章麗娜 宣 賓

語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)老化的神經(jīng)基礎(chǔ)與時(shí)間進(jìn)程*

章麗娜 宣 賓

(安徽師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院, 蕪湖 241000)

詞頻效應(yīng)指語(yǔ)言產(chǎn)生中人們對(duì)高頻詞匯的加工比低頻詞匯更快更準(zhǔn)確的一種現(xiàn)象, 它可能發(fā)生在語(yǔ)言產(chǎn)生中的不同階段。對(duì)青年人和老年人詞頻效應(yīng)的不同特點(diǎn)和加工機(jī)制進(jìn)行比較, 可以考察語(yǔ)言產(chǎn)生的認(rèn)知老化機(jī)制。通過(guò)語(yǔ)言產(chǎn)生理論可對(duì)詞頻效應(yīng)的老化進(jìn)行預(yù)測(cè), 提出詞頻效應(yīng)在個(gè)體發(fā)展和老化階段的相對(duì)穩(wěn)定性, 分析老化導(dǎo)致詞頻效應(yīng)相關(guān)的神經(jīng)基礎(chǔ)和加工時(shí)間進(jìn)程的改變。未來(lái)研究可進(jìn)一步分離詞頻效應(yīng)與習(xí)得年齡效應(yīng)對(duì)語(yǔ)言產(chǎn)生老化的影響, 并擴(kuò)展至神經(jīng)退行性疾病患者中。

語(yǔ)言產(chǎn)生, 詞頻效應(yīng), 老化, 時(shí)間進(jìn)程, 神經(jīng)機(jī)制

1 引言

在日常生活中, 我們會(huì)基于心理詞典來(lái)判斷詞的熟悉度。對(duì)于“熟悉”詞, 我們總是一眼就能識(shí)別出來(lái)、快速地對(duì)這個(gè)詞的讀音和意義進(jìn)行加工, 對(duì)于“生僻”詞卻很難進(jìn)行識(shí)別與提取, 這種現(xiàn)象與詞頻效應(yīng)密切相關(guān)。詞頻效應(yīng)是指人們對(duì)高頻詞匯的命名或書(shū)寫(xiě)要比低頻詞匯更快、更準(zhǔn)確的一種現(xiàn)象(Strijkers et al., 2010; Brysbaert et al., 2018), 在語(yǔ)言理解和語(yǔ)言產(chǎn)生等多個(gè)領(lǐng)域分別得到證實(shí)(高曉雷等, 2020; Liu et al., 2019; Gertel et al., 2020; Wang & Zhang, 2021), 并且效應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定。王曉彤(2015)的研究發(fā)現(xiàn), 閱讀中的詞頻效應(yīng)在無(wú)意識(shí)閱讀中可能不存在或者很微弱, 并且閱讀中詞頻效應(yīng)隨年齡增加而改變, 老年人的詞頻效應(yīng)比青年人更大(Whitford & Titone, 2017; Wang et al., 2018b; Li et al., 2019)。但語(yǔ)言產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng)與閱讀中的研究結(jié)果差異較大。首先, 目前大多數(shù)研究表明語(yǔ)言產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng)是穩(wěn)定存在的, 在圖片命名、圖詞干擾等經(jīng)典語(yǔ)言產(chǎn)生任務(wù)中都發(fā)現(xiàn)了穩(wěn)定的詞頻效應(yīng)(楊群, 張清芳,2015, 2019; Gertel et al., 2020)。其次, 語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的老化研究結(jié)果存在差異。有研究報(bào)告老年人的詞頻效應(yīng)比青年人更大(何潔瑩, 張清芳, 2017; 楊群, 張清芳, 2015; Balota & Ferraro, 1993, 1996; Gollan et al., 2008; Qu et al., 2016), 也有研究發(fā)現(xiàn)老年人與青年人不存在差異甚至更小(Allenet al., 1993; Newman & German, 2005; Cohen-shikora, 2015)。語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)是否存在年齡差異, 詞頻效應(yīng)的老化與哪些因素相關(guān), 在認(rèn)知加工進(jìn)程和神經(jīng)基礎(chǔ)上, 老年人與青年人存在哪些差別, 這些問(wèn)題還需要進(jìn)一步探明。因此, 深入探究語(yǔ)言產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng), 有利于理解語(yǔ)言產(chǎn)生的老化效應(yīng), 也利于加深對(duì)認(rèn)知老化機(jī)制的理解。

語(yǔ)言產(chǎn)生就是將頭腦中的思想轉(zhuǎn)換成可以大聲說(shuō)出或書(shū)寫(xiě)下來(lái)的單詞或句子的心理過(guò)程, 包括口語(yǔ)產(chǎn)生和書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生(楊玉芳, 2015; 張清芳, 2019; Dell & Jacobs, 2016)。在語(yǔ)言產(chǎn)生研究領(lǐng)域, 已有研究表明隨著個(gè)體的老化, 老年人經(jīng)常報(bào)告詞匯檢索困難(Shafto & Tyler, 2014), 語(yǔ)言產(chǎn)生障礙也逐漸增加, 對(duì)低頻詞的產(chǎn)生尤為困難。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)老年人和青年人在命名低頻詞時(shí)存在差異：與青年人相比, 老年人命名低頻詞時(shí)準(zhǔn)確率更低, 語(yǔ)言區(qū)(腦島)和認(rèn)知控制區(qū)(扣帶回)等腦區(qū)的激活程度也更低(Gertel et al., 2020), 這表明語(yǔ)言產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng)的確出現(xiàn)老化現(xiàn)象, 并且有其對(duì)應(yīng)的神經(jīng)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步從行為和神經(jīng)基礎(chǔ)兩個(gè)方面探究老年人語(yǔ)言產(chǎn)生的詞頻效應(yīng)的變化, 便于厘清老年群體語(yǔ)言產(chǎn)生變化的具體原因以及對(duì)應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制。而其中最重要和最具有爭(zhēng)議的兩個(gè)問(wèn)題就是, 語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)老化的特點(diǎn)和神經(jīng)基礎(chǔ)是什么,老年人加工不同頻率詞匯的時(shí)間進(jìn)程是否發(fā)生改變。

