陳盈熙,劉 鳴,王穗蘋
與印歐語言不同,漢語中沒有性、數(shù)、格、時態(tài)的變化。盡管漢語的句法結(jié)構(gòu)松散,但依然存在一些有著顯著形態(tài)特征的結(jié)構(gòu),例如及物的把字結(jié)構(gòu)。其格式表達為“X把 Y Z”,Z中包含著動詞及補足語,意思是X對Y做了一些事,再通過Z解釋了Y是如何被具體影響的[1]。由“把”引入的賓語Y是動詞所做動作的目標,結(jié)合Z意味著賓語的狀態(tài)或位置已經(jīng)被改變了。這類對賓語的處置,要求動詞具有及物性。在這種情況下,X和Y各為主題的含義,主語為施事名詞短語,賓語為受事名詞短語(見例1a)。有意思的是,這種意義可以通過另一種傳統(tǒng)概念上的及物結(jié)構(gòu)(普通及物句)表達出來,即“XZY”(見例1b)。兩種結(jié)構(gòu)具有相同的施事名詞短語及受事名詞短語,其中,“我”(施事論元)是動作的執(zhí)行者,“書”(受事論元)是動作的承受者,這些由動詞分派的角色即為題元角色。同時,把字句還有其他擴展用法,如主題名詞短語為使因而非施動者(見例2)。然而,這兩類把字句在形式上并沒有表現(xiàn)出差別,因此,在句子加工中研究漢語中隱含的題元關(guān)系就很有意義了。
例1a:我把書拿走了。
例1b:我拿走了書。
例2:那酒把我喝醉了。
在關(guān)于英語簡單及物結(jié)構(gòu)的研究中,前人研究了兩類名詞短語和動詞間的違背,結(jié)果發(fā)現(xiàn):在題元角色有生性違背中發(fā)現(xiàn)了一個較小的N400波幅和一個明顯的P600,在非題元角色語用違背中發(fā)現(xiàn)了一個顯著的N400波幅[2]。以上發(fā)現(xiàn)表明:P600對題元角色有生性違背是敏感的,反映著一種即時對違背句子的持續(xù)修復(fù),以及對名詞短語重新指派題元角色的嘗試;N400的產(chǎn)生反映著被試一旦探測到題元角色違背,便不必再嘗試整合動詞與之前的名詞短語之間的關(guān)系。
在很長一段時間里,N400被認為和語義加工有關(guān)[3—5],P600 被認為和句法加工有關(guān)[5—7]。其中,N400存在跨語言的一致性[8],跨知覺通道的穩(wěn)定性[9,10]。然而,近年來,在非句法違背中也發(fā)現(xiàn)了 P600 的存在[2,11—14],其中多數(shù)是來自于有生性違背[2,12,14]。但并不是所有有生性違背都能誘發(fā)語義 P600[13]。Jakendoff認為,除了用作隱喻,施動者必須是有生性的[15]。也許正因為有這樣的規(guī)律,所以誘發(fā)語義P600的原因并不主要是因為有生性違背,而是因為這類語義違背違反了動詞和論元之間以及與上下文的關(guān)系[16]。
一些研究者認為,語義P600的產(chǎn)生和由句法違背誘發(fā)的是一致的,都是源于句法分析和詞匯加工中的沖突[14,17—18]。另一些研究者認為,句子加工存在兩種相互獨立且相互影響的通道[16],其中一條反映的指標是N400,是基于語義記憶的,通過比對儲存的信息,負責(zé)處理句中各詞匯的語義關(guān)系;另一條反映的指標是P600,對一般性規(guī)律的信息敏感,比如有生性信息、題元角色限制信息、句法信息等。還有一些研究者認為,句子加工存在三個階段(擴展的論元依賴模型):負責(zé)處理詞匯范疇信息階段、處理動詞和論元之間關(guān)系的階段、全面映射和最終解釋階段,其中N400效應(yīng)出現(xiàn)在第二階段,語義P600出現(xiàn)在全面映射階段,句法P600出現(xiàn)在最終解釋階段[11]。
在漢語研究中,語義P600效應(yīng)有時候能在把字句中發(fā)現(xiàn)[19—20]。然而,并不是所有把字句中都能發(fā)現(xiàn)該效應(yīng),有時候不管是在語義違背條件下,或是句法違背條件下,或是語義句法雙違背的條件下均沒有發(fā)現(xiàn) P600[21—23]。總體來說,在不涉及句法違背而產(chǎn)生的P600中,它的誘發(fā)原因和所代表的加工機制仍不是十分明了。上述所提及的西方一些相關(guān)理論解釋和理論模型都有一定的基礎(chǔ)和實驗支持,但不同理論對語義P600的誘發(fā)原因和其功能意義的解釋,卻仍然不盡相同。自上世紀60年代認知心理學(xué)誕生以來,一方面對西方語言的研究日益豐富,與此同時,跨語言的研究也越來越多,然而,在日益增加的跨語言研究證據(jù)中,研究者需要思考如何利用來自不同語言的證據(jù)去構(gòu)建一個具有語言普遍性的加工模型。而作為與西文十分不同的一種語言,對漢語句子加工的認知神經(jīng)機制的探討就顯得更加重要了。
