在特定语言环境中，双语者根据自己的意愿或环境选择合适的语言进行交流，有效地从一种语言切换到另一种语言，称为双语语码切换^[1]。通过语码切换，双语者可以在不同情境下理解、产生适当的语言。1999年首次对双语切换进行的研究发现，双语者或多语者从一种语言切换至另一种语言时，会出现反应时增长、错误率增加的现象，这一现象称为语码切换代价^[2]。之后的研究发现，双语者在进行语码切换时存在切换代价的不对称现象^[3]，表现为由第二语言转换为第一语言的时间更长，错误率更高。双语语码切换包括双语产生切换和双语理解切换，前者主要是指在谈话或写作过程中两种语言的转换，而后者是指在阅读或听的过程中两种语言的转换^[4]。

通过对双语者在语言产生和语言理解两种过程中的语码切换研究可以全面地探究双语者对两种语言系统的加工过程，是双语研究领域的关键科学问题。但由于人脑的复杂性以及研究手段的限制，双语语码切换的产生机制目前还没有一致的结论。双语者在进行语码切换时需要抑制非目标语言对目标语言的干扰，因而抑制控制是双语语码切换的核心^[5]，但是对于双语语码切换中的抑制控制发生于特定的语言脑区亦或是普通执行控制的脑区还未得到统一的结论。另外还有研究者提出，双语者的语码切换过程与抑制控制过程无关^[6]。

通过神经心理学、心理语言学和神经影像学多学科交叉开展的双语切换研究可以从时间和空间两方面理解双/多语者进行语码切换的过程和脑机制，为双/多语者语码切换的产生机制提供直接的证据。近年来，研究者基于神经心理学以及多种实验技术对导致切换代价产生与大小差异的内部机制进行了研究。本文拟从事件相关电位技术、功能性磁共振成像技术和脑磁图技术分析双语语码切换的研究，并对未来研究方向及其技术手段进行展望。

1 基于事件相关电位技术的双语语码切换研究

事件相关电位（ERPs）技术越来越多的用于心理语言学领域的研究，尤其是双语语言加工及其脑机制研究，如语码切换、抑制控制等领域。ERPs可以精确的区分双语者在完成不同方向的语码切换任务时的认知活动情况，如语码切换及其语码切换代价的发生进程，从而明确双语者语码切换发生的机制。

双语者的语码切换在语言理解和语言产生两个领域均存在。在语言理解领域，关于双语者语码切换及其代价产生的原因主要有两种观点：一种观点认为，双语者的语码切换代价是双语者所掌握的两种语言在心理词典内部的激活和竞争导致的；而另一观点认为，双语者处理两种语言的认知策略不同，完成语码切换的过程实质上是完成任务切换的过程，因此，双语者的语码切换发生在心理词典外部。Chauncey等^[7]利用ERPs技术考察了法-英双语者完成跨语言掩蔽启动任务中的语码切换，结果发现，在启动词呈现50 ms和100 ms两种条件下，法-英双语者对母语和第二语言的目标词均显示出了语码切换效应，表现为跨语言启动词之后的目标词诱发了更大的N250以及N400，因此研究者认为双语者心理词典内部语言节点的激活和抑制是双语者语码切换及其代价的主要原因。另有研究也验证双语者的语码切换过程发生于双语者的心理词典内部^[8]。

对于双语者发生语码切换时心理词典中对两种语言的激活情况也是心理语言学关注的重点科学问题。有研究者认为，双语理解语码切换过程中非目标语言是被抑制的。Rodriguez-Fornells等^[9]以西班牙语单语者和西班牙语-加泰罗尼亚语双语者为被试，结果表明第二语言在双语者的心理词典中并未被激活，该观点得到了一些研究者的支持^[10]。