本文將綜述語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的認(rèn)知年老化特點(diǎn)和時(shí)間進(jìn)程, 探討年齡與詞頻在語(yǔ)言產(chǎn)生中的交互影響, 分析詞頻效應(yīng)的老化機(jī)制, 以便更加深入理解語(yǔ)言產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng), 為老年人詞頻效應(yīng)的改變提供理論支持。

2 詞頻效應(yīng)的認(rèn)知年老化

2.1 視覺(jué)單詞識(shí)別模型對(duì)詞頻效應(yīng)認(rèn)知年老化的預(yù)測(cè)

詞頻效應(yīng)在成年后隨年齡增長(zhǎng)如何變化, 一直都是研究者關(guān)注的問(wèn)題。如表1所示, 幾乎所有的視覺(jué)單詞識(shí)別模型都考慮到了詞頻效應(yīng), 并對(duì)詞頻效應(yīng)隨年齡發(fā)生的變化做出了預(yù)測(cè)。

2.1.1 傳遞缺陷模型(Transmission deficits hypothesis)

傳遞缺陷模型認(rèn)為語(yǔ)言信息存儲(chǔ)在一個(gè)由相互連接的節(jié)點(diǎn)組成的龐大網(wǎng)絡(luò)中, 這些節(jié)點(diǎn)被組織成語(yǔ)義系統(tǒng)以及語(yǔ)音和正字法系統(tǒng), 語(yǔ)義系統(tǒng)用來(lái)表示詞義; 語(yǔ)音和正字法系統(tǒng)用來(lái)表示詞音和拼寫(xiě), 而老化削弱了節(jié)點(diǎn)之間的連接, 導(dǎo)致整個(gè)詞匯系統(tǒng)中的傳遞減弱。Burke和Shafto (2004)的傳遞缺陷模型解釋了語(yǔ)言產(chǎn)生的某些表現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降, 包括詞匯檢索速度減慢(Hardyet al., 2018)、言語(yǔ)停頓增加(Rossi & Diaz, 2016)以及詞匯檢索失敗增加, 如舌尖效應(yīng)(Lee & Choi, 2016; James et al., 2018)等; 而語(yǔ)義過(guò)程卻能得到很好的維持(Diaz et al., 2018)。他們還發(fā)現(xiàn)在詞匯產(chǎn)出和檢索上, 老年人比青年人的錯(cuò)誤率更高, 尤其是對(duì)于低頻詞的檢索, 老年人更容易出現(xiàn)檢索失敗的情況。Rizio等人(2017)的研究也發(fā)現(xiàn)了頻繁使用和最近使用的高頻詞保持較強(qiáng)的連接, 有助于檢索, 而低頻詞因?yàn)椴怀Ｊ褂没蚪谖词褂萌菀资艿絺鬟f缺陷的影響導(dǎo)致連接減弱, 從而影響產(chǎn)出和檢索。因此, 傳遞缺陷模型預(yù)測(cè)老年人比青年人的詞頻效應(yīng)更大。

2.1.2 秩頻理論(The Rank Frequency Account)

秩頻理論將詞匯組織成頻率有序的存儲(chǔ)單元, 該理論假設(shè)用一個(gè)詞的相對(duì)頻率來(lái)確定該詞在頻譜中的位置或搜索路徑, 高頻詞被定位在序列的起始位置, 低頻詞則被定位在序列的結(jié)尾位置。按照這種理論, 無(wú)論經(jīng)過(guò)多少次練習(xí), 只要相對(duì)頻率不發(fā)生變化, 詞頻效應(yīng)的大小就不會(huì)有變化。因此, 秩頻理論預(yù)測(cè)無(wú)論年齡如何變化, 單詞的相對(duì)頻率是不會(huì)隨著接觸單詞次數(shù)的增加而發(fā)生改變的, 也是就是說(shuō)詞頻效應(yīng)在不同年齡組中是不存在差異的, 即青年人與老年人的詞頻效應(yīng)是相當(dāng)?shù)?。Murray和Forster (2004)的研究為這一理論預(yù)測(cè)提供了證據(jù), 他們認(rèn)為詞頻效應(yīng)是具有年齡恒常性的, 不會(huì)因?yàn)榻佑|次數(shù)和頻率的增多而發(fā)生改變, 并且詞頻效應(yīng)與絕對(duì)頻率是毫無(wú)關(guān)系的, 即使所有單詞的絕對(duì)頻率在穩(wěn)步增長(zhǎng), 高頻詞和低頻詞的搜索時(shí)間差異依舊保持不變。

