一些人发现通过语言讨论问题很有帮助,但麻省理工学院麦戈文脑研究所的认知神经科学家们指出,进行逻辑推理并不一定需要语言。由麻省理工学院脑与认知科学副教授Evelina Fedorenko领导的研究显示,即使语言能力严重受损,个体在逻辑推理任务中仍能表现良好。脑成像研究表明,语言处理区域并不参与逻辑推理。哲学家、语言学家和认知科学家们对语言与思维之间的关系进行了数千年的辩论,许多人认为我们用语言进行思考。希望·基恩(Hope Kean)表示:“抽象思维具有与语言相似的结构特征。”她指出,思维可以分解为逻辑命题的子组件,并以层次化的方式组合成更复杂的结构规则,类似于语言。然而,她和Fedorenko怀疑,尽管我们在交流逻辑推理时主要依赖语言,但大脑可能使用一个独立的系统进行推理。
逻辑推理需要的精确性往往超出语言的限制,而语言是线性的,一次处理一个词,而评估可用信息以得出逻辑结论则可能需要更非线性的思维方式。基恩对大脑如何处理逻辑推理充满好奇。这个问题在科学上较难回答,因为在与人类参与者的研究中很难将语言排除在外。Fedorenko的团队通过与伦敦大学学院的神经科学家罗丝玛丽·瓦利(Rosemary Varley)合作,成功实现了这一点。研究团队与两名经历了中风的患者合作,这些患者的语言处理区域受损,导致理解和表达语言的能力严重受损。他们设计了不依赖语言的逻辑游戏,参与者需要推断数字集合之间的关系。
在第二场游戏中,参与者被呈现一组几何图案,并要求识别另一个模式以完成矩阵。随着参与者解决越来越难的难题,明显看出人们不需要语言进行这种推理。语言受损的患者解决问题的能力与对照组相当,并能够用手势或草图交流他们推理出的规则。基恩表示:“这颠覆了一个理论,即没有语言能力就无法进行符号规则的归纳。”
研究团队还使用功能性脑成像技术,研究健康成年人在进行逻辑推理时的大脑活动。参与者在MIT接受了一系列MRI扫描,捕捉他们在各种任务中的大脑活动。除了完成不同类型的逻辑游戏外,参与者还被要求参与旨在映射大脑语言处理区域的任务。另一个任务则用于映射每个人的“多重需求网络”——一个支持复杂问题解决的分布式大脑系统。研究发现,语言系统在归纳推理和演绎推理(如使用“如果-那么”语句)中均未被激活。令人惊讶的是,多重需求网络在归纳推理中被激活,但在演绎推理中并未参与。
这些发现为逻辑与语言在大脑中的分离提供了有力的支持。研究人员认为,这些发现对我们理解获得性语言损伤(如失语症)具有重要意义。失语症患者的智力并未因此受损,他们仍然可以享受棋类游戏、数独等活动。Fedorenko指出:“即使是严重失语的个体也能保留抽象逻辑思维的能力,这是我们物种的一个特征。”研究还可能对人工智能产生影响,基恩表示,探索大型语言模型与人脑之间的差异,可能为未来模型提供有用的见解。
博主点评: 这项研究打破了传统观念,指出逻辑推理与语言并非不可分割,揭示了人类思维的复杂性与多样性。对失语症患者的研究不仅为心理学提供了新视角,也可能对人工智能的发展方向产生深远影响。理解思维与语言的关系,有助于我们更好地定义智能的本质。