2025年11月5日，北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室郭桃梅课题组在《Annals of the New York Academy of Sciences》在线发表题为 “Functional parcellation between bilingual language control and cognitive control in the cerebellum” 研究论文。该研究结合单变量分析、多变量模式分析（MVPA）及元分析功能解码技术揭示了双语者小脑在双语语言控制与认知控制中的功能分区及层级加工神经机制。

在日常交流中，双语者需在两种语言间灵活切换以避免交叉干扰，这一过程依赖双语语言控制（如抑制非目标语言）与认知控制（如，冲突监控、抑制控制）的协同作用。然而，此前研究对小脑在这两种控制加工中的神经基础结论不一，尤其对小脑亚区功能特异性及层级加工模式缺乏深入的探讨。本研究招募 79 名汉-英双语者，要求他们完成语言切换任务与认知控制任务。使用功能磁共振技术扫描他们的脑活动。并结合多种神经影像分析技术探究小脑功能。单变量分析发现，双侧后外侧小脑（包括双侧 VI 小叶和右侧 Crus I）在两种控制任务中均被激活，提示这些区域是两种控制共享的神经基础。MVPA 分析结果进一步表明，右侧 Crus I/II 和右侧 VIII 小叶在两种任务中存在显著不同的激活模式，且元分析功能解码验证该模式与语言功能相关性最高，揭示小脑存在语言控制特异性亚区及类似大脑皮层的层级加工特性。

图1 语言控制任务与认知控制任务：A 为语言控制任务，通过红色 / 蓝色边框提示用母语（汉语）或第二语言（英语）命名图片，边框 - 语言映射在被试间平衡；B 为认知控制任务，通过红色 / 蓝色箭头提示按 “同向按键” 或 “反向按键” 规则反应，颜色 - 按键规则在被试间平衡。

图2 语言控制和认知控制小脑激活结果。左侧为语言控制的小脑激活结果，右侧为认知控制的小脑激活结果。小脑激活结果使用SUIT皮层展开图呈现，不同的小脑分区使用虚线进行了分割。图片上的颜色代表其激活强度 (t值)。

为验证小脑亚区激活模式的功能特异性及语言控制特异性，该研究进一步采用 MVPA 结合支持向量机（SVM）分类算法及 5000 次置换检验确定显著高于随机水平（50%）的分类准确率区域。结果发现，右侧 Crus I/II 和右侧 VIII 小叶的分类准确率显著高于随机水平（FWE 校正 p < 0.05），表明这些区域的激活模式能有效区分语言控制与认知控制任务，提示其对语言控制的特异性功能。

图3多变量激活模式：结果使用 SUIT 皮层展开图呈现，不同的小脑分区使用虚线进行了分割。图片上的颜色代表其分类正确率(%)。B. 元分析功能解码结果：雷达图上呈现的关键词代表从解码结果中选取的认知功能关键词，数值代表相似性(Pearson相关系数)。

这项研究通过对比双语控制与认知控制任务的小脑激活模式差异揭示了双侧小脑在不同控制过程的功能分离，其中右侧小脑Crus I/II和右侧小脑VIII可以显著区分语言控制和认知控制过程。该研究明确小脑在双语语言控制与领域一般性认知控制中的功能分区，为探讨小脑的层级加工神经机制提供了证据。在应用层面，该研究为语言和认知障碍相关人群的康复干预提供了定向神经调控的实证研究依据，具有重要的实践指导价值。

文章的共同第一作者是郭桃梅课题组的2026届硕士生陈婧妤、已毕业的2024届硕士生常骞文（现为伦敦国王学院在读博士生）、已毕业的2022届硕士生苑启明（现为牛津大学在读博士生），合作者为辛辛那提大学的马凤阳博士、2020届硕士生陈沫（现为北京大学在读博士生）、宾夕法尼亚州立大学的Cameron G. Koch，通讯作者为郭桃梅教授。该研究获得了国家自然科学基金（31871097）资助。

相关论文信息：

Chen J., Chang Q., Yuan Q., Ma F., Koch C., Chen M., Guo T. (in press). Functional parcellation between bilingual language control and cognitive control in the cerebellum. Annals of the New York Academy of Sciences.

https://doi.org/10.1111/nyas.70134