2.1.3 Logogen模型

Logogen模型認(rèn)為隨著經(jīng)驗(yàn)和接觸的增加, 低頻詞慢慢轉(zhuǎn)變成高頻詞, 其反應(yīng)時(shí)間和檢索速度也相應(yīng)變得跟高頻詞類(lèi)似。因此, 在不考慮其他年齡相關(guān)因素的情況下, 該模型預(yù)測(cè)詞頻效應(yīng)隨著年齡的增加而減小。Morton和John (1969)認(rèn)為, Logogen模型中單詞檢測(cè)器的閾值會(huì)隨著單詞的暴露程度而降低, 所以相較于低頻詞, 高頻詞的檢測(cè)器需要較少的檢索就可達(dá)到閾限。但是隨著練習(xí)和接觸, 對(duì)低頻詞的單詞檢測(cè)器閾值就會(huì)降低, 與高頻詞一樣, 低頻詞不需要較多的檢索就可達(dá)到閾值。故而隨著年齡的增長(zhǎng), 低頻詞的檢索變得相對(duì)容易, 老年人的詞頻效應(yīng)相對(duì)也更小。

表1 不同理論模型對(duì)詞頻效應(yīng)認(rèn)知老化的預(yù)測(cè)

2.2 詞頻效應(yīng)的老化特征

對(duì)應(yīng)上述理論的不同預(yù)測(cè)結(jié)果, 研究者對(duì)年齡相關(guān)的詞頻效應(yīng)的研究結(jié)果也不盡一致。一些研究發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長(zhǎng), 老年人比青年人表現(xiàn)出更大的詞頻效應(yīng)(楊群, 張清芳, 2015; 何潔瑩, 張清芳, 2017; Whitford & Titone, 2017; Warrington et al., 2018; Liu et al., 2020), 還有一些研究發(fā)現(xiàn)老年人與青年人的詞頻效應(yīng)沒(méi)有差別(Allen et al., 1993; Newman & German, 2005; Wang et al., 2018a),而只有極少數(shù)研究表明青年人的詞頻效應(yīng)更大(Gollan et al., 2008)。對(duì)詞頻效應(yīng)的老化研究大多只涉及單個(gè)任務(wù), 例如單獨(dú)的圖片命名任務(wù)或者詞匯判斷任務(wù), 在這兩類(lèi)任務(wù)中都發(fā)現(xiàn)了顯著的詞頻效應(yīng)以及老年人詞頻效應(yīng)的變化情況, 然而同時(shí)采用多個(gè)任務(wù)可能更有利于探索老年人的詞頻效應(yīng)的改變。Balota等人(2004)使用了超過(guò)2800個(gè)單詞的圖片命名任務(wù)和詞匯判斷任務(wù)來(lái)考察青年人和老年人的詞頻效應(yīng), 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在圖片命名任務(wù)上, 老年人的反應(yīng)時(shí)更長(zhǎng), 表現(xiàn)出更大的詞頻效應(yīng); 而在詞匯判斷任務(wù)中則相反, 青年人的反應(yīng)時(shí)更長(zhǎng), 詞頻效應(yīng)也更大。Cohen-shikora (2015)采用了圖片命名任務(wù)、詞匯判斷任務(wù)和語(yǔ)義分類(lèi)任務(wù)考察詞頻效應(yīng)的老化, 發(fā)現(xiàn)在圖片命名任務(wù)中, 隨著年齡的增長(zhǎng), 高頻詞的準(zhǔn)確率越來(lái)越低, 詞頻效應(yīng)呈增長(zhǎng)趨勢(shì); 而在語(yǔ)義分類(lèi)和詞匯判斷任務(wù)中, 隨著年齡的增長(zhǎng), 高頻詞的準(zhǔn)確率逐漸升高, 詞頻效應(yīng)呈下降趨勢(shì)。

