本文旨在综述二语①学习者在学习外语过程中的认知神经基础，以使国内的学者借鉴国外的研究成果，促进我国对外语学习的神经机制的研究。众所周知，针对二语习得的实验研究绝大部分采用行为实验的方法。这一现象在近十多年来才有所改观。Hulstijn（2002）指出，二语语言知识的表征，加工和习得的统一解释取决于实证研究的证据。这一证据的获得可以有几种形式，她强调需要进一步研究的是二语加工的过程神经语言学研究。她指出二语习得中一些饱受争论的理论问题可以通过认知神经科学的方法来加以澄清和解决（Hulstijn 2002:213）。近十多年来的认知神经科学的研究主要涉及二语的语义、句法、语音和双语转换等方面（参见魏大为、武和平2012），但主要集中在与二语语法有关的加工过程上。因此本文主要综述运用事件相关电位（Event-related potentials or ERP）研究二语学习者句法加工的问题。主要讨论以下几个问题： 1）二语学习者能否像母语者一样加工二语？如果有区别，二语学习者与母语加工的区别是什么？ 2）二语学习者的加工认知神经机制差异是否与习得二语的初始年龄有关？ 3）二语学习者的认知神经机制的差异是否与二语的习得水平相关？ 4）二语习得的时间进程是什么？ 5）有哪些因素会影响二语的形态句法加工过程？ 2.ERP与二语习得研究 事件相关电位（下文简称为ERP）是认知神经科学研究的方法之一，反映了认知过程的实时电生理学指标，其时间分辨率具有毫秒级水平（1秒钟等于1000毫秒）。ERP可以记录心理加工过程展开时脑电的活动，因此可以用ERP来探测语言理解过程中所包含的感知和认知过程。目前学者们发现了一些反映语义和句法加工的ERP成分（具有正负极的脑电波形）。ERP成分由极性（polarity）、潜伏期（latency）、振幅（amplitude）和头皮的电极分布（topographic distribution）所界定。一个ERP成分具有正极（用P表示）或负极（用N表示）。潜伏期反映了信号的时间进程，包括启始潜伏期（onset latency）和峰位潜伏期（peak latency）（当成分到达峰值的振幅）。成分通常用极性和潜伏期命名，如N400、P600等。成分的相对振幅反映了加工某一语言现象的难易程度。电极分布是关于ERP成分的头皮分布。两个极性和潜伏期相似的成分，如果其头皮分布不同，也被视为反映不同的认知过程。成分在功能上通常由该成分所反应敏感的实验操纵来描述，同时也由该成分所反映的认知过程来描述。 在二语习得的ERP研究中，学者们通常采用母语研究中“违反范式”（violation paradigm），即把某一具体的目标词明显的语法违反与语法正确的控制句做比较，例如对句末的目标词做是否符合语法的判断等（Steinhauer et al.2009：18）。二语的ERP研究可分为3种实验设计的类型：1）组群研究：对比二语学习者与母语者或对比不同的二语学习者；2）历时研究（longitudinal studies），考察二语学习者在掌握目标语时不同学习阶段的脑区变化；3）使用人工微型语言（artificial miniature languages）范式，考察学习者在短时间内达到较高水平的习得过程，这一研究不仅可以在短时间内研究不同水平学习者的变化，而且还可以考虑二语学习者的初始状态，这在自然的二语学习者身上是很难做到的。这一范式的优点容易控制一些其他因素的干扰（Steinhauer et al.2009）。 在成年人的母语句法加工中，认知神经科学家发现了3个ERP成分：早期左前额负波（ELAN:early left anterior negativity）、左前额负波（LAN:left anterior negativity）和P600。早期左前额负波是出现在150至250毫秒时间窗口内的左半球的前额负波（anterior negativity），反映的是自动的句法结构建构（Hahne & Friederici 1999）。左前额负波也是一个左半球的前额负波，出现在300至500毫秒的时间窗口内，标示了句法加工，特别是与形态句法相关的加工（Friederici 2002）。P600是出现在500至600毫秒正走向的脑电波，具有广泛的脑后部头皮分布，在中心顶叶脑区最为明显。P600对形态句法加工颇为敏感，并出现在句法加工或复杂句法结构的加工中（Steinhauer & Connolly 2008）。这些ERP成分体现了语言加工中不同的功能性阶段（Friederici 2002）。早期左前额负波标示了初始的自动结构构建的过程，如词类或范畴的识别；左前额负波标示了形态句法信息的整合，以获得题元角色的分配；P600标示了费力的句法整合重新分析和修复等晚期受控的过程，反映了非自动的受控的认知加工过程（Kaan et al 2002） 这些ERP成分的极性、潜伏期、峰值振幅和头皮分布都是基于成年母语者的研究。但二语或外语加工ERP研究表明，这些成分的典型特征或者稍微不同，或者是这些成分中某一成分没有出现。在加工中没有出现相应的成分说明被试在加工过程中缺少与之相应的认知过程。