Mereno等^[11]却认为双语者在语码切换中同时激活了心理词典中的目标语言和非目标语言。他们要求英语-西班牙语双语者完成句子理解任务，在句末设置了第一语言和第二语言的条件，结果发现双语者在不同条件下的N400并未出现差异，说明双语者在加工目标语言时，非目标语言也得到了激活。Martin等^[12]在词长判断任务中发现，N400的波幅在无关条件下的波幅大于相关条件，出现了非目标语言对目标语言的启动效应，说明非目标语言也得到了激活。

但也有研究者提出，双语者的语码切换是心理词典内部和外部共同作用的结果。李敏^[13]通过对汉-英双语者在俗语语境和简单陈述语境下语言理解转换的时间进程进行研究，结果发现转换条件下的早期成分、N400成分以及LPC成分上均与非转换条件有显著差异，认为在词汇识别、语义整合以及语言加工的晚期阶段均出现了转换代价。因此，汉-英双语者的语码切换可能受双语者词汇内部和外部因素的共同影响。

在语言产生领域，研究者多采用图片命名的范式考察双语者的语码切换现象。研究提示双语者在语码切换过程中对目标语言的激活和非目标语言的抑制^[14]。在线索提示图片命名任务中考察德语-西班牙语双语者的语码切换，结果发现在两种语言不一致的条件下，前额区的脑电成分在300~600 ms的负成分更加显著，说明在双语产生转换过程中，双语者对非目标语言也产生了激活现象，两种语言之间存在竞争，导致语码转换代价的产生^[15]。通过对汉-英双语者进行语言转换任务的训练，结果显示训练后只有实验组的线索锁定ERPs的N2峰潜伏期缩短^[16]。这表明了短期语言转换经验可以提高建立目标语言任务模式的效率，语言转换经验可以调节非平衡双语者词汇产生的语言控制机制。

此外，在同步进行语言产生和理解任务时，探索语言转换机制更显得非常必要。研究表明在刺激语言产生的加工中，个体内部切换如切换到第二语言比切换到第一语言引起更大的晚期正成分LPC，这说明抑制作用可能主要在抑制非目标词方面发挥作用。同样在刺激语言理解加工中，右半球也发现了这种LPC模式^[17]。总之，同步语言的产生和理解可能都涉及抑制控制机制。研究^[18]提示在第二语言学习的初始阶段，个体的抑制控制能力在语言转换过程中起到抑制非目标词汇通达的作用，表明抑制控制能力相关训练有助于提高语言学习初期的语言转换效率。

2 基于功能性磁共振成像技术的双语语码切换研究

功能性磁共振成像（fMRI）因具有无损伤性，且分辨率高，越来越受到心理语言学领域专家的青睐。Hernadez等^[19]最早使用fMRI技术在图片命名任务下对西班牙语-英语双语者语码切换的神经机制展开系列研究，发现双语者在进行语码切换任务时激活了背外侧前额叶，而完成非语码切换的一般任务转换时同样激活了背外侧前额叶。由此认为双语者的语码切换只是认知过程的一部分，并不存在特殊的语言转换控制系统。听觉语言转换研究也发现了类似的结果。运用fMRI技术研究熟练意大利语-法语双语者听觉语言切换的神经机制，结果发现，双语者在听觉语言切换过程中激活了前额叶和颞叶^[20]。Wang等^[21]对不熟练汉-英双语者的语码切换研究发现也证实了Hernadez等人提出的观点。在数字命名任务中进一步区分不熟练汉-英双语者的持续性语言控制和瞬间语言控制，结果发现持续性语言控制和瞬间语言控制任务中均激活了额叶和顶叶，进一步说明双语者的语码切换可能仅是认知控制的一种^[22]。

Crinion等^[23]以德-英、日-英双语者为被试，采用语义启动范式的研究发现，语义和语言发生改变时，左侧尾状核激活明显，由此认为左侧尾状核可能控制个体从一种语言转换到另一种语言，而传统的认知控制研究中并未发现尾状核的激活，因此，双语者的语言转换控制系统可能与个体的一般任务控制是不同的。