對(duì)這些研究的分析表明, 任務(wù)的差異、研究刺激的選擇和認(rèn)知差異等一些因素都可能影響了詞頻效應(yīng)。老年人在不同任務(wù)中表現(xiàn)出的詞頻效應(yīng)有較大的差異, 因此采用多任務(wù)研究時(shí)可以更清晰地觀察到其中的差異及其可能的原因。圖片命名任務(wù)通?？梢钥吹皆~頻對(duì)青年人與老年人在詞匯搜索和語(yǔ)言產(chǎn)生的影響, 詞匯判斷任務(wù)通?？梢杂^察到兩者在詞匯識(shí)別和理解中的改變, 通過(guò)多任務(wù)研究可以考察青年人和老年人在整個(gè)語(yǔ)言加工中的詞頻效應(yīng)的變化和差異情況。但即使是相同的任務(wù), 實(shí)驗(yàn)中選擇的不同刺激材料仍可能進(jìn)一步調(diào)節(jié)詞頻效應(yīng), 也就是說(shuō), 不同研究中選擇的圖片庫(kù)和語(yǔ)料庫(kù)千差萬(wàn)別, 并且在不同語(yǔ)言的詞典中, 高低頻詞的頻度范圍也有非常大的差異, 因此對(duì)研究結(jié)果可能造成一定的影響與差異。例如, Spieler和Balota (2000)以及Newman和German (2005)這兩項(xiàng)研究都使用了圖片命名任務(wù), 前者采用的是Plaut等人(1996)提出的訓(xùn)練語(yǔ)料庫(kù)(The training corpus), 其單詞的詞頻從0～68246不等, 單詞的長(zhǎng)度從2個(gè)字母到7個(gè)字母不等, 研究結(jié)果表明詞頻效應(yīng)隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸增加; 后者采用的是青少年/成年人詞匯查找測(cè)試(The test of adolescent/adult word finding, TAWF), 結(jié)果表明詞頻效應(yīng)隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸減小。此外, 認(rèn)知能力差異也會(huì)影響詞頻效應(yīng)的變化。首先, Cohen-shikora (2015)的研究發(fā)現(xiàn)青年人與老年人的視覺(jué)認(rèn)知差異會(huì)導(dǎo)致詞頻效應(yīng)的變化。該研究表明隨著年齡的增長(zhǎng), 視覺(jué)認(rèn)知能力會(huì)逐漸下降(Zang et al., 2016), 老年人需要更多的認(rèn)知努力來(lái)識(shí)別視覺(jué)信息, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)青年人和老年人的視覺(jué)差異導(dǎo)致了年齡和詞頻之間的顯著相關(guān), 即隨著年齡增長(zhǎng), 視覺(jué)認(rèn)知能力下降, 詞頻效應(yīng)也會(huì)減小, 提示視覺(jué)認(rèn)知能力下降可能有助于調(diào)節(jié)詞頻效應(yīng), 但這一結(jié)果仍需要未來(lái)更多直接證據(jù)的支持。其次, Verhaeghen (2003)的研究還發(fā)現(xiàn)語(yǔ)言加工能力差異也會(huì)導(dǎo)致詞頻效應(yīng)的變化。該研究顯示老年人的語(yǔ)言加工能力(如詞匯量水平)高于青年人, 其詞頻效應(yīng)卻隨著年齡的增長(zhǎng)而減小, 提示語(yǔ)言加工能力可能有助于詞頻效應(yīng)的調(diào)節(jié)。

總之, 語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的老化可能因?yàn)槿蝿?wù)差異、刺激選擇差異和認(rèn)知能力差異所導(dǎo)致的, 但毋庸置疑的是, 詞頻效應(yīng)在健康成年人的整個(gè)生命周期內(nèi)都是穩(wěn)定存在的, 與高頻詞相比, 青年人和老年人都更難命名低頻詞, 未來(lái)需要進(jìn)一步探索的是上述因素如何影響詞頻效應(yīng)的年齡差異。

3 語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)老化的神經(jīng)基礎(chǔ)

3.1 低頻詞加工的老化機(jī)制

盡管青年人與老年人都在語(yǔ)言產(chǎn)生中表現(xiàn)出較為穩(wěn)定的詞頻效應(yīng), 但其神經(jīng)基礎(chǔ)和時(shí)間加工進(jìn)程可能隨著年齡的增長(zhǎng)而有所變化。對(duì)青年人口語(yǔ)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn), 低頻詞在左額下回、左后顳上回、左側(cè)梭狀回以及左側(cè)前扣帶回皮層比高頻詞誘發(fā)了更高水平的激活, 卻并未找到高頻詞的激活水平高于低頻詞的任何腦區(qū)(Chee et al., 2003; Graves et al., 2007)。還有研究探討了書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的神經(jīng)基礎(chǔ)(Chen et al., 2016; Yang et al., 2018; Yang et al., 2019), 結(jié)果表明書(shū)寫(xiě)低頻詞比書(shū)寫(xiě)高頻詞在左側(cè)額下回、梭狀回和枕中回等區(qū)域都誘發(fā)了更高水平的激活, 激活的腦區(qū)也更多, 包括雙側(cè)額中回、額下回、上頂葉和下頂葉等。這提示在語(yǔ)言產(chǎn)生領(lǐng)域, 低頻詞的檢索需要更多的努力, 消耗更多的認(rèn)知資源, 并且低頻詞在左側(cè)額下回、梭狀回、顳上回、前扣帶回和枕中回區(qū)域比高頻詞有更高的激活水平; 而高頻詞的產(chǎn)出則不需要消耗太多認(rèn)知資源, 其腦區(qū)激活水平相對(duì)較低。

