Nat Commun：不说话也能被“看穿”！大脑的语言网络始终在线

人类对语言在大脑中如何运作的探索已持续了一个半世纪，自19世纪发现失语症以来，科学家便意识到大脑中存在专门负责语言功能的区域。然而，关于语言网络的精确位置、组织结构以及它是否构成一个统一的独立系统，学界始终争论不休，这一局面的形成，一方面源于对“语言”本身定义的分歧，另一方面则因为个体之间大脑语言区的地形存在显著差异。传统研究通常将多人的脑成像数据进行平均处理，这种做法在模糊个体差异的同时，也可能掩盖了语言网络最本质的组织规律。

全球每年新增的脑卒中患者超过千万，其中约三分之一会遗留不同程度的失语症，对于这些患者而言，理解大脑语言网络的个体化组织方式，是制定精准康复方案的基础；然而，现有的临床定位手段通常依赖语言任务激发的脑激活图，这对认知功能严重受损的患者而言往往无法完成。

近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“A language network in the individualized functional connectomes of 1199 human brains doing arbitrary tasks”的研究报告中，来自斯坦福大学等机构的科学家们通过研究，分析了来自1199名个体的1957次功能性磁共振成像扫描数据，规模远超以往任何同类研究。功能性磁共振成像通过追踪脑区血氧水平依赖信号的变化来间接反映神经元活动，当两个脑区的活动信号随时间同步起伏时，便暗示它们之间存在功能连接，这种基于时间序列相关性的分析方法，被称为个体化功能连接组学。

本研究单名受试者的分析步骤示意图

该研究的核心发现是：一个高度语言选择性的额颞叶网络可以通过个体化的功能连接组学方法，从任何类型的脑成像数据中被可靠地识别出来；即便受试者在扫描仪中完全处于静息状态，或正在执行拼图、听音乐等与语言无关的任务，这一左半球优势明显的网络依然清晰可辨。研究人员首先依据全部任务数据（包含语言任务）识别出每个个体的语言网络，随后做了一个极为严格的检验—他们刻意剔除了所有语言任务相关的数据，仅保留非语言任务和静息状态的数据重新分析。结果令人印象深刻：识别出的网络与之前基于全数据得到的网络高度一致，其空间形态在个体内部表现出极强的稳定性，并不因任务类型的变化而动摇。

这一结果有力支持了一个假设：语言选择性网络是成年大脑功能组织中的一个关键固有结构。它并非仅在处理语言时才临时拼凑的动态联盟，而是大脑功能架构中一个相对稳定的“硬件模块”，其内在的连接模式在时刻运转的大脑背景活动中持续存在。研究还发现，该网络主要位于左半球的额叶和颞叶区域，但其精确的拓扑形态因人而异—每个人的语言网络都像指纹一样具有独特的空间布局。值得注意的是，这种个体间的变异性远大于个体内不同状态间的变异性。换言之，同一个人的语言网络，无论他在扫描时做什么，其功能连接模式都保持一致，而不同人的网络则彼此可区分。

该研究的另外一个技术亮点在于对数据颗粒度的考察，文章中，研究者使用了不同精细程度的脑区划分方案进行重复验证，发现无论采用粗颗粒还是细颗粒的分区，上述结论均成立，这说明语言网络的固有连接特性具有较强的尺度和方法鲁棒性，并非依赖于特定的分析参数或人工设定的边界。

这项发现的应用前景值得关注，对于因脑肿瘤、脑卒中或外伤导致语言功能区受损的患者而言，传统的语言定位需要在扫描过程中让患者配合完成词语生成、语义判断等任务。但许多失语症患者或意识水平较低的患者难以完成这些指令，导致无法获得有效的定位信息。该研究表明，只需要采集一段时间的静息态或无语言任务的脑成像数据，便足以反推出患者语言网络的个体化布局。这为术前规划和术后康复评估提供了一种与患者认知状态无关的替代方案。

从基础科学的角度看，这项研究为回答“语言在大脑中是否具有独立生物学基础”这个古老问题提供了迄今最大规模的实证支持。一个在个体内部稳定、在任务变换中不变、且可以通过内禀活动模式被追溯的网络结构，暗示语言的神经基础并非后期文化训练在大脑上的随意投影，而是具有先天倾向性的组织架构。当然，这一网络识别方法的临床转化尚需更多验证，包括在患者群体中的可靠性和与金标准任务激活法的对照研究。但无论如何，这项研究的核心信息足够清晰：当一个人沉默不语时，他的语言网络并没有真正“离线”。那些持续不断的背景波动，恰恰泄露了大脑中最关键功能结构的秘密。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Shain, C., Fedorenko, E. A language network in the individualized functional connectomes of 1199 human brains doing arbitrary tasks. Nat Commun 17, 8180 (2026). doi：10.1038/s41467-026-75745-8