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句子理解是一个整合多水平信息构建意义的过程。大量的事件相关电位（ERP）的研究对句子理解的认知加工展开了深入探讨。结果发现句子意义整合中超语言信息与词汇水平信息具有相似的神经时程和重叠的脑区域,表明句子理解的认知加工过程涉及广泛的超语言信息的立即同时作用,支持了语言理解的一阶段模型。今后的研究应结合其他技术手段对已有研究领域进行验证和拓展,并重视不同语言的特殊性,开展跨语言研究。
对于超语言信息有助于句子理解,研究者已达成普遍一致的观点,然而这些信息是否能即时地决定对句子水平表达的解释,研究者还存在不一致的观点。对于超语言信息（extra-linguistic information）的界定,目前尚无一致的看法,本文根据语言理解的两个原则,将超语言信息定义为句子的组成成分及结合各成分的句法规则之外的信息,如上下文、前言后语、韵律、身体语、情境及说话者的身份等背景因素。围绕着超语言信息如何整合到句子理解中,形成了两个相对的理论模型,即一阶段模型和两阶段模型。一阶段模型认为限制语言理解的每一种信息如句法、词汇语义、韵律、上文语境、生活常识、说话者的身份以及话语表达时的手势等,原则上立即就被加工。相反,两阶段模型的含义是理解一个句子首先加工词汇语义、句法等成分信息,然后将超语言信息整合到由第一阶段产生的句子语义中,意味着语言信息加工先于超语言信息整合。二者虽然都承认超语言因素对语言理解的影响,但在语言信息与超语言信息加工顺序上相互矛盾。
20世纪中后期,事件相关电位（Event-related potentials, ERP）技术开始广泛应用于语言加工的研究领域。在句子加工领域,目前已发现LAN、P600和N400这些ERP成分,反映了句子的语义或句法的加工,从而为句子和其他语言学信息的深入研究打开了一个新窗口。本篇文章对上述影响句子理解因素的相关脑机制研究范式以及加工时程进行阐述,进而探讨超语言信息是如何整合到句子理解中,是否能即时地决定句子水平的理解,并在此基础上提出目前研究存在的局限性以及对该领域未来研究方向做了展望。
超语言信息的认知加工
1.上下文信息的认知加工
上下文信息主要指文章的上下文、讲话的前言后语等语境信息。在书面语言理解中,大多研究者通过控制句子中的词汇位置或使句子表达的意思与上下文语境不一致,比较词汇在句子语境下和篇章语境下,ERP的波形大小,从而分析上下文语境对句子语义加工的作用。
为了考察语境语义中引起的N400效应与句子语义中的N400效应多大程度上相同,Van Berkum等人设计了两个可以比较的实验条件,引发出这两个N400效应。实验1中,实验材料为一些短故事,最后一个句子包含一个关键词即违例词,这个关键词在单独的句子中是可以接受的,但在整个故事的语境中却不适合。结果显示,与语境语义一致句相比较,语境语义违反句中的这些关键词引发了非常大的N400效应,开始于词汇呈现后200-250ms之间。在实验2中,单独呈现故事中的两类句子而没有原来的故事情境。尽管相对于语境语义一致句,违反句的关键词也引发了N400效应,但却大大地弱化了。可见,在故事情境中的关键词引发的非常明显的N400效应依赖于情境语义。因此,作者认为词汇在句子中的整合与在篇章语境中的整合是可以并存的。
大多研究者研究了书面语言中,视觉通道呈现的语篇语义和句子语义的加工机制,语言信息的其它通道加工方式是否类似于视觉通道？目前研究证实了视觉通道和听觉通道呈现的语言信息中语境信息在句子加工早期阶段就即时参与了言语的理解,然而在语言理解加工过程中句子语义和上下文语义孰重孰轻？是上下文语义指导句子语义加工还是只是起到补充修正的作用？在同时考察上下文语义与句子语义加工时,如何清晰地将二者分离开？这些问题需要进一步深入地探讨。