已有研究還探討了高低頻詞激活腦區(qū)的特異性(Wilson et al., 2010; Malutina et al., 2012; Vlasova et al., 2013)。Vlasova等人采用fMRI技術(shù)和圖片命名任務(wù), 考察了16名青年人詞頻效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制, 結(jié)果顯示檢索低頻詞激活的腦區(qū)更多, 并且檢索低頻詞比高頻詞在前扣帶回皮層更活躍, 說(shuō)明了低頻詞的檢索需要更多認(rèn)知控制腦區(qū)的參與。Malutina等人還發(fā)現(xiàn)高低頻詞都有其特定的激活腦區(qū), 他們采用了動(dòng)作圖片命名任務(wù), 結(jié)果顯示命名高頻詞主要激活了與視覺(jué)處理相關(guān)的腦區(qū)(雙側(cè)枕葉和眶額皮層等), 高頻詞與操作的熟悉程度相關(guān), 會(huì)自動(dòng)喚起更多的語(yǔ)義關(guān)聯(lián)和視覺(jué)表征; 而命名低頻詞主要激活了與認(rèn)知控制相關(guān)的腦區(qū)(雙側(cè)前扣帶回皮層、額下回、前輔助運(yùn)動(dòng)區(qū)等), 這是因?yàn)榈皖l詞的熟悉程度低, 在心理詞匯中不容易被檢索到, 需要更多認(rèn)知控制進(jìn)行有意識(shí)的檢索。這兩項(xiàng)研究得到不一致的結(jié)果可能是因?yàn)槊~表達(dá)通常是對(duì)某一客體的指代, 而動(dòng)詞表達(dá)會(huì)涉及與其相關(guān)的其他概念, 它相較于名詞更復(fù)雜(婁昊等, 2019; Feng et al., 2020; Bayram et al., 2021), 相應(yīng)的兩者神經(jīng)基礎(chǔ)也存在差異：在動(dòng)作圖片命名任務(wù)下, 高頻詞也會(huì)激活特定的腦區(qū); 而名詞任務(wù)中, 只有低頻詞呈現(xiàn)出特定腦區(qū)的激活。因此, 未來(lái)采用圖片命名任務(wù)考察語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制研究, 需要嚴(yán)格控制單詞的詞性, 進(jìn)一步探索高低詞頻激活的腦區(qū)特異性情況。

最近一項(xiàng)研究采用fMRI技術(shù)考察了老年人和青年人圖片命名中詞頻效應(yīng)的神經(jīng)基礎(chǔ)(Gertel et al., 2020), 他們發(fā)現(xiàn)從行為表現(xiàn)上來(lái)看, 青年人與老年人都表現(xiàn)出詞頻效應(yīng), 低頻詞的命名正確率都較低, 表明詞頻效應(yīng)穩(wěn)定存在于健康成年人的不同發(fā)展階段。這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)老年人和青年人具有不同的神經(jīng)詞頻效應(yīng), 兩組被試對(duì)高頻詞的激活水平類(lèi)似, 但是老年人在低頻詞的條件下, 隨著詞匯需求的增加, 雙側(cè)腦島、前扣帶回皮層和雙側(cè)額上回的參與程度較少。已有研究發(fā)現(xiàn)雙側(cè)腦島參與了語(yǔ)言產(chǎn)生的發(fā)音控制和協(xié)調(diào)(Oh et al., 2014), 前扣帶回和雙側(cè)額上回通常分別參與了抑制控制和語(yǔ)音產(chǎn)生過(guò)程(Scott, 2017; Thothathiri et al., 2017; Meekings & Scott, 2020; Yuan et al., 2021), 因此, 在命名低頻詞時(shí), 雖然青年人和老年人都表現(xiàn)出準(zhǔn)確率較低和反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)的情況, 但是老年人語(yǔ)言區(qū)和認(rèn)知控制區(qū)的激活較少。Rizio等人(2017)探討了圖詞干擾任務(wù)下年齡相關(guān)的差異, 研究結(jié)果同樣表明青年人和老年人在高頻詞下的腦區(qū)激活沒(méi)有差異, 但在低頻詞下差異較大, 表現(xiàn)為青年人在扣帶回皮層、梭狀回以及顳上回和顳中回等涉及語(yǔ)音、語(yǔ)義處理區(qū)域的激活程度較高, 卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)老年人在這些區(qū)域的明顯激活。這一結(jié)果與以往采用圖詞干擾任務(wù)的研究是一致的(Abel et al., 2012; Diaz et al., 2014), 提示低頻詞條件下青年人在腦島、扣帶回皮層、顳上回、顳中回和梭狀回表現(xiàn)出比老年人更高的激活水平。

目前的研究表明老年人與青年人在行為表現(xiàn)和神經(jīng)機(jī)制層面上都表現(xiàn)出檢索高頻詞時(shí)沒(méi)有明顯差異, 但是他們?cè)诩庸さ皖l詞時(shí)存在年齡差異, 即青年人的準(zhǔn)確率更高, 在一些語(yǔ)言區(qū)(如腦島、顳中回等)和認(rèn)知控制區(qū)(如扣帶回皮層等)的激活水平也更高, 而老年人的準(zhǔn)確率以及這些區(qū)域激活水平都較低, 但這一結(jié)論仍需要未來(lái)研究中更多直接證據(jù)的支持。此外, 未來(lái)的研究可以采用tDCS或MEG等技術(shù)來(lái)探討詞頻效應(yīng)中的老化和語(yǔ)言區(qū)、認(rèn)知控制腦區(qū)的相互關(guān)系, 以進(jìn)一步理解語(yǔ)言產(chǎn)生的老化機(jī)制。

3.2 語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程研究

詞頻效應(yīng)主要發(fā)生在語(yǔ)言產(chǎn)生的哪個(gè)加工階段, 口語(yǔ)產(chǎn)生和書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生是否有所不同, 這個(gè)加工進(jìn)程是否隨年齡增加而發(fā)生改變？這是詞頻效應(yīng)研究中另一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題, 借助事件相關(guān)電位等技術(shù)方法, 研究者們對(duì)詞頻效應(yīng)發(fā)生的具體時(shí)間進(jìn)程及其年齡差異展開(kāi)了進(jìn)一步的探索。