本研究重點希望通過實驗1(把字簡單及物句)和實驗2(一般簡單及物句)考察漢語語義加工中N400與P600的機制。選取這兩種句子結(jié)構(gòu)為實驗材料,原因在于:(1)盡管這兩類句子形式不同,但具有相同的施事名詞短語及受事名詞短語,其中,主語(施事論元)是動作的執(zhí)行者,賓語(受事論元)是動作的承受者。(2)盡管在這兩類句子中,動詞分派的題元角色是一致的,但由于結(jié)構(gòu)形式的不同,當(dāng)使用逐詞呈現(xiàn)范式時,會導(dǎo)致人們在句子加工中產(chǎn)生不一樣的預(yù)期。例如,在把字簡單及物句中(SOV結(jié)構(gòu)),當(dāng)兩個名詞短語及動詞呈現(xiàn)后,它所指派給主語賓語的題元角色就已相當(dāng)清晰,是一個完整的及物結(jié)構(gòu),后續(xù)的內(nèi)容并不會影響該結(jié)構(gòu);然而,在一般簡單及物句中(SVO結(jié)構(gòu)),即便第二個名詞短語出現(xiàn)了,人們也僅能獲得動詞指派給主語的題元角色,而由于第二個名詞短語之后仍可能存在下文并影響第二個名詞短語在句中的語義角色,因此當(dāng)兩個名詞短語及動詞均出現(xiàn)后仍不能明確第二個名詞短語的題元角色。具體來說,我們關(guān)注的問題包括以下兩方面。
首先,把字句是否是引發(fā)語義P600的主要因素。為了探討句式這一因素的作用,我們使用了把字及物句和一般簡單及物句兩種句式為研究材料。通過操縱論元(受事名詞)和動詞之間的語義關(guān)系,產(chǎn)生正常句條件、論元與動詞高相關(guān)的違背條件及論元與動詞低相關(guān)的違背條件,比較兩類違背句式產(chǎn)生的ERP效應(yīng),重點關(guān)注N400及P600這兩個指標,尤其考察是否存在語義P600效應(yīng)。兩類句子結(jié)構(gòu)所使用的實驗材料是一致的,即一般簡單及物句的材料均從把字及物句材料中通過句子改寫而成。因此,假如句式是引發(fā)語義P600的一個重要因素,則只有在把字句中,可以觀察到語義P600效應(yīng),在普通及物句式中只會觀察到N400效應(yīng)。否則,兩種句式的語義違背效應(yīng)表現(xiàn)應(yīng)該一致,都看到或都沒有看到P600效應(yīng)。因為這類論元與動詞高低相關(guān)的違背句子違反了動詞和論元之間以及與上下文的關(guān)系,實驗預(yù)期在兩個句式的違背句與正常句相比之下均會出現(xiàn)語義P600效應(yīng)。
其次,我們關(guān)注不同的語義ERP成份如何受語義相關(guān)性和語義合理性操縱的影響。先前的研究發(fā)現(xiàn),在語義違背條件下,當(dāng)目標詞與語境詞相關(guān)程度高的時候,更有可能出現(xiàn)語義的P600。同時,也有研究認為,語義P600的大小更主要受語義合理度的影響。在把字句中,因其句子結(jié)構(gòu)的特殊性,人們在動詞呈現(xiàn)之前便能獲得名詞短語的題元角色信息,在動詞呈現(xiàn)時即能判斷出是否存在題元角色違背。那么,違背即是違背了,即使操縱了受事名詞和動詞之間的語義關(guān)系而產(chǎn)生兩類語義違背條件,也不能影響人們判斷句子是不合理的,因此,實驗預(yù)期在把字句中,兩類違背條件并不能引起腦電指標波幅的大小變化。而當(dāng)把字及物句改寫成一般及物結(jié)構(gòu)(SVO)后,人們在受事名詞短語呈現(xiàn)后并不能立即判斷是否存在題元角色違背,需等到完整的SVO結(jié)構(gòu)出現(xiàn)后才能判斷句子是否違背。因此,實驗預(yù)期在一般及物結(jié)構(gòu)中,操縱受事名詞和動詞之間語義關(guān)系遠近而產(chǎn)生的違背,能影響人們在句子加工中的預(yù)期;語義關(guān)系相對較近而產(chǎn)生的違背,在句子加工中更容易得到上下文的修復(fù),從而可能使人們產(chǎn)生一種更耐心的等待。導(dǎo)致這兩種違背條件之間的比較會引起腦電指標波幅的大小變化:語義關(guān)系相對較近而產(chǎn)生的違背,其引發(fā)的腦電波幅會小于另一違背條件。
考察把字及物句下N400、P600的影響因素和加工實質(zhì)。及物動詞與受事名詞之間高相關(guān)及低相關(guān)兩種語義違背條件下所產(chǎn)生的腦電指標是否會隨語義相關(guān)性的變化而有所不同。
1.被試。華南師范大學(xué)學(xué)生18名,男女各9名,平均年齡21.5歲,右利手,所有被試裸視或矯正視力正常,母語均為漢語,無閱讀障礙、無腦損傷病史和精神病史。被試沒有參加過之前的評定實驗。實驗前都征得被試知情同意,實驗完成后被試獲得適量報酬。
2.實驗設(shè)計。采用單因素三水平被試內(nèi)實驗設(shè)計。自變量為關(guān)鍵動詞與先前論元之間的關(guān)系,形成三個條件,即正常句條件、高相關(guān)違背條件、低相關(guān)違背條件。因變量為ERP指標(N400、P600)。
3.實驗材料。編寫規(guī)則:動詞指派施事角色給第一個名詞(NP1),指派受事角色給第二個名詞(NP2)。所有句子符合句法規(guī)則,并且在動詞前均合理。在三個條件下,動詞后的語境一樣,且與前文無特別相關(guān)的聯(lián)系,但保證正常條件下的句子是合理的。例如:正常句:姐姐/把/鯉魚/紅燒/了/,/接著/才去/打扮/準備/參加/聚會/。/;高相關(guān)語義違背句:姐姐/把/魚缸/紅燒/了/,/接著/才去/打扮/準備/參加/聚會/。/;低相關(guān)語義違背句:姐姐/把/臺燈/紅燒/了/,/接著/才去/打扮/準備/參加/聚會/。/。