2.韵律信息的认知加工
口语中的韵律是言语的固有特性,尤其是音高（pitch）、语调（intonation）、重读位置（stress location）、等韵律信息对语言理解具有重要影响。ERP已经显示,通过韵律信息缺失或与句法分析规则不一致造成句子加工困难的研究,显示了韵律信息对语言认知影响的时间历程和维度。研究者发现在语调短语(intonational phrase,IPh)边界出现了一个ERP标记,其反应的是句子理解过程中对韵律边界的加工。Steinhauer和其同事以及后来的许多研究者发现,当被试语言理解中缺少韵律边界或者句法—韵律不匹配的句子时都会诱发正波位移,称为中止正漂移(Closure Positive Shift,CPS)。CPS是一种双侧中央顶级（bilateral centroparietal）分布的正波成分,在大脑中线附近最显著。研究者认为韵律中止被觉察到并用来引导句法加工,若缺少语调或语调信息与句法不匹配将会导致句法加工困难,因此会诱发CPS效应。
近期许多研究者利用PET和fMRI技术得出了韵律加工的功能神经解剖基础具有大脑右半球单侧化,如一项fMRI实验表明左侧颞区前后部支持句子的词汇语义和句法相关信息加工,相反,右颞区尤其是颞平面对口语语调反应更大,总之大脑右侧对口语语调的反应比左侧更强,表明了右侧皮层对韵律信息加工的特殊角色。
3身体语言的认知加工
近几年越来越多的研究者开始注重伴随说话时的身体语言,如手势对语言理解的影响,得出句子加工和超语言信息是以相同的方式同时整合到语言语境中的观点。这些研究调查了通常与话语同时发生的交流性的手势是否与词汇语义一样以相同的方式加工整合到句子语境中。被试听句子,并观看与句子中关键动词同时发生的手势,该动词与手势在语义上与句子前半部分语境或一致或不一致。结果发现,尽管说出的动词与观看到的手势所表达意思的方式不同,但二者在潜伏期、波幅及地形图分布却相似,表明在语言理解中大脑同时整合话语和伴随的手势这两种信息,二者是紧密连接的。同时支持了语言理解的神经处理涉及到来自更广泛的认知信息的同时作用,而不仅仅是动词语义信息。
研究者还发现当句子的内容与讲话者的社会角色、性别、年龄等信息不相符时,违例词也会引起N400效应,表明说话者的背景信息也会制约对语义信息的理解。总之,通过语义违例诱发的N400作为研究超语言信息如何建构意义的重要指标,研究者揭示了具有复杂因素的语境所诱发的N400比单纯句子语境下得到的N400有所不同,说明了上下文语境能够制约、协调句子加工。
小结
通过脑成像技术的使用,揭示了句子认知加工的时间进程和神经基础,发现了句子成分的几种脑电成分,并以这些成分为指标进一步揭示来自不同通道的超语言信息对句子意义整合的影响。发现上下文、韵律、身体语言等超语言信息与句子成分加工具有相似的神经时程和脑激活区域,证明了语言理解的神经处理过程涉及到了来自更广泛的认知信息的同时作用,支持了语言理解的一阶模型。有关句子认知加工的研究虽然不少,但仍然有一些问题有待进一步研究。
首先,Eckstein 和 Friederici（2006）曾提到,P600可能并不仅反应句法重新分析,它也可能反应句子加工后期,包括句法、语义、韵律在内的多种信息的整合过程。因此,通过P600为研究指标,探讨其它语言学信息对句法加工的影响,其结论就变得十分不确定。其次,目前这些跨语言研究大部分还是以意大利语、德语、芬兰语、英语和荷兰语等印欧语系语言为主,因此有必要考察语言学特性十分不同的其它种类的语言,进而验证、完善句子加工理论。最后,由于语境所含信息要比字、词、句子复杂得多,且ERP技术本身存在的局限,如要求尽量减少被试的眼动电波,篇章只能逐词呈现,这样就有别于正常阅读,致使语篇水平的研究并不多。因此,将来研究应需要结合其他研究手段,如具有较高的空间分辨率的fMRI和PET等进一步深入和拓展句子的认知加工领域。
