脑功能成像技术在隐喻理解中的应用及其问题与思考

李莹

摘 要 隐喻理解作为一种独特的语言理解过程，在人类思维认知以及日常生活交流中均有重要的角色。了解隐喻理解基于的脑机制能够从神经生理层面揭示隐喻理解的本质。研究从不同时期的隐喻理解脑机制研究角度出发，归纳总结了fMRI、ERP等重要脑功能成像技术的应用以及相关研究结论，并分析了隐喻理解脑功能成像研究中的问题，为今后有关隐喻理解脑机制领域的进一步研究提供了参考。

关键词 脑功能成像技术 隐喻理解 脑机制 fMRI ERP

中图分类号：B841 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.10.069

The Application of Brain Functional Imaging Technology in

Metaphor Comprehension and its Problems and Thinking

LI Ying

（Zhengzhou University， Zhengzhou， He'nan 450001）

Abstract As a unique language understanding process， metaphor comprehension plays an important role in human thought cognition and daily life communication. Understanding the brain mechanisms of metaphor understanding can reveal the nature of metaphor understanding from the physiological level. Research from different periods of metaphor understanding mechanisms of the brain， summarizes the application of fMRI， ERP and other important conclusions of functional brain imaging techniques and related research， and analyzes the research of metaphor in functional brain imaging problems， provide a reference for further study on metaphor comprehension mechanism in the field of brain.

Keywords brain functional imaging technology； metaphor comprehension； brain mechanism； fMRI； ERP

0 前言

隐喻，也称为暗喻，是一种极富有特色并且在日常生活中使用频率相当高的言语现象。曾有研究者统计，日常生活用语中大约70%的沟通交流都来自隐喻。隐喻既和其他言语类型共有许多相似特质，但同时其理解过程又具有独特性。因此，在科学研究记载中有关隐喻理解的研究一直能够独树一帜。

九十年代以来，脑功能成像技术在各种研究领域得到极大推广，越来越多研究者开始关注人类认知过程背后真正的控制者，即大脑的认知功能与生理变化。隐喻研究中日趋活跃的崭新方向即隐喻理解的脑机制研究，突破了传统的单纯考察隐喻理解的认知加工过程，而开始关注于隐喻理解中大脑皮层各个区域的激活变化。一方面，脑功能成像技术有助于研究者了解隐喻理解所基于的神经生理机制；另一方面，能够进一步检验现有关于隐喻理解的理论模型是否合理或发展新的隐喻理论。

1 有关隐喻理解脑机制的早期研究

在更为先进的脑功能成像技术得到广泛应用前，隐喻理解的神经基础更多来自对脑损伤病人的研究，以及利用分视野和速示技术对大脑左右半球加工差异进行研究。

Winner和Gardner最早通过对左半球或右半球受损的病人进行研究发现，左半球受损病人对句图匹配任务的正确率更高，而右半球受损病人则能够提供更多有关隐喻意思的口头解释。①Brownell等人的实验考察了左右半球损伤对包含有隐喻意义的词语理解，结果发现右半球受损病人对于词语的本义更敏感，左半球受损病人则表现出对隐喻意义有认知能力，但不能理解词语的本义。②Giora等发现，右半球受损的病人对于讽刺故事的理解成绩比左半球受损病人的理解成绩低，但是在回答隐喻故事问题时理解成绩要比左半球受损病人的成绩更好。③

总之，通过考察脑损伤病人的隐喻理解研究大都发现了大脑两半球在隐喻理解中的加工差异。与一般语言理解主要依赖大脑左半球经典语言加工区相比，右半球在隐喻理解中有更多的参与。然而，脑损伤研究很能对大脑活动变化进行精确的空间与时间定位，只限于区分大脑左右半球的加工差异。

2 脑功能成像技术在研究隐喻理解研究中的应用

脑功能成像技术能够直接探测人们在理解语言时大脑的生理指标变化，相对于反应时、正确率等行为学指标更加精确客观。通过各类脑功能成像技术在隐喻理解研究中的应用，使得研究者更好地了解隐喻理解中脑神经细胞如何协同工作。