參照漢語詞頻表[24]挑選出141個比較常見的名詞進行分組。每一組有三個名詞,其中一個詞語與第二個詞語語義聯(lián)系相近、與第三個詞語語義聯(lián)系較遠,共得141組。將這些名詞組內(nèi)的兩兩關(guān)系對通過平衡后分成三個版本,每個版本隨機找10名被試進行五點量表的語義關(guān)系評定,其中1為語義高相關(guān),5為語義低相關(guān)。結(jié)果表明語義高相關(guān)的名詞對平均值為2.12(SD=0.60),語義低相關(guān)的名詞對平均值為4.38(SD=0.42)。配對樣本t檢驗結(jié)果表明,兩種條件下的差異顯著,t=36.861,p< .001。
找141個雙字動詞與這141組名詞搭配并編寫實驗句子,共得141組句子,每組句子里含三個條件:正常句、高相關(guān)語義違背句及低相關(guān)語義違背句。其中正常句條件下的NP2與高相關(guān)語義違背條件下的NP2在語義聯(lián)系上關(guān)系比較緊密(從而也使這一條件下的NP2與語境中的動詞關(guān)系相對較為緊密),與低相關(guān)語義違背條件下的NP2在語義聯(lián)系上比較遠(從而也使這一條件下的NP2與語境中的動詞關(guān)系相對較為松散)。30名隨機被試對這些句子中的動詞與NP2的語義關(guān)系進行了五點量表評定,其中1為語義高相關(guān),5為語義低相關(guān)。結(jié)果表明動詞與正常句中的名詞之間的關(guān)系平均值為1.8(SD=0.59),動詞與高相關(guān)語義違背句中名詞之間的關(guān)系平均值為3.65(SD=0.83),動詞與低相關(guān)語義違背句中名詞之間的關(guān)系平均值為4.47(SD=0.39)。重復(fù)測量方差分析表明:語義關(guān)系的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,280)=630.87,p<.001,兩兩之間差異顯著,ps<.001。
30名隨機被試對這些句子進行前半句句子合理性評定(如:姐姐把鯉魚紅燒了)。評定采用7點量表,1為完全不合理,7為完全合理。半句合理性評定的結(jié)果為:正常句條件的均值是5.78(SD=0.39),低相關(guān)語義違背條件的均值是1.96(SD=0.27),高相關(guān)語義違背條件的均值是2.01(SD=0.30)。重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明:合理性主效應(yīng)顯著,高低語義相關(guān)違背條件分別與正常條件相比,差異顯著,ps<.001,高低語義相關(guān)違背之間差異不顯著。
經(jīng)平衡后,這些句子被分到三個版本,每個版本中包含20個練習(xí)句,141個不同的實驗句子,其中每個條件47句,另有47句正常條件的填充句,并進行偽隨機排序。
4.實驗步驟。實驗前被試簽署知情同意書,然后坐在一個安靜的隔音室內(nèi)單獨進行實驗,眼睛距離屏幕約80厘米,字體大小為1.2 cm×1.2 cm,1.5個字與被試構(gòu)成的視角為1.0度。被試的實驗任務(wù)是仔細閱讀逐詞單獨一屏呈現(xiàn)于電腦屏幕中央的句子,判斷句子的語義是否合理,并按鍵做“合理”或“不合理”的回答。在理解句子的過程中,要求被試盯住電腦屏幕中央且保持不動,但是在句子之間以及回答問題時可以自由眨眼和做輕微的動作。
實驗程序通過E-prime編制,首先出現(xiàn)一個持續(xù)時間為300 ms的注視點“+”,提示被試做好閱讀準備,注視點之后間隔300 ms,接著逐詞呈現(xiàn)句子的內(nèi)容,每個詞語呈現(xiàn)400 ms,詞語之間的時間間隔為300 ms,句子以單獨一屏呈現(xiàn)的句號結(jié)束。句號之后會呈現(xiàn)800 ms空屏作為緩沖,之后會出現(xiàn)按鍵提示屏“?????”,呈現(xiàn)時間為3 s,要求被試在看到問題提示屏后快而準地按鍵盤上的“F”鍵或“J”鍵做“合理”或“不合理”反應(yīng),按鍵后問號消失。被試如果超過3s未做出反應(yīng),問號也消失,記為錯誤反應(yīng),同時反應(yīng)時記錄為0。每個試次結(jié)束后都會呈現(xiàn)“請您稍做休息,然后按‘空格’鍵進入下一句”的提示,在這段時間里被試可以眨眼和適當(dāng)休息,被試按“空格”鍵后才會呈現(xiàn)下一個句子。其中左右手按鍵在被試間進行平衡。
練習(xí)過程中對被試的判斷給予反饋,只有當(dāng)練習(xí)的正確率達到85%才能夠進入正式的實驗,否則將重復(fù)進入練習(xí)內(nèi)容。正式實驗分成四部分。
