語言轉(zhuǎn)換對非熟練雙語者不同認知控制成分的即時影響*

劉 聰 焦 魯 孫 遜 王瑞明,2

(1華南師范大學心理應用研究中心/心理學院;2廣東省心理健康與認知科學重點實驗室,廣州 510631)

1 前言

人類的認知是精細復雜的系統(tǒng),多系統(tǒng)之間存在相互影響,共同完成人類認知。其中,認知控制系統(tǒng)是指人們根據(jù)某一特定要求對相關(guān)信息進行靈活性加工,并對任務無關(guān)信息進行抑制,它的執(zhí)行需要注意、工作記憶等多種成分的共同參與,對人的各種活動至關(guān)重要。對認知控制系統(tǒng)已經(jīng)進行了比較多的研究,較一致的觀點認為認知控制包含3種成分：反應抑制(Response inhibition)、干擾抑制(Interference suppression)和認知靈活性(Cognitive flexibility) (Bialystok,Craik,&Ryan,2006)。反應抑制是指個體需要對優(yōu)勢反應進行抑制;干擾抑制是指個體需要將注意集中在相關(guān)刺激上,忽視競爭刺激;認知靈活性是指在兩種任務間的轉(zhuǎn)換能力(Costa,Hernández,&Sebastián-Gallés,2008)。此外,語言系統(tǒng)跟其它認知系統(tǒng)存在密切的關(guān)系,語言中的雙語學習可以對人的認知系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響,目前也積累了一定的研究證據(jù),但是關(guān)于二語學習對高級的認知控制系統(tǒng)的研究還比較少,并且存在爭議。

目前很多研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),雙語者相對單語者存在認知控制優(yōu)勢,并且這些優(yōu)勢表現(xiàn)在特定的認知控制成分上(Bialystok,Craik,&Luk,2008;Carlson&Meltzoff,2008)。一些考察單語兒童和雙語兒童的認知控制成分的研究發(fā)現(xiàn),雙語者只在要求干擾抑制的沖突任務中比單語者表現(xiàn)更好,而在要求反應抑制的沖突任務中兩者的表現(xiàn)沒有差別(Carlson&Meltzoff,2008;Esposito,Baker-Ward,&Mueller,2013;Martin-Rhee &Bialystok,2008)。Bialystok 和Viswanathan (2009)利用面孔任務研究雙語學習對兒童認知控制各成分的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雙語兒童在干擾抑制和認知靈活性上比單語兒童好,而在反應抑制上與單語兒童沒有差別。范小月、王瑞明、吳際和林哲婷(2012)利用同樣的范式對成年中英雙語者不同認知控制成分進行比較研究得到與兒童同樣的結(jié)果,且發(fā)現(xiàn)二語熟練度越高,認知靈活性和干擾抑制就越強。研究者認為,雙語者的認知控制優(yōu)勢跟他們長期轉(zhuǎn)換語言的經(jīng)驗相關(guān),這些經(jīng)驗加強了與任務轉(zhuǎn)換相關(guān)的執(zhí)行控制過程(Bialystok,2001,2007;Green,1998)。

然而,對于長期語言經(jīng)驗導致雙語優(yōu)勢的解釋,仍有很多研究者提出質(zhì)疑。有研究者認為,先前研究中發(fā)現(xiàn)的認知控制優(yōu)勢不是雙語經(jīng)驗導致的,而是由于語言的轉(zhuǎn)換情境或者其他額外變量所引起的(De Bruin,Treccani,&Della Sala,2015;Du?abeitia et al.,2014;Hilchey &Klein,2011;Paap,2014;Paap&Greenberg,2013;Wu &Thierry,2013)。正如自適應控制假說(Adaptive control hypothesis)所認為的,雙語者會根據(jù)語言情境的不同調(diào)整他們的認知控制過程并優(yōu)化他們的認知控制網(wǎng)絡,從而表現(xiàn)出雙語優(yōu)勢(Green &Abutalebi,2013)。在最近的一項研究中,Wu和Thierry (2013)讓早期熟練威爾士語-英語雙語者完成帶有語境的 Flanker任務,即在Flanker任務的每個 trial之前呈現(xiàn)不同語言的詞匯(只呈現(xiàn)威爾士語單詞、只呈現(xiàn)英語單詞或者兩類單詞交替混合呈現(xiàn)),同時收集被試的腦電數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示,與單語語境(只呈現(xiàn)威爾士語單詞或只呈現(xiàn)英語單詞)相比,被試在混合語境下(威爾士語單詞和英語單詞交替呈現(xiàn))具有更高的反應正確率和更小的P300波幅,而P300反映了抑制控制的加工,該結(jié)果說明被試在混合語境下解決沖突的能力要顯著優(yōu)于單一語境。因此,研究者認為雙語者的執(zhí)行控制優(yōu)勢受到語境的快速調(diào)節(jié),而不是雙語者長期語言轉(zhuǎn)換經(jīng)驗的結(jié)果。但是,該研究采用的被試都是早期熟練雙語者,并且沒有區(qū)分不同的認知控制成分。那么,對于非熟練雙語者來說,不同的認知控制成分是否會受到語境不同的即時調(diào)節(jié)呢？