2.1 ERP技术在考察隐喻研究中的应用

ERP技术（Event-related potentials）是通过平均叠加技术从头颅表面记录大脑诱发电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变，也被称为认知电位。ERP时间分辨率极高，能够以毫秒甚至微秒单位连续提供脑电变化。通过利用ERP技术考察隐喻词汇和句子水平隐喻的加工，研究者们得到了一些与隐喻加工密切相关的脑电波成分。Sotillo等发现，包含隐喻关系的目标词诱发的N400明显强于无关词，并且两种目标词在大脑右侧颞中回和颞上回区域有不同激活，右侧颞皮层至少在隐喻理解的某一阶段具有重要作用。④Pynte等的研究表明隐喻句比一般句引发更强的N400，说明隐喻句中与语境不匹配的字面意思在隐喻理解的最初阶段仍能通达。⑤Yang等发现，隐喻句中源域与目标域概念相差较远时会出现更大的P600。⑥

2.2 fMRI技术在隐喻理解脑机制中的应用

fMRI技术是通过一定的刺激使大脑皮质各功能区在磁共振设备上成像的方法。其具有很高的空间分辨率和精确度，能够探测到大脑约3-4mm3体素的激活变化。通过利用fMRI技术探测隐喻理解过程中大脑皮层不同区域的激活，一些研究支持大脑右半球在隐喻理解中具有独特作用。例如，Mashal 等发现，理解新颖隐喻词对比理解一般语义词对时，威尔尼克区在大脑右侧对应部位有明显激活。⑦Ahrens等的研究发现通俗隐喻与一般句相比，大脑右半球颞下回有激活；非常规隐喻句比一般句在双侧额叶和颞叶均有更多激活。⑧然而，也有研究通过对比传统隐喻句、新颖隐喻句、一般语义句甚至无意义句等不同句子类型的大脑激活，结果发现隐喻理解有更多激活的区域主要表现在左半球，包括额下回（BA45，BA47），颞中回和颞下回（BA20，BA37）等，而右半球是否参与则取决于加工难度和任务类型。⑨⑩

总结有关隐喻理解的脑成像研究结论呈现出两种不同趋势：一些研究结果发现了大脑右半球在隐喻加工时有更多参与，支持大脑右半球在隐喻理解时具有的独特作用；而另一些研究则没有发现隐喻理解比一般言语理解有更多大脑右半球的激活，不支持大脑右半球在隐喻加工过程中所具有的独特作用，并且认为隐喻加工和一般言语加工都是依赖大脑左半球语言区的参与。

3 隐喻理解脑机制研究中的问题和思考

事实上，由于不同研究中采用的研究技术、选取的隐喻对象和言语水平对于隐喻加工有着关键的影响，同时实验范式与任务差异也会引发不同的语义加工过程，因此也就导致实验数据的多样性和研究结论之间的相互冲突。

3.1 隐喻脑成像研究中研究技术的差异

ERP技术最显著的特点是具有高时间分辨率，因此更多是从加工深度上说明隐喻加工机制所可能具有的独特性，又或是为隐喻理解的时间进程提供精准的信息，而对于隐喻理解所涉及的具体大脑皮层定位，其所能提供的信息则是有限的。相比之下，fMRI技术能够直接获取隐喻加工中各个精细脑皮层位置的神经激活反应，以及随着时间变化的激活强度变化，其在脑区定位上优于ERP技术。简单对比由不同技术所获得的实验结果是不够准确可靠的，因为不同实验技术的反应指标可能说明了隐喻加工中的不同阶段。对于明确隐喻理解的脑机制，尤其是大脑皮层的激活反应与一般言语理解存在着怎样的异同之处，采用fMRI技术是最为直接和精确的研究方法，能够直观地获得两者在具体脑区定位上是否存在差异。

3.2 隐喻脑成像研究中隐喻性质和言语水平的差异

首先，由于“A是B”是最为典型的隐喻句式，许多隐喻研究均选择采用此类隐喻句作为实验材料。但也研究并不局限于固定的句式结构，只是表述内部包含了隐喻意义。其次，一些研究中主要涉及的是具有隐喻关系的词对，而另些研究则考察的是隐喻句和其他语义关系句子的加工差异。尽管研究的出发点都是探讨隐喻理解脑机制，但是所关注的具体隐喻对象有词水平隐喻或句子水平隐喻，有的隐喻意义通达需要搜索除了词义以外的广泛信息，有的则是提取词语本身表征的隐喻词义。不同性质和不同言语水平上的隐喻表述之间具有很多差异，单独讨论其中任意一种隐喻意思的脑机制都不能完整反映隐喻理解的全部加工内容。