5.腦電記錄和分析。本實驗采用BP公司的64導(dǎo)腦電記錄系統(tǒng)進行研究。腦電信號從40個標準的10-20系統(tǒng)電極記錄,分別為 FP1、FPz、FP2、AF7、AF3、AF4、AF8、F7、F3、Fz、F4、F8、FT7、FC3、FCz、FC4、FT8、T7、C3、Cz、C4、T8、TP7、CP3、CPz、CP4、TP8、P7、P3、Pz、P4、P8、PO7、PO3、POz、PO4、PO8、O1、Oz和 O2。實驗同時記錄了垂直上眼電(VEOU)和水平眼電(HEOR、HEOL)。腦電記錄時以左耳乳突為參考電極,記錄右耳乳突電位,在隨后的脫機數(shù)據(jù)處理時調(diào)整為以左右兩耳乳突的平均電位為參考。整個實驗過程中所有電極的電阻都保持在5KΩ以下。腦電記錄的采樣頻率為500 Hz。在隨后的脫機數(shù)據(jù)處理過程中,采用了0.016—30 Hz的交流帶寬進行濾波,然后進行了陷波以削弱市電的干擾,并剔除了被頭動等污染了的、振幅大于75μv的EEG偽跡數(shù)據(jù)。ERP之時間零點對應(yīng)于目標刺激開始出現(xiàn)的時刻,基線是目標刺激開始呈現(xiàn)前200 ms的平均腦電位。數(shù)據(jù)分析窗口為關(guān)鍵詞開始出現(xiàn)前的200 ms到其出現(xiàn)后的1 200 ms。
在進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析時,N400的時窗選擇從刺激開始呈現(xiàn)后的300 ms到500 ms,前額正波的時窗選擇從刺激開始呈現(xiàn)后的600 ms到900 ms。這些時窗的選擇主要是依據(jù)所獲得的總平均的腦電波形圖的特征和以往語義加工相關(guān)研究中時窗的選擇。
為了評價單側(cè)化效應(yīng),對中線和兩側(cè)的ERP分別進行分析。中線位置的分析指3(條件:正常句、語義低相關(guān)違背條件、語義高相關(guān)違背條件)×8(電極:FPz、Fz、FCz、Cz、CPz、Pz、POz、Oz)的兩因素重復(fù)測量方差分析。我們根據(jù)半球和腦區(qū)將兩側(cè)電極劃分為六個興趣區(qū):左前區(qū)(F7、F3、FT7、FC3),右前區(qū)(F4、F8、FC4、FT8),左中區(qū)(T7、C3、TP7、CP3),右中區(qū)(C4、T8、CP4、TP8),左后區(qū)(P7、P3、PO7、PO3)和右后區(qū)(P4、P8、PO4、PO8)。兩側(cè)的分析指3(條件:正常句、語義低相關(guān)違背條件、語義高相關(guān)違背條件)×2(半球:左半球、右半球)×3(腦區(qū):前部、中部、后部)三因素重復(fù)測量方差分析。在所有的分析中,均采用Greenhouse-Geiser矯正法對P值進行了校正。
1.行為數(shù)據(jù)結(jié)果。對每種條件下被試正確回答的反應(yīng)時進行統(tǒng)計。首先,刪除了極端數(shù)據(jù)(M±3s);其次,刪除被試反應(yīng)時間短于150 ms的數(shù)據(jù)。最后,正常句條件排除了5.32%的數(shù)據(jù),高相關(guān)違背條件排除了6.38%的數(shù)據(jù),低相關(guān)違背條件排除了4.96%的數(shù)據(jù)。正常句條件的平均反應(yīng)時是355.15 ms(SD=62.74),高相關(guān)違背條件的是354.30 ms(SD=60.24),低相關(guān)違背條件的是350.35 ms(SD=60.00)。對反應(yīng)時的重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明:條件的主效應(yīng)不顯著,F(xiàn)(2,34)=.737,p=.486。正常條件的反應(yīng)時最長,低相關(guān)違背條件的反應(yīng)時最短,意味著被試在整合兩種違背句子時,在高相關(guān)違背條件句子中所花費的資源要更多。對正確率的重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明:條件的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,66)=22.187,p<.001。正常條件句和低相關(guān)違背條件句的正確率要高于高相關(guān)違背條件句,意味著在兩種違背句中,高相關(guān)違背條件句更難被整合。正常條件句和低相關(guān)違背條件句在正確率上沒有顯著差別。
2.腦電數(shù)據(jù)結(jié)果實驗關(guān)鍵區(qū)為動詞。剔除錯誤反應(yīng)及極端值后每個條件的剩余個數(shù)大于29。關(guān)鍵區(qū)上三條件的波形圖及兩兩條件比較的地形圖見圖1。
(1)300—500 ms時間窗。三因素重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明:條件的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,34)=11.884,p<.001;腦區(qū)的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)(2,34)=31.530,p<.001;大腦半球和腦區(qū)的交互作用顯著,F(xiàn)(2,34)=5.249,p< .05;條件、半球與腦區(qū)三因素交互作用顯著,F(xiàn)(4,68)=5.509,p<.01。事后檢驗結(jié)果表明:高相關(guān)違背條件與正常句條件相比,除左腦后區(qū)外,其余腦區(qū)差異顯著,ps<.013;低相關(guān)違背條件與正常句條件相比,各腦區(qū)上的差異顯著,ps<.05;兩違背條件相比,在各腦區(qū)上差異均不顯著,ps>.231;和正常句條件相比,兩種違背條件引發(fā)的負波分布表現(xiàn)為越往后波幅越大。
