當前對語言加工進行的ERP研究述評

摘要作為具有多個分析層次的連續加工過程，語言加工一直是心理學研究的重點，ERP技術能夠被用來對這一心理過程進行連續測量，且對不同層次的分析有著不同的敏感指標。本文著重介紹了與語音層次加工有關的成分N200，與語義加工有關的成分RP和N400，以及與句法加工有關的成分LAN和P600，并對已有研究作出總結，以為今后的研究提供啟發。

關鍵詞ERP 語言加工 語音加工

中圖分類號:H0文獻標識碼:A

1 前言

語言理解作為重要的認知活動，包括了高度復雜的心理過程，并具有多個層次的分析，例如，對語音、語義和句法的分析。事件相關電位ERP(event-related potentials)作為一種理想的方法，能夠被用來對語言加工這一心理過程進行連續測量，并對不同層次的分析有不同的敏感指標，且測量過程中，被試做判斷是無意識的，基于以上優勢，當前的語言加工過程研究中，ERP技術得到廣泛運用。目前，與語言加工有關的ERP研究大多集中在語言理解方面，分別發現了語言理解的不同層次(語音、語義和句法等)與之相關的ERP成分。

2 語音加工的ERP研究

采用ERP技術對語音加工進行研究，主要集中在對N200的研究上。在聽覺詞匯識別中發現的負成分即N200，其最大波峰出現在200ms左右，在額區的分布最大。有研究者把N200稱為語音不匹配負波PMN(phonological mismatch negativity)，其反映了預期單詞與呈現單詞起始音素的不匹配。

Peabody圖片詞匯測驗(PPVT-R)是一個良好的詞匯知識測驗。被試對每個項目都會看到一個和聽覺呈現的單詞配對呈現的圖片，當起始的音素和期待的單詞的首位音素不一致時，會引發PMN，且只有在測試所用單詞在被試的詞匯知識水平內時，該效應才出現。研究結果支持了單詞的語義預期是基于前語境，輸入的符號要與預期的音素模板相對照的觀點。

3 語義加工的ERP研究

與語義加工相關的ERP成分主要表現為兩方面，與詞匯加工相關的RP(recognition potential)成分，以及與語義整合有關的N400成分。被試看可識別的單詞或圖像時引發的腦電成分就是RP成分，即識別波。RP的最大位置在枕葉區域，其神經發生源位于舌回/梭狀回的中間部分，近來很多研究都表明舌回/梭狀回區域逐漸成為繼布洛卡區和威爾尼克區之后的第三大語言加工區域。

N400是刺激呈現400ms后出現的負成分，最初由Kutas和Hillyard發現，它與詞匯-語義加工有關，包括最初的單詞語義表征和詞匯后的語義整合。會引發N400的情況主要有三種:(1)語義或語用不合適的詞;(2)語義類別錯誤;(3)與先前知識不一致錯誤。

N400的變化可以反映刺激跟讀者預期之間的關系，如語義不合適、語義類別錯誤等情況都可以導致N400波幅的增加。任務形式不同，N400產生區域也不同，在視覺語義任務時N400較集中分布于右側中央頂葉，而在聽覺語義任務時則分布于整個頭部，并且出現的時間更早、持續時間更長，可能是由于單詞在它的聽覺呈現完畢之前就會被識別引起。但N400只和刺激所表示的語義有關，反映出它與語義加工的獨特聯系。

4 句法加工的ERP研究

在句法加工研究當中，出現的與之相關的ERP成分主要是左前負成分(LAN)和中央頂區的晚正成分P600。左前負波LAN(Left Anterior Negativities)是300-500ms之間在句法違反情況下出現的負成分，它們的潛伏期長短存在差異，但頭皮分布比較一致，集中在左半球的額葉部分。會引發LAN效應的情況主要有三種:(1)名詞復數不一致;(2)動詞時態不一致;(3)動詞亞類別違法。

而P600是與句法違反有關的、出現在關鍵詞之后500-600 ms的正成分，是一種晚期正成份，又稱句法正漂移(Syntactic Positive Shift)，其頭皮分布主要集中于中央頂區。Osterhout在研究中觀察到P600獨立于語義信息，是語法加工的指標，且P600與語義期望程度有關，在高期望程度句子中的句法違反條件下出現。引發P600的情況也主要集中于三種:(1)短語結構違反;(2)句法類別歧義;(3)動詞時態違反。

5 對語言加工的ERP研究的總結

語言屬于高級認知活動，通過ERP和功能神經成像研究發現了語言加工活動具有多個腦區的重合，而且隨著活動任務增加涉及的腦區越多。在語言加工條件下的ERP結果不但顯示了神經加工源，而且注意到刺激材料不同可能結果也不同，而且相關經驗對實驗結果也會產生較明顯影響。大部分的ERP研究不僅驗證了行為實驗的研究結論，而且從更為直觀的角度為某一理論或觀點提供了進一步的支持，使我們能夠了解認知加工的時間進程。因此，在目前，研究者開始利用ERP來探討語言認知的時間進程問題，此外，一些有效的ERP指標被運用來研究語言產生領域中的基本問題也得到一定成果。

但是，由于各個研究存在的不足再加上人腦本身的復雜性，這一領域目前還存在很多爭論。具體的研究當中，通常由于各種腦電成分與特定的心理加工并不嚴格一一對應，因此不同的實驗設計往往會得到各不相同的ERP成分，而且由于每種成分的意義并沒有完全定義清楚，因此研究者需要進一步的研究積累和探討。在今后的研究當中，由于先前的研究缺乏對句子加工和信息整合的研究，因此這一方面需要得到研究者更多的關注。

注釋

Hinojosa J A， Martin-Loeches M， Rubia F J. Event-related Potentials and Semantics: An overview and an Integrative Proposal[J]. Brain and Language， 2001，78: 128～139.

Koelsch S， Gunter T， Wittfoth M， et al. Interaction between syntax processing inlanguage and in music: an ERP study[J]. Cognitive Neuroscience， 2005， 17(10): 1565～1577.

Holcomb P J，Neville H. Auditory and visual semantic priming in lexical decision:A comparison using event-related brain potentials[J]. Language and Cognitive Processes， 1990， 5:281～312.

Gunter T C， Friederici A D， Gagbem A. Syntactic gender and semantic expectancy: ERPs reveal early autonomy and late interaction[J]. Journal of Cognitive Neuroscience， 2000， 12: 556～568.

Vuust P， Roepstorff A， WallentinM. Keeping the rhythm during polyrhythmic tension， activates language areas (BA47)[J]. NeuroImage， 2006， 31:832～841.

Bach P， and Tipper S. Implicit action encoding in?uences personal-trait judgments[J]. Cognition， 2007， 102: 151～178.