3.3 隐喻脑成像研究中实验任务与范式的差异

除了研究技术和隐喻材料选取，不同实验还采用了多种形式的实验范式与理解任务，包括有句图匹配范式、语义启动范式、句子完型范式等，实验任务则分为真假词判断，句子合理性判断，或判断肯定或否定表述，以及启动项与目标项的语义关系判断等。在各类实验任务中，一些任务并不能很好地探测与实验目的有关的加工内容，一些任务则涉及了非隐喻加工。例如，真假词判断任务会引发读者进行更多字形、语音等初级言语加工内容。而单纯的阅读或不涉及外显行为的实验任务，被试在实验中是否通达了隐喻意义并不明确。因此，不同实验范式和任务得到的脑激活变化很可能出现较大的波动，隐喻理解与大脑激活两者间的因果关系也会受到影响。

通过总结隐喻理解的脑成像研究，能够从神经生理角度解释隐喻的认知过程与独特性。同时，通过对不同研究进行对比分析进一步认识到，探讨一定言语水平的某种具体隐喻类型，并不能一概而论地解释所有隐喻内容。明确隐喻加工的脑机制，需要对隐喻性质进行更为明确的区分，并且对不同言语水平的影响进行探讨。更为关键的是，对大脑信号结果进行解释时应当谨慎客观，了解不同技术的特点与问题，才能使得脑功能技术真正发挥其所长，辅助研究者对隐喻理解有更好更深入的认识。

本论文得到教育部人文社科研究青年基金项目（13YJC 190014）；河南省哲学社会科学规划项目（2015CYY023）资助

注释

① Winner， E.， & Gardner， H. The Comprehension of metaphor in brain-damaged patients[J]. Brain， 1977， 100： 717-729.

② Brownell， H.H.， Potter， H.H.， Michelow， D.， & Gardner， H. Sensitivity to lexical denotation and connotation in brain-damaged patients： A double dissociation[J]？ Brain and Language， 1984.22（2）：253-65.

③ Giora， R.， Zaidel， E.， Soroker， N.， Batori， G.， & Kasher， A. Differential effects of right-and left-hemisphere damage on understanding sarcasm and metaphor[J]. Metaphor and Symbol， 2000.15（1&2）：63-83.

④ Sotillo， M.， C. L.， Hinojosa， J.A.， Tapia， M.， Mercado， F.， Martin， S.L.， & Albert， Jacobo. Neural activity associated with metaphor comprehension： spatial analysis[J]. Neuroscience Letters， 2005.373：5-9.

⑤ Pynte， J.， Besson， M.， Robichon， F.H.， & Poli， J. The time-course of metaphor comprehension： An event-related potential study[J]. Brain and Language，1996.55：293-316.

⑥ Yang， F.G.， Bradley， K.， Huq， M.， Wu， D.L.， & Krawczyk， D.C. Contextual effects on conceptual blending in metaphors： An event-related potential study[J]. Journal of Neurolinguistics， 2013.26：312-326.

⑦ Mashal， N.， Faust， M.， & Hendler， T. The role of the right hemisphere in processing nonsalient metaphorical meanings： Application of principal components analysis to fMRI data[J]. Neuropsychologia， 2005， 43： 2084-2100.

⑧ Ahrens， K.， Liu， H.L.， Lee， C.Y.， Gong， S.P.， Fang， S.Y.， & Hsu， Y.Y. Functional MRI of conventional and anomalous metaphors in Mandarin Chinese[J]. Brain and Language， 2007.100：163-171.

⑨ Rapp， A.M.， Leube， D.T.， Erb， M.， Grodd， W.， & Kircher， T.T.J. Laterality in metaphor processing： Lack of evidence from functional magnetic resonance imaging for the right hemisphere theory[J]. Brain and Language， 2007.100：142-149.

⑩ Yang， F.G.， Edens， J.， Simpson， C.， & Krawcyzk， D.C. Differences in task demands influence the hemispheric lateralization and neural correlates of metaphor[J]. Brain and Language， 2009.111：114-124.