(2)600—900 ms時間窗。三因素重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明:大腦半球和腦區(qū)的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)s<8.73,ps<.028;大腦半球和腦區(qū)的交互作用顯著,F(xiàn)(4,68)=7.715,p< .01;條件、半球與腦區(qū)三因素交互作用顯著,F(xiàn)(4,68)=3.976,p<.05。事后檢驗結(jié)果表明:高相關(guān)違背條件與正常句條件相比,左腦后區(qū)差異顯著,p<.05;低相關(guān)違背條件與正常句條件相比,腦后區(qū)上的差異顯著,ps<.008;兩違背條件相比,在各腦區(qū)上差異均不顯著,ps>.115;和正常句條件相比,兩種違背條件引發(fā)的正波分布表現(xiàn)為越往后波幅越大。
圖1 實驗1關(guān)鍵區(qū)上三條件的波形圖及兩兩條件比較的地形圖
3.分析。在實驗1中,與正常句條件相比,兩種違背條件均能在大腦中后部誘發(fā)N400成分,其潛伏時及頭皮分布與前人結(jié)果相似[25—27],另能在大腦后區(qū)誘發(fā)P600成分。兩違背條件在腦區(qū)上差異不顯著。
把字結(jié)構(gòu)中,NP1為有生性的,在及物動詞呈現(xiàn)前,NP1已被指派為施事名詞,因此被試能在動詞呈現(xiàn)后快速整合語義信息,意識到已存在的語義違背,并通過N400波幅反映出來。同時,被試很可能在動詞呈現(xiàn)前便激活指派了一個可能的題元角色給受事名詞,所以當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)NP2與該可能的題元角色不相符時,便誘發(fā)了P600。除此之外,當(dāng)動詞出現(xiàn)后,該句式的及物結(jié)構(gòu)已完整,下文提供的語境信息不能對持續(xù)分析提供任何語義修復(fù)信息。因此,高低語義相關(guān)違背條件均不能對N400或P600的波幅產(chǎn)生影響。
實驗1中發(fā)現(xiàn)了語義P600成分,然而,我們并不能說明該波幅產(chǎn)生的關(guān)鍵機制。我們推斷該成分是因違背了題元角色而誘發(fā)的,但合理性加工上的沖突亦能通過P600表現(xiàn)出來[11]。世界性的簡單及物句的結(jié)構(gòu)是主語、謂語動詞及賓語,但在把字句中,賓語移到了謂語動詞之前。因為實驗任務(wù)為合理性判斷,所以當(dāng)被試探測到動詞提供的信息與先前名詞不符時,很可能就會終止句子加工,而不同的任務(wù)是會對結(jié)果產(chǎn)生不同影響的[28]。
為了進一步考察語義違背中N400和P600的機制,我們繼續(xù)進行了實驗2,將把字句改寫成一般簡單及物句(SVO結(jié)構(gòu))。在這種句式中,緊接著動詞的名詞可能為定語修飾語,這意味著下文提供的信息可能會對違背產(chǎn)生修復(fù),所以可以排除實驗1中可能由于合理性加工引發(fā)的沖突的影響。如果語義P600的產(chǎn)生與把字結(jié)構(gòu)有關(guān),則在實驗2中將不會考察到這一成分;如果它是由題元角色違背而引發(fā)的,并因為這一違背很可能通過下文被修復(fù),那么我們將會在不同的違背條件下看到不一樣的N400及P600波幅的變化。
考察一般簡單及物字句下N400、P600的影響因素和加工實質(zhì)。高相關(guān)及低相關(guān)兩種語義違背條件下所產(chǎn)生的腦電指標是否會隨語義相關(guān)性的變化而有所不同。
1.被試。華南師范大學(xué)學(xué)生18名,男女各9名,平均年齡22.9歲,右利手,所有被試裸視或矯正視力正常,母語均為漢語,無閱讀障礙、無腦損傷病史和精神病史。被試沒有參加過之前的評定實驗及實驗1。實驗前都征得被試知情同意,實驗完成后被試獲得適量報酬。
2.實驗設(shè)計。同實驗1。
3.實驗材料。將實驗1的把字句改寫成一般及物句。例如:正常句:姐姐/紅燒/了/鯉魚/,/接著/才去/打扮/準備/參加/聚會/。/;高相關(guān)語義違背句:姐姐/紅燒/了/魚缸/,/接著/才去/打扮/準備/參加/聚會/。/;低相關(guān)語義違背句:姐姐/紅燒/了 /臺 燈/,/接 著/才 去 /打 扮/準 備/參 加/聚會/。 /。
30名不參與腦電實驗的隨機被試對改寫后的前半句材料進行了七點量表的合理性評定,其中1為完全不合理,7為完全合理。結(jié)果表明:正常句條件的均值是5.70(SD=0.55),低相關(guān)語義違背條件的均值是1.96(SD=0.39),高相關(guān)語義違背條件的均值是2.64(SD=0.52)。重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明:合理性主效應(yīng)顯著,高低語義相關(guān)違背之間差異顯著,ps<.001。
材料版本及呈現(xiàn)順序與實驗1相同。
4.實驗步驟。同實驗1。
5.腦電記錄和分析。同實驗1。