3.2.1 口語(yǔ)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程研究

一般認(rèn)為口語(yǔ)產(chǎn)生過(guò)程主要包括概念準(zhǔn)備、詞匯選擇、單詞形式編碼或音韻編碼、音節(jié)化、語(yǔ)音編碼和發(fā)音六個(gè)階段(Levelt et al., 1999)。如圖1所示, 研究者們普遍認(rèn)為口語(yǔ)產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng)可能發(fā)生在其中的三個(gè)階段：詞匯選擇階段(Jescheniak et al., 2003; Almeida et al., 2007; Strijkers et al., 2010)、詞匯選擇和單詞形式編碼的聯(lián)系階段(Bonin & Fayol, 2002)以及單詞形式編碼階段(Jescheniak et al., 2003; Kandel et al., 2006; Almeida et al., 2007), 但其具體的時(shí)間進(jìn)程仍存在一定的爭(zhēng)議。

圖1 口語(yǔ)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的發(fā)生階段

先前的研究表明口語(yǔ)產(chǎn)生的每個(gè)階段具體的時(shí)間進(jìn)程如表2所示(Indefrey & Levelt, 2004; Indefrey, 2011)。Strijkers等人(2012)在圖片命名任務(wù)中運(yùn)用ERP技術(shù)來(lái)考察青年人的詞頻效應(yīng), 研究發(fā)現(xiàn)在命名過(guò)程中, 低頻詞誘發(fā)的事件相關(guān)腦電位早在刺激出現(xiàn)后152 ms就開(kāi)始與高頻詞產(chǎn)生分化, 而對(duì)口語(yǔ)產(chǎn)生時(shí)間進(jìn)程的元分析表明詞匯選擇階段發(fā)生在圖片呈現(xiàn)后的150 ms到275 ms之間(Indefrey & Levelt, 2004; Indefrey, 2011), 這說(shuō)明了詞頻效應(yīng)在詞匯選擇階段已經(jīng)出現(xiàn), 與之前的研究結(jié)果是一致的(Strijkers et al., 2010)。何潔瑩和張清芳(2017)采用圖片命名任務(wù)考察青年人和老年人口語(yǔ)產(chǎn)生和書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng), 結(jié)果表明老年人口語(yǔ)產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng)在圖片呈現(xiàn)后250 ms附近出現(xiàn), 雖晚于青年人, 但是仍處于詞匯選擇階段。Almeida等人(2007)調(diào)查了48名大學(xué)生的圖片命名中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程, 他們通過(guò)操縱反應(yīng)不確定性和反應(yīng)延遲兩個(gè)因素, 設(shè)置了三種實(shí)驗(yàn)任務(wù)：圖片再認(rèn)任務(wù)、圖片(即時(shí))命名任務(wù)和延遲命名任務(wù), 發(fā)現(xiàn)只在圖片命名任務(wù)中發(fā)現(xiàn)了顯著的詞頻效應(yīng)。已有研究表明圖片再認(rèn)任務(wù)主要涉及的是口語(yǔ)產(chǎn)生中的概念準(zhǔn)備階段, 延遲命名任務(wù)主要涉及口語(yǔ)產(chǎn)生中的語(yǔ)音編碼和發(fā)音階段(Indefrey, 2011), 而在圖片再認(rèn)和延遲命名任務(wù)中都未發(fā)現(xiàn)詞頻效應(yīng)的存在, 也就是說(shuō), 詞頻效應(yīng)并不發(fā)生在概念準(zhǔn)備、語(yǔ)音編碼和發(fā)音階段, 提示口語(yǔ)產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng)發(fā)生在詞匯選擇和單詞形式編碼階段。但是目前還沒(méi)有進(jìn)一步證據(jù)證明老年人口語(yǔ)產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng)也發(fā)生在單詞形式編碼階段。

表2 口語(yǔ)產(chǎn)生各階段的開(kāi)始時(shí)間和加工持續(xù)時(shí)間

注：改編自Indefrey, P. (2011).

詞匯選擇和單詞形式編碼是詞匯通達(dá)即詞匯化過(guò)程的兩個(gè)階段, 這一過(guò)程主要是將頭腦中的概念轉(zhuǎn)換成具體的單詞表征并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成聲音(張清芳, 楊玉芳, 2003)。目前研究提示, 詞頻效應(yīng)主要發(fā)生于詞匯通達(dá)過(guò)程, 作為詞匯通達(dá)的一個(gè)重要的特征, 可能定位在詞匯選擇階段和單詞形式編碼階段。而對(duì)于老年人來(lái)說(shuō), 隨著年齡的增加和一般認(rèn)知能力衰退, 詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程略有延后, 但仍可歸于詞匯通達(dá)過(guò)程, 但這一結(jié)論仍需要未來(lái)更多研究的進(jìn)一步驗(yàn)證與支持。

3.2.2 書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程研究

對(duì)于語(yǔ)言產(chǎn)生領(lǐng)域, 人們往往更加傾向于關(guān)注口語(yǔ)產(chǎn)生過(guò)程, 而對(duì)書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生過(guò)程的研究較少。目前關(guān)于書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程主要有兩大理論爭(zhēng)議：語(yǔ)音中介假說(shuō)和正字法自主性假說(shuō)。前者認(rèn)為書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生依賴(lài)于先前詞匯音韻信息的提取, 也就是說(shuō)書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程發(fā)生在單詞形式編碼階段(何潔瑩, 張清芳, 2017); 后者認(rèn)為書(shū)寫(xiě)過(guò)程中的正字法信息是直接從詞匯的語(yǔ)義表征中激活得到的, 也就是說(shuō)書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程發(fā)生在正字法階段(Wang & Zhang, 2021)。