与此不同的是，Garbin研究了高熟练度的西班牙语-加泰罗尼亚语双语者线索提示下图片命名任务中的语码切换，结果发现母语-第二语言的语言切换任务激活了熟练双语者的左侧尾状核，而反过来，第二语言-第一语言（母语）语言切换激活了前扣带回^[24]。由此，研究者认为熟练双语者在不同方向的语言切换任务中的认知控制机制是不同的。

双语者第二语言的熟练程度是影响双语者语言转换的重要因素^[26]。同时研究者^[27]认为，一般认知控制促使三语者完成语言转换任务，也支持语言转换是一般抑制控制的一种。Anderson等比较研究了青年英-法双语者和法语学习经验有限的英语单语者（“功能性单语者”）在语言和非语言任务转换方面的功能性神经激活。结果表明两组在语言和非语言的任务切换中均显现出一般认知控制，符合以下解释：任务转换需要一般认知控制以及单语者和双语者所利用的特定脑区。具体而言，除任务共有的加工过程外，单语者进行语言和非语言切换时使用不同的网络，而双语者则使用一个共享网络。因此，单语者和双语者在切换的一般领域特性方面存在差异^[28]。

双语语言控制与额下回和前扣带回皮质的神经活动有关。有研究发现与纹状体多巴胺能相关的DRD2基因在认知控制任务期间的神经活动中发挥了作用，该基因的等位基因A1携带者在认知控制任务期间的额下区的激活模式与非携带者不同^[29]。应用fMRI技术探讨双语语言理解过程中哪些脑区用于控制^[30]。实验范式为荷兰语-英语不平衡的双语者阅读跨语言形义上既存在差异又有重叠的词汇。结果发现，对比语言间同形异义词与英语对照词，左侧额下回激活。在混合语言背景下，对同源词和英语对照词的激活模式进行比较时发现，同源词激活两侧的额下回，额叶的内侧面包括左右两侧辅助运动前区，以及包括左右尾状核和丘脑。双语语言理解中语言控制网络的激活与跨语言形义重叠有关。这些发现表明，双语语言产生和理解共享语言控制网络。

3 基于脑磁图技术的双语语码切换研究

脑磁图（MEG）因无损伤检测技术，可以实时观测脑功能活动因而受到脑功能研究领域的广泛关注。

利用MEG技术，针对双语者如何管理两种语言的激活级别，防止来自无关语言的干扰进行研究。他们实验中发现了不对称的语言转换效应：对芬兰母语词的反应受到表达语境的影响，而对第二语言英语词的反应则不受影响。这一发现表明，较强的语言在第二语言的语境中被抑制，即语言系统受到抑制模型的影响^[31]。

应用MEG技术研究英语-其他语言双语语言加工的脑机制方面取得了一系列进展。研究发现双语个体依赖于自适应语言控制策略，而语言转换过程中的神经参与会受到主动（例如在语言产生中）还是被动（例如在语言理解中）的广泛影响^[32]，强调了生态上有效的实验范式的重要性，并在一系列模拟现实生活的环境中首次提供了语言控制的神经生理特征^[33]。研究美国手语-英语双语者（他们可以同时进行手语和说话）发现，将一种语言“关闭”（从同时进行到单一语言产生）导致前扣带回皮层和背外侧前额叶皮层的活动增加，而将一种语言“开启”（从一种语言切换到同时两种语言）则没有。研究表明语言转换的负担在于脱离前一种语言，而不是使用一种新语言，而且在没有运动约束的情况下，同时产生两种语言并不一定比产生一种语言更具有认知成本^[34]。

Hut等^[35]在听觉感知过程中语言转换的MEG研究中，早期芬兰语-瑞典语双语者在童年时期（后期）熟练掌握了英语并在这三种语言中的每种语言中都使用了口语，同时执行简单的语义分类任务。当后期学习的英语其语码转换到任何一种本地语言，导致在单词启动400~600 ms后颞上回活动增强；然而从母语到英语或在母语之间的转换并没有发现这种增强。在早期的350~450 ms时间窗中，英语非切换实验显示额下回明显激活，表明在英语使用过程中对母语的抑制持续存在。综合来看，这些不对称的转换成本表明，尽管语言任务具有接受性，但在使用非母语的过程中，母语被抑制。这种影响似乎主要是由学习或语言接触的年龄，而不是熟练程度。结果表明，两种母语之间的控制机制不同于后来学习的语言，因为在早期双语环境中的培养可能促进了语言控制的自动化。