1.行為數(shù)據(jù)結(jié)果。剔除數(shù)據(jù)方式同實驗1。最后,正常句條件排除了5.56%的數(shù)據(jù),高相關(guān)違背條件排除了6.86%的數(shù)據(jù),低相關(guān)違背條件排除了6.62%的數(shù)據(jù)。正常句條件的平均反應(yīng)時是438.50 ms(SD=87.43),高相關(guān)違背條件的是415.34 ms(SD=85.64),低相關(guān)違背條件的是394.98 ms(SD=75.73)。對反應(yīng)時及正確率的重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明:條件的主效應(yīng)均顯著,F(xiàn)(2,32)=9.919,p<.01;F(2,32)=10.776,p<.01。正常句條件的反應(yīng)時最長,低相關(guān)違背條件的反應(yīng)時最短;低相關(guān)違背條件下的正確率要高于正常句及另一違背條件。這意味著被試在整合高相關(guān)違背句子時所花費的資源要更多。
2.腦電數(shù)據(jù)結(jié)果。實驗關(guān)鍵區(qū)為NP2。剔除錯誤反應(yīng)及極端值后每個條件的剩余個數(shù)大于32。關(guān)鍵區(qū)上三條件的波形圖及兩兩條件比較的地形圖見圖2。
(1)300—500 ms時間窗。三因素重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明:條件、腦區(qū)、大腦半球的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)s<38.997,ps<.001;條件與腦區(qū)的交互作用顯著,F(xiàn)(2,34)=3.459,p< .05;條件與大腦半球的交互作用顯著,F(xiàn)(2,34)=6.289,p=.005;條件、半球與腦區(qū)三因素交互作用不顯著,F(xiàn)(4,68)=1.984,p=.147。事后檢驗結(jié)果表明:高相關(guān)違背條件與正常句條件相比,右腦后區(qū)上差異顯著,p<.05;低相關(guān)違背條件與正常句條件相比,除左腦后區(qū)邊緣顯著(p=.082),其他各腦區(qū)上的差異顯著,ps<.001;兩違背條件相比,除腦后區(qū)外差異均顯著,ps<.01;和正常句條件相比,兩種違背條件引發(fā)的負波分布表現(xiàn)為越往后波幅越大,其中低相關(guān)違背條件引發(fā)一個更大的負波。
(2)600—900 ms時間窗。三因素重復(fù)測量方差分析結(jié)果表明:條件及腦區(qū)的主效應(yīng)顯著,F(xiàn)s<7.467,ps<.01;條件及腦區(qū)的交互作用顯著,F(xiàn)(4,68)=19.593,p< .001;條件、半球與腦區(qū)三因素交互作用邊緣顯著,F(xiàn)(4,68)=1.388,p=.087。事后檢驗結(jié)果表明:高相關(guān)違背條件與正常句條件相比,左腦中后區(qū)差異顯著,ps<.05;低相關(guān)違背條件與正常句條件相比,左腦中區(qū)及腦后區(qū)上的差異顯著,ps<.01;兩違背條件相比,腦后區(qū)上差異顯著,ps<.01;和正常句條件相比,兩種違背條件引發(fā)的正波分布表現(xiàn)為越往后波幅越大,其中低相關(guān)違背條件引發(fā)一個更大的正波。
圖2 實驗2關(guān)鍵區(qū)上三條件的波形圖及兩兩條件比較的地形圖
3.分析。在實驗2中,與正常條件相比,兩種違背條件均能誘發(fā)N400及P600成分;低相關(guān)違背與高相關(guān)違背相比,能誘發(fā)波幅更大的N400及P600。
前人研究結(jié)果表明,當(dāng)目標詞與語境語義越接近,所產(chǎn)生的N400波幅越小;目標詞對語境所能激發(fā)的預(yù)期越小,其能產(chǎn)生的N400波幅越大[26]。由此可見,例如在實驗2的“姐姐紅燒了鯉魚/魚缸/臺燈,”中,“紅燒”與“魚缸”的關(guān)系,相較于“紅燒”與“臺燈”的關(guān)系要更接近,被試可以預(yù)期姐姐紅燒了魚缸里的生物,如“魚”,但無法預(yù)期能與“臺燈”相關(guān)的東西,于是我們在高低相關(guān)違背條件的比較中便能發(fā)現(xiàn)N400及P600波幅的變化。以上結(jié)果表明:當(dāng)被試加工到及物動詞的時候,會整合進NP1的語義信息,同時給尚未出現(xiàn)的NP2指派一個題元角色。假如他們發(fā)現(xiàn)NP2與預(yù)期中所指派的題元角色不符,則意識到該句子可能存在語義違背情況,但由于該句式允許下文對句子進行修復(fù),所以被試也許能產(chǎn)生一定的預(yù)期,等待出現(xiàn)的下文能接受動詞指派的題元角色。因此,在低相關(guān)違背條件中,由于NP2與動詞的語義相關(guān)較遠,難以令被試對下文產(chǎn)生可能整合為正常句的預(yù)期,所以能誘發(fā)更大的P600。