研究者們普遍認(rèn)為書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生過(guò)程的認(rèn)知機(jī)制與口語(yǔ)產(chǎn)生過(guò)程是類(lèi)似的。就詞頻效應(yīng)而言, 語(yǔ)音中介假說(shuō)認(rèn)為, 詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程應(yīng)與口語(yǔ)產(chǎn)出相同, 即書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中的詞頻效應(yīng)也發(fā)生于詞匯通達(dá)過(guò)程。Perret和Laganaro (2012)采用ERP技術(shù)比較了口語(yǔ)產(chǎn)生和書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程, 結(jié)果表明口語(yǔ)產(chǎn)生和書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生均在圖片呈現(xiàn)后的260 ms左右出現(xiàn)了高低頻詞匯的分離, 提示二者可能共享概念準(zhǔn)備和詞匯選擇加工。Qu等人(2016)調(diào)查了書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程, 22名青年人寫(xiě)出不同詞頻的目標(biāo)對(duì)象名稱(chēng), 并測(cè)量書(shū)面命名次數(shù)和事件相關(guān)電位, ERP結(jié)果顯示高頻詞和低頻詞引起的電生理活動(dòng)早在圖片出現(xiàn)后168 ms就開(kāi)始分化, 提示書(shū)寫(xiě)中的詞頻效應(yīng)也發(fā)生在詞匯選擇階段, 這與之前的研究結(jié)果一致(王成, 2015)。在書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生過(guò)程中, 與青年人相比, 老年人存在更多提筆忘字的現(xiàn)象, 產(chǎn)生更多的拼寫(xiě)錯(cuò)誤, 故而老年人詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程與青年人存在差異, 即老年人的詞頻效應(yīng)出現(xiàn)延遲。何潔瑩和張清芳(2017)采用圖片命名范式和ERP技術(shù)考察了老年人書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程, 發(fā)現(xiàn)老年人書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中存在詞頻效應(yīng), 表現(xiàn)為書(shū)寫(xiě)低頻詞比書(shū)寫(xiě)高頻詞長(zhǎng)約27 ms, ERP研究結(jié)果顯示老年人詞頻效應(yīng)出現(xiàn)在圖片呈現(xiàn)后的212 ms, 比青年人詞頻效應(yīng)出現(xiàn)略有延后(王成, 2015; Qu et al., 2016), 但他們發(fā)現(xiàn)分別具有高低詞頻的同音詞的命名潛伏期存在差異, 高頻同音詞命名潛伏期短于低頻同音詞, 研究結(jié)果認(rèn)為書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生不依賴(lài)先前語(yǔ)音信息的提取, 不支持詞頻效應(yīng)來(lái)源于語(yǔ)音單詞形式編碼階段的假說(shuō), 因此他們認(rèn)為老年人書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程更有可能來(lái)源于正字法單詞形式階段, 驗(yàn)證了正字法自主性假設(shè)。

Baus等人(2013)運(yùn)用ERP技術(shù)探討了打字過(guò)程中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程, 20名大學(xué)生被要求為給定的圖片輸出相應(yīng)的名稱(chēng), ERP結(jié)果顯示在圖片出現(xiàn)后約350 ms, 也就是在330 ms到430 ms之間的時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)詞頻效應(yīng), 與直接書(shū)寫(xiě)相比, 打字出現(xiàn)的詞頻效應(yīng)更晚。已有研究表明300 ms后的效應(yīng)一般被認(rèn)為是正字法的指標(biāo)(Indefrey & Levelt, 2004), 這驗(yàn)證了正字法自主性假設(shè), 即可以直接從語(yǔ)義規(guī)范中獲取正字法表征, 詞頻效應(yīng)最有可能的源頭是正字法階段。但是相關(guān)的老年人研究目前還沒(méi)有, 未來(lái)研究可以著手探討老年人打字過(guò)程中詞頻效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程以及與青年人的差異, 打字與書(shū)寫(xiě)產(chǎn)生兩者詞頻效應(yīng)的差異是源于詞匯獲取時(shí)間、正字法加工、詞匯輸出形式還是單純?cè)从谑炀毘潭鹊牟町悺?/p>

4 總結(jié)與展望

詞頻效應(yīng)廣泛存在于人類(lèi)的語(yǔ)言認(rèn)知加工中, 通過(guò)圖片命名、圖詞干擾、詞匯和語(yǔ)義判斷以及詞匯書(shū)寫(xiě)等研究范式, 研究者們探討了詞頻效應(yīng)的神經(jīng)基礎(chǔ)和加工的時(shí)間進(jìn)程, 目前對(duì)語(yǔ)言產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)的老化研究還相當(dāng)缺乏, 研究范式也多采用圖片命名任務(wù)等較為單一的范式(何潔瑩, 張清芳, 2017; Malutina et al., 2012; Vlasova et al., 2013; Gertel et al., 2020)。未來(lái)研究可以探究不同語(yǔ)言產(chǎn)生范式中的詞頻效應(yīng)的年齡差異, 以及這些差異具體的神經(jīng)機(jī)制和時(shí)間進(jìn)程。