另外,雖然雙語執(zhí)行控制優(yōu)勢是否由于語言轉(zhuǎn)換造成的這一問題一直爭執(zhí)不下,但目前直接探討執(zhí)行控制及其各個成分與語言轉(zhuǎn)換關(guān)系的研究非常少,并且現(xiàn)有的研究大都只是關(guān)注執(zhí)行控制的各個成分在語言轉(zhuǎn)換中的重要作用(Linck,Schwieter,&Sunderman,2012;Liu,Rossi,Zhou,&Chen,2014;劉歡歡,范寧,沈翔鷹,紀江葉,2013),只有Soveri,Rodriguez-Fornell和 Laine (2011)運用多元回歸分析的方法探討高熟練芬蘭語-瑞典語雙語者語言轉(zhuǎn)換的個體差異(利用BSWQ語言轉(zhuǎn)換問卷測查)對認知控制成分的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),日常的語言轉(zhuǎn)換越多,其在轉(zhuǎn)換任務中混合消耗量越少,表明長期的語言轉(zhuǎn)換經(jīng)驗會影響雙語者的某些執(zhí)行控制功能。此外,目前雙語認知控制優(yōu)勢方面的研究大部分都是選取兩組被試(單語者和雙語者,或者非熟練雙語者和熟練雙語者),通過比較兩者在某些測查執(zhí)行功能的任務上的表現(xiàn)差異來說明雙語者存在認知控制優(yōu)勢(Bialystok,1999;Bialystok &Martin,2004;Bialystok &Viswanathan,2009;Carlson &Meltzoff,2008;Costa et al.,2008;Soveri et al.,2011)。這類相關(guān)性的研究設(shè)計自身存在很大的局限性,它們只能考察雙語的認知控制優(yōu)勢與語言轉(zhuǎn)換是否相關(guān),無法確定兩者的因果關(guān)系。針對這一問題,Zhang,Kang,Wu,Ma和Guo (2015)在最近的一項研究中利用短期訓練的方式考察語言轉(zhuǎn)換對個體認知控制能力的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),短期的語言轉(zhuǎn)換訓練影響了個體的主動性控制成分,對認知控制產(chǎn)生積極效應。借鑒 Zhang等人(2015)的研究思路,本研究將采用因果性研究的方式,直接探討語言轉(zhuǎn)換情境對非熟練雙語者的認知控制是否會有即時的影響,以及對不同認知控制成分的影響是否會有不同,同時為雙語認知控制優(yōu)勢的內(nèi)在機制提供實驗支持。