這證明在漢語中,即使沒有句法違背、有生性違背、特殊把字結(jié)構(gòu),語義違背仍能誘發(fā)一個近似句法違背的P600成分。這進一步說明了語義P600對題元角色指派信息的敏感。與語義有關(guān)的腦電波幅大小反映了可持續(xù)分析中的不同難易程度。但是,通過以上兩個實驗,我們?nèi)圆磺宄^察到的腦電成分會否和其他我們未注意的因素有關(guān)。
以上結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)兩種句式(把字句和一般簡單及物句)中,與正常句相比,兩種違背均誘發(fā)了相似的N400效應(yīng)及語義P600效應(yīng)。(2)其中,在兩個時間窗上,把字句式下的高低相關(guān)語義違背條件之間沒有差異,而普通句式下的兩種違背之間均存在顯著差異。這表明:語義P600的產(chǎn)生與題元角色指派信息有關(guān),其波幅大小變化反映著句子是否能進行可持續(xù)分析,更大波幅的P600意味著不匹配的題元角色關(guān)系很難得到修復(fù)。行為數(shù)據(jù)里的反應(yīng)時結(jié)果支持了這些發(fā)現(xiàn)。
Kutas與Hillyard的研究表明,N400的波幅對詞與詞、詞與句子以及詞與篇章的語義關(guān)系都很敏感,目標詞與其語境的語義關(guān)系擬合越好,N400的波幅就越小;目標詞在語境下的可預(yù)測性越小,N400的波幅越大[26]。在本研究的實驗2中,低相關(guān)違背條件下的N400波幅比高相關(guān)違背條件的更大。低相關(guān)違背條件下的目標詞與整個語境的語義關(guān)系擬合程度弱于高相關(guān)違背條件下目標詞與整個語境的語義關(guān)系擬合程度。所以在實驗2中出現(xiàn)的兩違背條件之間N400差異顯著的結(jié)果,與前人研究是相符合的。在使用相同材料改寫而成的實驗1中,兩違背條件之間得出的N400波幅差異并不顯著,原因在于這兩種句式的不同,在把字句中,介詞“把”的作用是引進動詞所支配、關(guān)涉的兩個名詞詞組,而在“把”字句的典型用法中,這兩個名詞詞組在語義上是施事和受事,而“把”字是有效標識謂語之前受事名詞的一種語法手段。很明顯,把字句的語法意義是表示由于某種動作或原因的影響而產(chǎn)生某種結(jié)果或形態(tài),因此把字句的典型用法是突出這兩個題元角色之間的及物性關(guān)系,與一般的簡單及物句存在著區(qū)別。
前人多個研究認為,句子理解與題元角色分配有關(guān)而非句法,從而把語義P600解釋為合理性試探,以產(chǎn)生最合理的動詞與名詞詞語組合所引發(fā)的,Kuperberg討論了P600可能的誘發(fā)因素,當(dāng)中就包括題元角色的可修復(fù)性、動詞和論元之間的語義聯(lián)系、有生性違背、合理性、任務(wù)、語義情景[16]。本研究采用了語義合理性判斷任務(wù)。在該任務(wù)下,讀者所進行的是外顯的語義加工,會實時地進行自上而下的語義監(jiān)控,因而他們對語義沖突會十分敏感,也就能夠即時地檢測出沖突,并主動調(diào)用認知資源去解決沖突進而完成語義合理性判斷任務(wù),起到一種放大效應(yīng)。因此,在實驗1中,動詞出現(xiàn)的同時即已對先前出現(xiàn)的兩個名詞短語進行了題元角色指派,兩種語義違背句因為其均違背了題元關(guān)系,所以產(chǎn)生了語義P600,且由于其下文不能對該違背進行任何可能性的修復(fù),所以其腦電指標不會隨語義高低相關(guān)的違背而發(fā)生波幅上的大小變化。而在實驗2中,其句子結(jié)構(gòu)是建立在謂詞和論元的語義關(guān)系基礎(chǔ)上,動詞是論元結(jié)構(gòu)中的定義成分,題元角色的確認,用以描述和預(yù)測參與者角色和語法關(guān)系之間的聯(lián)系成為句法和語義接口,所以在逐詞呈現(xiàn)條件下,動詞先于NP2出現(xiàn),擔(dān)負著指派題元角色的任務(wù),后續(xù)的語義高相關(guān)違背因其在語義上更容易得到下文的修復(fù),因而能在兩種違背條件下發(fā)現(xiàn)波幅的顯著大小變化。
我們的發(fā)現(xiàn)重復(fù)驗證了前人在語義違背句子加工中腦電成分的研究,并進一步探討了在兩種簡單及物結(jié)構(gòu)中可能存在的大腦加工語義違背的機制。然而,本研究結(jié)果僅限制在簡單及物句中,未能對其他形式的結(jié)構(gòu)做進一步推廣說明,未來仍需要對這些腦電成分進行更進一步的認知神經(jīng)研究。(作者簡介:陳盈熙,福建上杭人,華南師范大學(xué)心理學(xué)院博士研究生;劉鳴,四川蒼溪人,心理學(xué)博士,華南師范大學(xué)心理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師;王穗蘋,廣東汕頭人,心理學(xué)博士,華南師范大學(xué)心理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。)
[1]F.Tsao,Translated by J.Wang.Sentence and Clause Structure in Chinese:A Functional Perspective.Beijing Language and Culture University Press,2005.