4 展望

探究影响语码切换代价的因素及其内部机制，可以为语言学习和语言训练提供相关的理论基础，甚至为语言康复提供必要的参考依据。未来语码切换研究可从以下方面继续开展并期望取得突破。

4.1 在实验对象方面

不同年龄段的语码切换及语码切换代价的来源是否相同尚不明确。目前关于双语语码切换的研究多是针对成年双语者开展的，基于这些研究形成了较为成熟的抑制控制模型。该模型强调，对非目标语言的抑制和目标语言的激活是双语语码切换代价不对称现象的产生的关键。对非目标语言的抑制是个体认知控制的重要方面，而处于儿童阶段的双语者，大脑皮层发育尚不完全，认知控制机制也未达到成人水平，其对非目标语言的抑制控制不同于成人。因此，未来研究还需要进一步探索儿童双语者的语码切换与成人是否存在差异，丰富和完善已有的双语语码切换理论模型。这对提高儿童第二语言的学习和掌握也是非常必要的。

4.2 在实验材料与范式方面

以往研究多从词汇入手考察双语者的语码切换，而双语者对两种语言的使用最终是落脚在对句子的理解和使用过程中，而且以往关于双语者语码切换的研究多围绕图片命名和词汇判断等任务展开，与现实生活中双语者的语码切换过程差异较大，研究的生态效度不高，未来研究者要从提高双语语码切换研究的生态效度出发，从字、词、句等多层次对双语者自然情境中的语码切换进行全面考察，同时区分双语者在不同情境下语码切换的差异。此外，以往有关双语切换的研究多以视觉刺激呈现的方式展开，这不利于洞悉双语者口语交流过程中的语码切换过程。未来可以增加听觉通道的双语切换研究，全方位的了解双语者的语码切换机制。

4.3 在实验的语言体系方面

针对不同语言体系之间语码切换开展研究。国外关于双语语码切换的研究绝大多数是基于拼音文字之间的切换展开的，如英语-西班牙语、英语-法语等，而汉语作为世界上使用人数最多的语言，是世界上唯一流传下来的表意文字，与英语等拼音文字分属于不同的语言体系，在认知加工上也有不同于拼音文字的特点，汉字的加工过程和加工策略与拼音文字不同，也可能导致汉字和拼音文字的切换和拼音文字之间的切换不同。这方面的研究结果为丰富双语加工理论具有重要意义。另外，汉语中存在种类繁多的方言，不同方言之间的语码切换也是值得关注的问题。

4.4 在技术应用方面

fMRI的基础是血氧水平依赖（BOLD），而虽然BOLD信号和神经元电信号两者有关联，但有BOLD信号，不一定有神经元放电信号，有些方面对神经元放电可能是假阳性。如何克服这类假阳性，则需要更加新颖的、能够反映真实神经元电信号的相关影像学技术。

在MEG方面，由于SQUID的敏感性（对外界的震动、电磁脉冲等非常敏感且容易损坏，需要严格屏蔽的工作环境和定期的升温维护）和对超低温（需要运行在超低温下以大量液氦维持其超导状态）的要求，传统脑磁图需要将探测器固定地布置在巨大的液氦杜瓦中，使得脑磁图只能在静止状态下工作且无法有效适配不同大小的头部，尤其是儿童和青少年的使用受到很大限制，这进一步制约了脑磁图的应用范围。原子磁力计可以在室温环境下工作，无需液氦冷却，体积小重量轻，并可通过半导体工艺实现低成本的大批量生产，为脑磁图领域带来了新的曙光。