本研究實驗1將采用單因素前測后測設(shè)計,首先讓被試進行前測,完成Bialystok等人(2006)提出的面孔任務,該任務通過不同實驗條件的創(chuàng)設(shè)和比較可以分別測量被試的反應抑制能力、干擾抑制能力和認知靈活性;然后被試進行語言轉(zhuǎn)換,完成經(jīng)典的數(shù)字命名轉(zhuǎn)換任務;最后讓被試進行后測,完成與前測相同的面孔任務。先前研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),反應抑制、干擾抑制和認知靈活性具有不同的神經(jīng)機制,屬于不同的認知控制成分(Brydges,Anderson,Reid,&Fox,2013;Bunge,Dudukovic,Thomason,Vaidya,&Gabrieli,2002;Luk,Anderson,Craik,Grady,&Bialystok,2010;Sylvester et al.,2003;Ward,Roberts,&Phillips,2001)。同時考慮到長期的語言轉(zhuǎn)換經(jīng)驗對不同認知控制成分的影響模式不同(Bialystok &Viswanathan,2009;范小月等,2012),我們預期短期的語言轉(zhuǎn)換情境對反應抑制、干擾抑制和認知靈活性的即時影響也會表現(xiàn)為不同的模式。實驗2將在實驗1的基礎(chǔ)上進一步驗證語言轉(zhuǎn)換情境是否會對不同認知控制成分產(chǎn)生不同的即時影響,同時探討語言轉(zhuǎn)換情境對反應抑制、干擾抑制和認知靈活性的即時影響表現(xiàn)為不同模式的原因。在實驗 2中,一組被試只用母語命名,另一組被試只用英語命名,還有一組根據(jù)顏色選擇不同語言命名,即要不斷的進行語言轉(zhuǎn)換。然后接著進行認知控制測試,完成面孔任務。我們預期實驗 2結(jié)果將與實驗1一致?？傊?本研究將通過兩個實驗,采用兩種不同的實驗范式探討語言轉(zhuǎn)換情境是否會對非熟練雙語者的認知控制產(chǎn)生即時的影響,以及對不同的認知控制成分的影響是否會存在差異。

2 實驗1

2.1 實驗目的

探討語言轉(zhuǎn)換情境對非熟練雙語者的認知控制是否會有即時的影響,以及對不同認知控制成分的影響是否會有不同。

2.2 實驗方法

2.2.1 被試

華南師范大學非英語專業(yè)本科生 30人,年齡為 18～23歲,母語為漢語,英語為二語,均參加過大學英語四級考試,但未通過。所有被試均為右利手,視力或矯正視力正常,均無色盲,能夠準確辨別不同的顏色。

2.2.2 實驗設(shè)計

本實驗采用單因素前測后測設(shè)計,所有被試首先完成認知控制前測,然后進行語言轉(zhuǎn)換,最后,被試進行后測,完成與前測相同的任務。實驗重點關(guān)注語言轉(zhuǎn)換情境對不同認知控制成分的即時影響,重點分析被試在不同認知控制任務中的正確率和反應時。

2.2.3 實驗任務與程序

實驗的前測和后測均采用Bialystok等人(2006)提出的面孔任務。該任務中使用的實驗材料,參照Bialystok和 Viswanathan (2009)的研究,包括不同眼睛顏色和眼睛朝向的面孔圖片簡筆畫,以及矩形方塊。實驗開始時出現(xiàn)一張面部圖片,兩側(cè)各有一個矩形方塊,1000 ms后,面部圖片中的眼睛變成綠色或紅色,持續(xù)500 ms之后面部圖片消失,只留下兩個矩形方塊,持續(xù)200 ms,然后一個星號在其中一個矩形方塊上閃現(xiàn),持續(xù)150 ms。如果眼睛變成綠色,被試需要按下與星號位置相同方向的反應鍵;如果眼睛變成紅色,則按下相反方向的反應鍵。在眼睛直視任務中,彩色眼睛均朝前看,在眼睛轉(zhuǎn)換任務中,彩色眼睛朝某一側(cè)的矩形方塊看,當眼睛朝星號將要出現(xiàn)的方向看時起促進作用,朝相反方向看時起抑制作用(見圖1和圖2)。實驗包括單一顏色 Block和紅綠混合 Block,共有 16個Block,每個Block有12個trial。在單一顏色Block條件中,所有的實驗都是紅色或都是綠色;在混合Block條件中,紅色實驗和綠色實驗的次數(shù)相等,且隨機呈現(xiàn)。眼睛直視任務和眼睛轉(zhuǎn)換任務各包括2個Block僅綠色眼睛,2個Block僅紅色眼睛,4個Block為混合顏色。眼睛直視任務和眼睛轉(zhuǎn)換任務中8個Block的呈現(xiàn)順序在被試間平衡,在每次任務(眼睛直視任務和眼睛轉(zhuǎn)換任務)之前都有一個練習Block,包括8次實驗,如果需要,被試可重復練習。

