事件相關電位N2與視覺類別特征加工

李婷 張燁 張慶林

摘 要 本文探討在第二語言學習中大腦如何在語義激活之前分別將不同語言輸入不同的表征系統這一問題。實驗結果表明：在200~300ms內，真字和假字比字母誘發的N2波幅更大。N2可能反映了刺激的類別特征加工，這種類別特征加工能分別分析相同類別的刺激并且區分不同的刺激。

關鍵詞 視覺字詞識別 漢字 字母 N2 視覺類別特征加工

中圖分類號：B84文獻標識碼：A

Event-related Potentials N2 and Visual Category Feature Processing

LI Ting, ZHANG Ye, ZHANG Qinglin

(Key Laboratory of Cognition and Personality, Ministry of Education,

School of Psychology, Southwest University, Chongqing 400715)

Abstract The present study investigated this question using a silent reading task in which Latin letters and simple Chinese characters appeared randomly for 100 milliseconds(ms). The results showed that real Chinese characters and pseudocharacters produced a larger N2 response than letters within 200-300ms time window. The category feature processing of stimuli might be responsible for the N2 response; the processing allows stimuli of the same category to be analyzed in their specific units and distinguishes different stimuli.

Key words visual word recognition; Chinese characters; letter; N2; visual category feature processing

0 引言

一般認為在第二語言的學習中，母語和第二語言是有不同的表征并被存儲在大腦的不同區域的。有關的ERP研究表明，在呈現一個單詞刺激之后的250ms左右會出現一個增強的負波。在Rudell和Hua①的研究中，要求母語為漢語的被試完成漢字或單詞探測任務。在200~250ms內目標漢字（或單詞）誘發了N2，漢字的潛伏期比單詞的潛伏期短。因此，推測這一成分受到不同視知覺經驗的影響，同時也與對兩種語言文字的選擇性注意有關。②

Hinojosa等人的研究③要求母語為西班牙語的被試在快速刺激流中探測有意義的刺激。結果表明可識別的刺激和無意義的刺激都能誘發N2。該研究表明，漢字的類別特征可以通過重復表征習得。Proverbio等人④推測N2可能受每種語言的概念知識和語言的正字法相似性影響。張燁等人的研究進一步確認了N2與詞形表征有關。⑤

本研究采用默讀任務選用字母和簡單漢字作為實驗材料。試圖通過ERP分析檢驗兩個假設：當N2出現時字母和漢字可能進入了不同的存儲系統；N2可能反映兩種認知過程。

1 方法

1.1 被試與實驗材料

12名來自某大學的學生，年齡19~26歲。皆為右利手，視力或者矯正視力正常。本實驗有四種類型的刺激材料：真字、假字、字母以及無意義刺激。

1.2 程序

首先在屏幕中央出現一個注視點，呈現時間為300~600ms；隨后出現任一類型的刺激，呈現時間為100ms；然后出現一個1500ms的掩蔽。被試的任務是在刺激出現后默讀該刺激，并判斷該刺激是否可識別，可識別按“1”鍵，不可識別按“2”鍵。

2 結果

2.1 行為數據

被試對真字和字母反應的正確率均在94%以上，假字的正確率最低。真字、字母、假字的反應時依次為，451 ms，467 ms，506 ms。對反應時的方差分析顯示，三種刺激的反應時之間存在顯著差異[F(2,22) = 46.26,p＜0.001]，且簡單效應顯著，真字的反應時最短。

2.2 EEG數據

選取頂枕部電極點對N2的波幅值進行兩因素重復測量的方差分析。結果顯示，刺激類型的主效應顯著[F(2,22)=3.82,p＜0.05]。刺激類型的簡單效應顯示，真字誘發的N2波幅大于字母，假字誘發的N2波幅大于字母[F(1,11) = 70.69,p＜0.05]。真字和假字所誘發的N2波幅并沒有顯著差異。

3 結果分析和討論

本研究探討了母語為漢語的被試在簡單漢字和字母識別任務中大腦激活的時程。在200~300ms間，漢字誘發的N2波幅顯著大于字母所誘發的N2波幅。兩種刺激有不同的視覺類別特征，因此其誘發的N2之間有顯著差異。漢字的視覺字形相似效應也可以解釋被試為什么更容易識別漢字。因此，N2可能反映了類別特征加工。我們的結果某種程度上表明在早期時窗語義效應還沒有出現。

在張燁等人的研究⑥中，視覺形狀被認為是一些符合一定規則的組合特征，這些組合特征形成了獨特的類別特征甚至形成了某種類別。N2成分對詞形的視覺類別特征加工敏感；⑦類別特征某種程度上意味著更精確的物體加工。本研究結果在后端皮層電極點所記錄的N2可以被解釋為特異刺激加工過程。真字和假字都有漢字的類別特征，所以結果中真字和假字的N2效應之間并不存在差異。

本研究結果發現，N2反映了早期類別特征加工自動化本質；這種加工將低水平的分析信息整合為視覺形狀分析，更符合更物體表征的抽象實質。類別特征的習得使人們能夠快速的加工視覺類別信息。

注釋

① A.P. Rudell, The recognition potential and the word frequency effect at a high rate of word presentation, Cogn. Brain Res. 8 (1999) 173-175.

② A.P. Rudell, J. Hua, The recognition potential and conscious awareness, Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 98 (1996) 309-318.

③ J.A. Hinojosa, M. Martin-Loeches, G. Gomez-Jarabo, F.J. Rubia, Common basal extrastriate areas for the semantic processing of words and pictures, Clin. Neurophysiol.111 (2000) 552-560.

④ M. Proverbio, R. Adorni, A. Zani, Inferring native language from early bioelectrical activity, Biol. Psychol 80 (2009) 52-63.

⑤ Y. Zhang, J. Qiu, H. Huang, B. Bao, Q.L. Zhang, Chinese character recognition in mirror reading: evidence from event-related potential, Int. J. Psychol. 44 (5) (2009) 360-368.

⑥⑦Y. Zhang, J.J. Yuan, B. Bao, Q.L. Zhang, The recognition potential and rotated Chinese characters, Brain Res. 1233 (2008) 98-105．