按照心理学的定义，自言自语是一种“内部言语”。所谓内部言语，即是指我们自己对自己表达想法、画面或者感觉的行为。对于成年人来说，这种行为有助于我们整理思路、制定计划，也能够帮我们控制情绪、调整状态，甚至可以激发我们的创造力。但是，对于内部言语的研究，却是心理学领域的一大难题。
我们经常可以看到儿童自言自语的行为，这是心理学家研究内部言语最开始的切入点。从上个世纪起，关于这种行为就有许多不同的理论。例如，有人认为自言自语是儿童不擅交流、沟通障碍的产物；随着语言能力的提升，成年人的这种行为则相对少见。另一种观点认为，自言自语是我们在儿童时期的一种思维能力，随着年龄的增长，这种能力逐渐转化为不需要发声的内部言语能力，进而带给我们内部言语的各种有利作用。后一种理论得到了其他多项研究的支持，不过这些研究依然停留在心理学实验的层面。
随着现代科学技术的发展，这项研究在神经科学领域有了新的突破。借助于成熟的医学成像技术，科学家们可以直接观察到言语行为与大脑活动之间的关系。来自英国杜伦大学的研究小组就进行了这样一个实验：让实验者分别进行独白演讲和内心对话，然后观察两种行为进行时对应的大脑活动范围。结果发现，内心对话这种行为会激活大脑中语言系统之外的区域，例如认知系统。这意味着内部言语确实不仅仅是语言能力的反映，更是一种复杂的思维能力。值得注意的是，准确地让实验者进行内部言语行为是这项实验的关键，因此科学家们还需要设计多种实验方法来相互验证。
对内部言语的研究有助于理解人类大脑的多种能力，包括思考、情绪控制、创造与想象力。我们会通过内部言语来回想计划、自我安慰、构建对话情境。可以肯定的是，在这些自言自语的过程中，我们的思维能力因此得到了锻炼。
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