圖1 眼睛直視任務

圖2 眼睛轉(zhuǎn)換任務

語言轉(zhuǎn)換采用數(shù)字轉(zhuǎn)換命名任務。被試需要根據(jù)線索顏色塊對阿拉伯數(shù)字(1～8)進行命名,當線索色塊為綠色時,用漢語對數(shù)字進行命名,當線索色塊為紅色時,用英語對數(shù)字進行命名(見圖3)。每個被試完成128個trial。所有實驗任務都在計算機上進行,實驗程序采用 E-prime軟件編制。電腦自動記錄被試的反應時,并對被試的命名正誤進行記錄。

圖3 中英轉(zhuǎn)換命名

2.3 結(jié)果與分析

所有被試的正確率均大于75%,因此未刪除任何被試。在SPSS 20.0中分析正確反應的數(shù)據(jù),首先刪除反應時在200 ms以下和2000 ms以上的極端數(shù)據(jù),再刪除反應時在 2.0個標準差以外的極端數(shù)據(jù)。對正確率的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),被試在3種認知控制成分上后測與前測的正確率均無顯著差異(

Fs

＜1),見表1。

表1 非熟練雙語者在前測和后測中 3種認知控制成分下的正確率差值(M ± SD)

根據(jù) Bialystok和 Viswanathan (2009)的算法,反應抑制由紅色眼睛實驗和綠色眼睛實驗的反應時消耗量(消耗量=紅色眼睛實驗

RT

- 綠色眼睛實驗

RT

)評定,在紅色眼睛的實驗中,要求被試按下與星號位置相反的鍵,而抑制更容易產(chǎn)生的與星號位置相同的按鍵反應,即優(yōu)勢反應;在綠色眼睛的實驗中,要求被試按下與星號位置相同的鍵,沒有抑制優(yōu)勢反應的心理活動。兩種心理活動相減,即反映了被試的反應抑制能力;干擾抑制由眼睛轉(zhuǎn)換任務中眼睛朝向與星號方向相反時的反應時和方向一致時的反應時消耗量(消耗量=注視方向不一致

RT

- 注視方向一致

RT

)評定,在眼睛朝向和星號方向不一致的實驗中,被試需要將注意力集中在星號位置上,而忽略眼睛朝向;在眼睛朝向和星號方向一致的實驗中,被試不需要此類心理活動。兩者相減,即反映了被試的干擾抑制能力;認知靈活性由混合Block和單一Block的反應時消耗量(消耗量=混合Block的

RT

- 單一Block的

RT

)評定,在混合 Block的實驗中,既有紅色眼睛的trial,又有綠色眼睛的 trial,被試要在兩種任務間進行轉(zhuǎn)換;在單一 Block實驗中,只有綠色眼睛或紅色眼睛的trial,不需要轉(zhuǎn)換。兩種心理活動相減,即反映了被試的轉(zhuǎn)換能力,即認知靈活性。對反應時數(shù)據(jù)進行2(前后測)×3(不同認知控制成分)的重復測量方差分析(見表2),結(jié)果顯示,前后測的主效應不顯著,

F

(1,29)=0.44,

p

=0.513;認知控制成分的主效應顯著,

F

(2,58)=15.36,

p

＜0.001,η=0.346;兩者的交互作用顯著,

F

(2,58)=14.71,

p

＜0.001,η=0.337,進一步的簡單效應分析發(fā)現(xiàn),在反應抑制上,后測的反應要顯著快于前測的反應,

F

(1,29)=19.94,

p

＜0.001,η=0.407;在干擾抑制上,后測的反應要顯著慢于前測的反應,

F

(1,29)=10.28,

p

=0.003,η=0.262;在認知靈活性上,前測和后測沒有顯著差異,

F

(1,29)=0.11,

p

=0.739。

表2 非熟練雙語者在前測和后測中 3種認知控制成分下的平均反應時消耗量(M ± SD)