无论如何,随着ERP技术的发展和研究的深入,在语言加工的多个领域进行了大量的探索,得到了一些很有价值的结果。ERP技术与语言研究的结合将有更深远的应用前景,为语言的认知研究带来更直观的证据。
对于超语言信息有助于句子理解,研究者已达成普遍一致的观点,然而这些信息是否能即时地决定对句子水平表达的解释,研究者还存在不一致的观点。对于超语言信息（extra-linguistic information）的界定,目前尚无一致的看法,本文根据语言理解的两个原则,将超语言信息定义为句子的组成成分及结合各成分的句法规则之外的信息,如上下文、前言后语、韵律、身体语、情境及说话者的身份等背景因素。围绕着超语言信息如何整合到句子理解中,形成了两个相对的理论模型,即一阶段模型和两阶段模型。一阶段模型认为限制语言理解的每一种信息如句法、词汇语义、韵律、上文语境、生活常识、说话者的身份以及话语表达时的手势等,原则上立即就被加工。相反,两阶段模型的含义是理解一个句子首先加工词汇语义、句法等成分信息,然后将超语言信息整合到由第一阶段产生的句子语义中,意味着语言信息加工先于超语言信息整合。二者虽然都承认超语言因素对语言理解的影响,但在语言信息与超语言信息加工顺序上相互矛盾。
20世纪中后期,事件相关电位（Event-related potentials, ERP）技术开始广泛应用于语言加工的研究领域。在句子加工领域,目前已发现LAN、P600和N400这些ERP成分,反映了句子的语义或句法的加工,从而为句子和其他语言学信息的深入研究打开了一个新窗口。本篇文章对上述影响句子理解因素的相关脑机制研究范式以及加工时程进行阐述,进而探讨超语言信息是如何整合到句子理解中,是否能即时地决定句子水平的理解,并在此基础上提出目前研究存在的局限性以及对该领域未来研究方向做了展望。
超语言信息的认知加工
1.上下文信息的认知加工
上下文信息主要指文章的上下文、讲话的前言后语等语境信息。在书面语言理解中,大多研究者通过控制句子中的词汇位置或使句子表达的意思与上下文语境不一致,比较词汇在句子语境下和篇章语境下,ERP的波形大小,从而分析上下文语境对句子语义加工的作用。
为了考察语境语义中引起的N400效应与句子语义中的N400效应多大程度上相同,Van Berkum等人设计了两个可以比较的实验条件,引发出这两个N400效应。实验1中,实验材料为一些短故事,最后一个句子包含一个关键词即违例词,这个关键词在单独的句子中是可以接受的,但在整个故事的语境中却不适合。结果显示,与语境语义一致句相比较,语境语义违反句中的这些关键词引发了非常大的N400效应,开始于词汇呈现后200-250ms之间。在实验2中,单独呈现故事中的两类句子而没有原来的故事情境。尽管相对于语境语义一致句,违反句的关键词也引发了N400效应,但却大大地弱化了。可见,在故事情境中的关键词引发的非常明显的N400效应依赖于情境语义。因此,作者认为词汇在句子中的整合与在篇章语境中的整合是可以并存的。
大多研究者研究了书面语言中,视觉通道呈现的语篇语义和句子语义的加工机制,语言信息的其它通道加工方式是否类似于视觉通道？目前研究证实了视觉通道和听觉通道呈现的语言信息中语境信息在句子加工早期阶段就即时参与了言语的理解,然而在语言理解加工过程中句子语义和上下文语义孰重孰轻？是上下文语义指导句子语义加工还是只是起到补充修正的作用？在同时考察上下文语义与句子语义加工时,如何清晰地将二者分离开？这些问题需要进一步深入地探讨。
2.韵律信息的认知加工
