神经语言学综合脑科学、行为科学、临床科学各学科的成果研究、语言理论和大脑结构之间的关系的学科。中心问题是大脑如何生成语言。大脑和语言的关系现在主要是通过失语症来观察，神经语言学就是建立在各学科对失语症进行广泛研究的基础之上。失语症是指由于大脑机制的损失造成言语丧失或言语障碍的病症。神经语言学家正寻找失语症和大脑某一部分之间的联系。目前的研究表明大脑有三个区域跟失语症有关：一是布洛卡区，因由法国医生布洛卡在1861年发现而得名。布洛卡区有控制说话的机能，与话语理解无关。布洛卡区受到损伤会导致言语障碍，其特征是说话十分困难，发音极差，语法功能词及词的形态变化往往说不出来。二是维尔尼克区，因由德国生理学家维尔尼克于1874年发现而得名。维尔尼克区主要支配言语理解。维尔尼克区受到损害会使人理解言语的能力严重受挫，其特征是言语仍然流畅，发音也没有困难，句法正常，但内容空洞无物，言语反复。三是海希尔区，这个区靠近维尔尼克区，跟听觉神经通道联系。海希尔区受到损害就会造成“听解失语”，其特征是听觉器官正常，能够听到别人言语，但丧失了正常的理解口语的机能；对书面语仍然可以理解。这些研究表明，大脑的某些区域跟语言有关，可以了解语言在大脑及神经系统中的生理基础。神经语言学家还将人的大脑跟其他动物的大脑进行比较，研究表明人在大脑中的语言机制是特有的，其他动物不具有这种机制，语言确实是其他动物和人类之间无法逾越的鸿沟。中国神经语言学家还通过大脑受损研究汉字的特性与大脑的关系。研究表明，右脑对于客观的形象感知迅速，但对于文字加工主要靠左脑。
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