[2]G.R.Kuperberg,T.Sitnikova,D.Caplan,et al.Electrophysiological Distinctions in Processing Conceptual Relationships within Simple Sentences.Cognitive Brain Research,2003,17:117—129.
[3]C.Brown,P.Hagoort.The Processing Nature of the N400:Evidence from Masked Priming.Journal of Cognitive Neuroscience,1993,5:34—44.
[4]M.Kutas,C.K.van Petter.Psycholinguistics Electrified:Event—related Brain Potential Investigations.∥M.A.Gernsbacher(Ed).Handbook of Psycholinguistics.San Diego:Academic Press,1997:83—143.
[5]L.Osterhout,P.J.Holcomb.Event—related Potentials and Language Comprehension.∥M.D.Rugg,M.G.H.Coles.Electrophysiology of mind.Oxford:Oxford University Press,1995:171—215.
[6]M.De Vincenzi,R.Job,R.Di Matteo,et al.Differences in the Perception and Time Course of Syntactic and Semantic Violations.Brain and Language,2003,85:280—296.
[7]T.C.Gunter,A.D.Friederici,H.Schriefers.Syntactic Gender and Semantic Expectancy:ERPs Reveal Early Autonomy and Late Interaction.Journal of Cognitive Neuroscience,2000,12:556—568.
[8]C.Astesano,M.Besson,K.Alter.Brain Potentials during Semantic and Prosodic Processing in French.Cognitive Brain Research,2004,18:172—184.
[9]P.Hagoort.The Fractionation of Spoken Language Understanding by Measuring Electrical and Magnetic Brain Signals.Philosophical Transactions of the Royal Society,2008,363:1055—1069.
[10]M.Kutas,K.D.Federmeier.Electrophysiology Reveals Semantic MemoryUsein LanguageComprehension.Trends in Cognitive Sciences,2000,4:463—470.
[11]I.Bornkessel-Schlesewsky,M.Schlesewsky.An Alternative Perspective on“Semantic P600”Effects in Language Comprehension.Brain Research Reviews,2008,59:55—73.
[12]J.C.J.Hoeks,L.A.Stowe,G.Doedens.SeeingWords in Context:The Interaction of Lexical and Sentence Level Information During Reading.Cognitive Brain Research,2004,19:59—73.
[13]A.Kim,L.Osterhout.The Independence of Combinatory Semantic Processing:Evidence from Event—related Potentials.Journal of Memory and Language,2005,52:202—225.
[14]H.H.J.Kolk,D.J.Chwilla,M.van Herten,et al.Structure and Limited Capacity in Verbal Working Memory:A Study With Event—related Potentials.Brain and Language,2003,85:1—36.
[15]R.Jackendoff.Grammar as Evidence for Conceptual Structure.∥M.Halle,J.Bresnan,G.Miller(Eds.).Linguistic Theory and Psychological Reality.MIT Press,Cambridge,MA,1978:201—228.
[16]G.R.Kuperberg.Neural Mechanisms of Language Comprehension:Challenges to Syntax.Brain Research,2007,1146:23—49.
[17]H.H.J.Kolk,D.J.Chwilla,M.van Herten,et al.Late Positivities in Unusual Situations.Brain and Language,2007,100:257—262.
[18]M.van Herten,H.H.J.Kolk,D.J.Chwilla.An ERP Study of P600 Effects Elicited by Semantic Anomalies.Cognitive Brain Research,2005,22:241—255.
[19]S.Wang,D.Mo,M.Xiang,et al.The Time Course of Semantic and Syntactic Processing in Reading Chinese:Evidence from ERPs.Language and Cognitive Processes,2012:1—20.
[20]J.Yu,Y.Zhang.When Chinese Semantics Meets Failed Syntax.Neuroreport,2008,19:745—749.
[21]Z.Ye,Y—J.Luo,A.D.Friederici,et al.Semantic and Syntactic Processing in Chinese Sentence Comprehension:Evidence from Event—related Potentials.Brain Research,2006,1071:186—196.
[22]Z.Ye,X.Zhou.Involvement of Executive Control During Sentence Comprehension:ERP Evidence.Brain Research,2008,1203:103—115.
[23]X.Zhou,X.Jiang,Z.Ye,et al.Semantic Integration Processes at Different Levels of Syntactic Hierarchy During Sentence Comprehension:An ERP Study.Neuropsychologia,2010,48:1551—1562.
[24]Q.Cai,M.Brysbaert.SUBTLEX-CH:Chinese Word and Character Frequencies Based on Film Subtitles.PLoS One,2010,5:6.
[25]T.C.Gunter,L.A.Stowe,G.Mulder.When Syntax Meets Semantics.Psychophysiology,1997,34:660—676.
[26]M.Kutas,S.A.Hillyard.Reading Senseless Sentences:Brain Potentials Reflect Semantic Incongruity.Science,1980,207:203—205.
[27]M.Kutas,C.K.van Petter,R.Kluender.Psycholinguistics Electrified II∥M.J.Traxler,M.A.Gernsbacher(Ed).Handbook of Psycholinguistics,2ndEdition.New York:Elsevier Press,2006.
[28]A.Hahne,A.D.Friederici.Differential Task Effects on Semantic and Syntactic Processes as Revealed by ERPs.Cognitive Brain Research,2002,13:339—356.