娜.羅斯醫學博士(Hana Roš, PhD)

國牛津大學神經科學家。除了本業之外,漢娜也是勁頭十足的說書人,總不忘抽空實踐個人計畫,如書寫文字作品與拍攝紀錄片。本書是她出版的第一本圖像書。

麥可.亞畢(Michael Arbib)

大腦與電腦跨領域研究先鋒,對於動作的視覺控制背後的腦部機制也研究已久。十多年來,亞畢一直致力於了解所有與本書有關的資訊與知識,特別是和鏡像神經元有關的部分,並且投身研究語言先備的大腦的演化。

基本資料

作者:漢娜.羅斯醫學博士(Hana Roš, PhD)麥可.亞畢(Michael Arbib) 譯者:楊晴鍾沛君 繪者:馬泰歐.法瑞內拉醫學博士(Matteo Farinella, PhD) 出版社:商周出版 書系:科學新視野系列 出版日期:2015-11-10 ISBN:4717702091859 城邦書號:BU0117S 規格:平裝 / 單色 / 576頁 / 17cm×23cm
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