除了詞頻效應(yīng)在不同年齡中的差異, 一些研究也涉及到詞頻效應(yīng)在特殊群體中的改變, 例如精神分裂癥(Juhasz et al., 2012; Fernández et al., 2016)和阿爾茨海默癥(Beber et al., 2015; White et al., 2016; Shin et al., 2017; Ostrand & Gunstad, 2020)等患者。Juhasz等人(2012)研究了14例精神分裂癥患者和14例健康對(duì)照組(年齡、性別和詞匯得分匹配)在語(yǔ)言流暢性(包括字母流暢性和語(yǔ)義流暢性)任務(wù)上的表現(xiàn), 在語(yǔ)言流暢性任務(wù)中被試需要在給定時(shí)間內(nèi)盡可能多地產(chǎn)生符合特定類(lèi)別的單詞或句子, 結(jié)果表明精神分裂癥患者比健康對(duì)照組產(chǎn)生的單詞更少, 并且在字母流暢性和語(yǔ)義流暢性任務(wù)中, 精神分裂癥患者的詞頻與健康對(duì)照組的詞頻沒(méi)有差異, 但這一結(jié)果仍需要未來(lái)更多直接證據(jù)的支持。Beber等人(2015)比較輕度、中度阿爾茨海默癥患者和健康老年人動(dòng)詞命名中的詞頻效應(yīng), 結(jié)果表明對(duì)于患者來(lái)說(shuō), 名詞圖片命名的速度比動(dòng)作圖片更快, 錯(cuò)誤率更少(Feng et al., 2020; Bayram et al., 2021), 研究還發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默癥患者不僅在名詞命名中存在詞頻效應(yīng), 動(dòng)詞命名中也存在顯著的詞頻效應(yīng), 表現(xiàn)為命名低頻詞比中高頻詞更困難。這個(gè)結(jié)果提示詞頻效應(yīng)是否可作為一個(gè)敏感的指標(biāo)應(yīng)用于阿爾茨海默癥患者的早期檢測(cè)和診斷, 還需要未來(lái)研究提供更多直接證據(jù)的支持。

值得注意的是, 近年來(lái)研究者們關(guān)注的習(xí)得年齡(Age of acquisition, AoA)需要和詞頻相區(qū)別。習(xí)得年齡是指?jìng)€(gè)體以口語(yǔ)或書(shū)面語(yǔ)的形式接觸某個(gè)詞匯并且理解其意義的年齡, 通常也叫作獲得年齡。習(xí)得年齡效應(yīng)是指生命早期習(xí)得的詞匯比生命晚期習(xí)得的詞匯檢索和加工更容易, 速度也更快, 它也被認(rèn)為在詞匯加工中有重要影響(Bakhtiar et al., 2016; Elsherif et al., 2019; Xu et al., 2020)。研究者們利用圖片命名等任務(wù)進(jìn)行的研究表明, 兩者共同作用影響詞匯加工的過(guò)程(Catling et al., 2010; Catling et al., 2013), 提示某些詞頻效應(yīng)可能摻雜了習(xí)得年齡效應(yīng)的影響。但是也有一些研究報(bào)告了詞頻效應(yīng)和習(xí)得年齡效應(yīng)之間的分離, 即在語(yǔ)言產(chǎn)生中兩者都存在, 但是沒(méi)有交互作用, 習(xí)得年齡和詞頻作用于詞匯加工的不同階段：習(xí)得年齡影響詞匯的視覺(jué)和語(yǔ)義處理; 詞頻則局限于詞匯檢索(Catling & Elsherif, 2020; Chang & Lee, 2020)。阿爾茲海默癥和正常老化也影響習(xí)得年齡效應(yīng)(Catling & South, 2013; R?ling et al., 2016; Can & Kuruo?lu, 2018; Kileciolu et al., 2020)。未來(lái)關(guān)于詞頻效應(yīng)的相關(guān)研究, 需要嚴(yán)格控制習(xí)得年齡對(duì)詞頻的影響, 還需要采用相應(yīng)的研究設(shè)計(jì)如析因設(shè)計(jì)和特定的統(tǒng)計(jì)方法, 來(lái)分離兩者對(duì)語(yǔ)言產(chǎn)生的影響。關(guān)于詞頻效應(yīng)和習(xí)得年齡效應(yīng)在語(yǔ)言產(chǎn)生中的年齡差異以及兩者時(shí)間進(jìn)程上的不同也是未來(lái)需進(jìn)一步解決的問(wèn)題。

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Neural mechanisms and time course of the age-related word frequency effect in language production

ZHANG Lina, XUAN Bin

(College of Educational Science, Anhui Normal University, Wuhu 241000, China)

The word frequency effect refers to the phenomenon of processing high-frequency words faster and more accurately than processing low-frequency words in different stages of language production. The cognitive ageing mechanisms of language production can be investigated by exploring the different characteristics and mechanisms of the word frequency effect between young people and elderly people. We suggested that the word frequency effect exhibited relative stability across the individual developing stages, predicted the age-related word frequency effect based on different theories of visual word recognition, and analysed the changes in neural substrates and time course of the word frequency effect caused by ageing. In future, we can further distinguish the word frequency effect from the age of acquisition effect on language production, and extend the studies to patients with neurodegenerative diseases.

language production, word frequency effect, aging, time course, neural mechanism

B842

2021-04-10

* 國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目(18BYY090)資助。

宣賓, E-mail: xuanbin@ahnu.edu.cn