越来越多的证据表明，双语能力会影响大脑的运作方式。 已经表现出 在需要增强认知控制的任务中，认知能力更强。与会说第二语言却不常使用的人相比，这些认知效应在多年日常使用两种语言的双语者中最为显著。我们的 最新研究 现已凸显出，沉浸于两种语言环境的双语者，其大脑结构有所改善。
双语能力会影响大脑结构，包括两种主要脑组织——灰质和白质。大脑中的神经元具有两种不同的解剖结构：细胞体，信息处理、思考和规划都在此发生；以及轴突，它们是连接脑区并在其间传递信息的主要通路。细胞体分布在大脑表面，构成灰质；所有轴突则在其下方汇聚并相互连接，形成白质。
我们称之为白质，是因为轴突外包裹着一层脂肪物质——髓鞘，它能确保神经元之间更好地沟通，也就是确保信息在大脑中传递的方式更有效。髓鞘发挥着“绝缘层”的作用，可防止信息在传递过程中从轴突“泄漏”。
语言学习会重塑大脑
双语能力 已被证明会 增加若干通常与 语言学习 及 语言处理相关脑区的灰质体积。这些效应表明，大脑能够因学习另一种语言而重塑自身，也能因在两种语言之间切换这一同样重要的任务而重塑自身——在任何时刻使用一种语言，同时抑制另一种语言。
后一项任务对双语者提出了特殊的认知要求，而单语者无需应对这些要求。为了成功处理额外的信息，双语者大脑中负责传递信息并在两种不同语言之间进行选择的白质通路必须变得更加高效。
双语能力让大脑更高效
白质提高效率的一种方式，是增加其“绝缘层”髓鞘，从而加快信息传递并减少损耗。研究表明， 年长的终身双语者、 年轻的早期双语者 以及 成年早期双语者 的髓鞘完整性或厚度有所增加，即“髓鞘化”程度更高；与单语者相比，这一差异尤为明显。一些研究者 甚至提出 ，终身双语的经历能够保护髓鞘化（或白质完整性），使其免于老年时期的自然退化。
基于这些观点，我们的研究旨在考察，与年龄和受教育程度相同的单语者相比，晚期双语者的白质是否也会出现类似效应。我们将“晚期双语者”定义为大约在10岁时学习第二语言的人。现有关于晚期双语者的研究表明，他们在第二语言训练期间也会 出现白质结构变化 ，但如果 不积极使用第二语言，这些变化就会消失。
白质会发生什么变化
我们测试了20名年轻双语者，他们平均年龄为30岁，在英国居住至少13个月，英语作为第二语言的熟练程度很高且经常使用，但当时没有接受任何语言训练。换言之，参与者是年轻、熟练度很高且处于“沉浸式”语言环境中的双语者。我们将他们与25名年龄和受教育程度相同的单语成年人进行了比较。
我们使用一种名为弥散张量成像的MRI技术扫描并比较这两个群体。该技术以大脑中水分子的运动作为白质完整性的指标。水分子运动越自由，表明白质完整性越低。
先前研究 表明，晚期沉浸式双语者 会出现变化 ，其灰质结构以及第二语言的加工方式 与母语者相似。因此，我们预测，语言沉浸对双语者白质的影响也会类似。
这正是我们的发现：与年龄相近的单语成年人相比，我们研究中的双语者在大脑若干与语言处理相关的区域表现出更高的白质完整性。这与早期双语者和年长双语者的大脑效应十分相近。
沉浸式语言环境是关键
我们的发现进一步支持了双语能力会“重塑”大脑这一观点，同时也表明，双语沉浸是这一过程中的关键因素。换言之，关于年长双语者大脑结构保存得更好的报告，可能仅仅是持续使用两种语言的结果，而非早期习得语言或终身双语的结果。
因此，双语能力对大脑白质结构的任何影响似乎都独立于人们学习语言时的关键期。脑区之间连接性增强可能与双语者所报告的认知益处有关，但我们的研究并未对此进行检验，这一问题很值得未来进一步研究。
本文与 The Conversation 合作发表。文章发表并不意味着世界经济论坛认同其中观点。
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作者：Christos Pliatsikas，肯特大学认知心理学讲师。
图片：2012年3月27日，在伦敦Wellcome Collection的一场展览上，一件由激光蚀刻铅晶玻璃制成的艺术品展出。该作品由Katherine Dowson创作，名为《脑畸形记忆》。路透社/Chris Helgren。