口语中的韵律是言语的固有特性,尤其是音高（pitch）、语调（intonation）、重读位置（stress location）、等韵律信息对语言理解具有重要影响。ERP已经显示,通过韵律信息缺失或与句法分析规则不一致造成句子加工困难的研究,显示了韵律信息对语言认知影响的时间历程和维度。研究者发现在语调短语(intonational phrase,IPh)边界出现了一个ERP标记,其反应的是句子理解过程中对韵律边界的加工。Steinhauer和其同事以及后来的许多研究者发现,当被试语言理解中缺少韵律边界或者句法—韵律不匹配的句子时都会诱发正波位移,称为中止正漂移(Closure Positive Shift,CPS)。CPS是一种双侧中央顶级（bilateral centroparietal）分布的正波成分,在大脑中线附近最显著。研究者认为韵律中止被觉察到并用来引导句法加工,若缺少语调或语调信息与句法不匹配将会导致句法加工困难,因此会诱发CPS效应。
近期许多研究者利用PET和fMRI技术得出了韵律加工的功能神经解剖基础具有大脑右半球单侧化,如一项fMRI实验表明左侧颞区前后部支持句子的词汇语义和句法相关信息加工,相反,右颞区尤其是颞平面对口语语调反应更大,总之大脑右侧对口语语调的反应比左侧更强,表明了右侧皮层对韵律信息加工的特殊角色。
3身体语言的认知加工
近几年越来越多的研究者开始注重伴随说话时的身体语言,如手势对语言理解的影响,得出句子加工和超语言信息是以相同的方式同时整合到语言语境中的观点。这些研究调查了通常与话语同时发生的交流性的手势是否与词汇语义一样以相同的方式加工整合到句子语境中。被试听句子,并观看与句子中关键动词同时发生的手势,该动词与手势在语义上与句子前半部分语境或一致或不一致。结果发现,尽管说出的动词与观看到的手势所表达意思的方式不同,但二者在潜伏期、波幅及地形图分布却相似,表明在语言理解中大脑同时整合话语和伴随的手势这两种信息,二者是紧密连接的。同时支持了语言理解的神经处理涉及到来自更广泛的认知信息的同时作用,而不仅仅是动词语义信息。
研究者还发现当句子的内容与讲话者的社会角色、性别、年龄等信息不相符时,违例词也会引起N400效应,表明说话者的背景信息也会制约对语义信息的理解。总之,通过语义违例诱发的N400作为研究超语言信息如何建构意义的重要指标,研究者揭示了具有复杂因素的语境所诱发的N400比单纯句子语境下得到的N400有所不同,说明了上下文语境能够制约、协调句子加工。
小结
通过脑成像技术的使用,揭示了句子认知加工的时间进程和神经基础,发现了句子成分的几种脑电成分,并以这些成分为指标进一步揭示来自不同通道的超语言信息对句子意义整合的影响。发现上下文、韵律、身体语言等超语言信息与句子成分加工具有相似的神经时程和脑激活区域,证明了语言理解的神经处理过程涉及到了来自更广泛的认知信息的同时作用,支持了语言理解的一阶模型。有关句子认知加工的研究虽然不少,但仍然有一些问题有待进一步研究。
首先,Eckstein 和 Friederici（2006）曾提到,P600可能并不仅反应句法重新分析,它也可能反应句子加工后期,包括句法、语义、韵律在内的多种信息的整合过程。因此,通过P600为研究指标,探讨其它语言学信息对句法加工的影响,其结论就变得十分不确定。其次,目前这些跨语言研究大部分还是以意大利语、德语、芬兰语、英语和荷兰语等印欧语系语言为主,因此有必要考察语言学特性十分不同的其它种类的语言,进而验证、完善句子加工理论。最后,由于语境所含信息要比字、词、句子复杂得多,且ERP技术本身存在的局限,如要求尽量减少被试的眼动电波,篇章只能逐词呈现,这样就有别于正常阅读,致使语篇水平的研究并不多。因此,将来研究应需要结合其他研究手段,如具有较高的空间分辨率的fMRI和PET等进一步深入和拓展句子的认知加工领域。
无论如何,随着ERP技术的发展和研究的深入,在语言加工的多个领域进行了大量的探索,得到了一些很有价值的结果。ERP技术与语言研究的结合将有更深远的应用前景,为语言的认知研究带来更直观的证据。