Bialystok和Viswanathan (2009)采用同一范式發(fā)現(xiàn)雙語者的干擾抑制和認知靈活性好于單語者,而在反應抑制上兩者沒有顯著差異;范小月等人(2012)采用該范式發(fā)現(xiàn)熟練雙語者的干擾抑制和認知靈活性好于單語者,而在反應抑制上兩者沒有顯著差異。先前這些研究均認為雙語者存在雙語優(yōu)勢,這種優(yōu)勢主要體現(xiàn)在干擾抑制和認知靈活性上,并且認為這種優(yōu)勢是長期使用雙語的結(jié)果。而本研究實驗1的結(jié)果顯示,即時的語言轉(zhuǎn)換情境促進了非熟練雙語者的反應抑制,阻礙了其干擾抑制,而對認知靈活性沒有影響。這除了證明即時的語言轉(zhuǎn)換情境能影響認知控制外,還進一步說明了即時的語言轉(zhuǎn)換情境和長期的雙語使用對不同認知控制成分的影響是不同的。為什么會有不同,一種可能的解釋是,在即時的語言轉(zhuǎn)換情境中,由于個體不熟悉語言轉(zhuǎn)換過程,他們使用更多的認知資源持續(xù)關(guān)注任務要求和線索提示,這一過程有效鍛煉了反應抑制成分,但由于個體的認知資源是有限的,他們分配了更多的資源在反應抑制上,因此在干擾抑制上的表現(xiàn)就變差了。而先前研究發(fā)現(xiàn)的長期的雙語轉(zhuǎn)換經(jīng)驗提升干擾抑制和認知靈活性,對反應抑制沒有影響,是因為隨著語言轉(zhuǎn)換經(jīng)驗的積累,個體熟悉了轉(zhuǎn)換任務和線索含義,反應抑制過程就不需要占用過多的認知資源,這時個體主要通過抑制非目標語言的干擾來實現(xiàn)兩種語言之間的順利轉(zhuǎn)換,因而鍛煉了干擾抑制效率和認知靈活性效率(Bialystok &Viswanathan,2009;范小月等,2012)。這也說明了雙語者的認知控制成分有可能會隨著語言轉(zhuǎn)換的時間長短而表現(xiàn)為一種動態(tài)變化趨勢。另一方面,短期的語言轉(zhuǎn)換情境和長期的語言轉(zhuǎn)換經(jīng)驗對認知控制成分表現(xiàn)出不同的影響模式,也有可能是因為兩者屬于不同的交互環(huán)境,它們對不同的認知控制成分的認知需求各不相同,而這些認知需求的差異需要雙語者對各個認知控制成分進行相應的適應調(diào)整,從而使兩者表現(xiàn)出不同的影響模式(Green &Abutalebi,2013)。

先前研究發(fā)現(xiàn)長期的雙語使用,對不同的認知控制成分有不同的影響,本實驗發(fā)現(xiàn)即時的語言轉(zhuǎn)換情境,對不同的認知控制成分也有不同的影響,這些結(jié)果說明了反應抑制、干擾抑制和認知靈活性屬于不同的認知控制成分,其作用機制不同。但是,在實驗 1中,由于采用的是單因素前測后測設(shè)計,被試在語言轉(zhuǎn)換前后重復接受了同一個實驗任務,雖然對3種不同的認知控制成分來說,中間進行的語言轉(zhuǎn)換是一樣的,但前后測引起的練習效應是很難排除的。另外,實驗1也不能很好的說明語言轉(zhuǎn)換情境為什么會促進反應抑制,阻礙干擾抑制,而對認知靈活性沒有影響?；谏鲜鰡栴},實驗2將采用單因素被試間設(shè)計,一組被試只用母語命名,另一組被試只用英語命名,還有一組根據(jù)顏色選擇不同語言命名,即要不斷的進行語言轉(zhuǎn)換,然后接著進行認知控制測試,完成面孔任務,進一步驗證語言轉(zhuǎn)換情境是否會對非熟練雙語者的不同的認知控制成分產(chǎn)生即時的影響,同時進一步探討這一即時影響結(jié)果的成因,即是什么導致了語言轉(zhuǎn)換情境對不同的認知控制成分的影響表現(xiàn)為這種模式。

3 實驗2

3.1 實驗目的

進一步驗證語言轉(zhuǎn)換情境對非熟練雙語者不同認知控制成分的即時影響,并探討這一即時影響的原因。

3.2 實驗方法

3.2.1 被試

華南師范大學非英語專業(yè)本科生 93人,年齡為 18～23歲,母語為漢語,英語為二語,均參加過大學英語四級考試,但未通過。所有被試均為右利手,視力或矯正視力正常,均無色盲,能夠準確辨別不同的顏色。被試被隨機分派到3個實驗組,即漢語命名組、英語命名組和中英轉(zhuǎn)換命名組,每組31人。所有被試均沒有參加前面的實驗。

3.2.2 實驗設(shè)計

本實驗采用單因素被試間設(shè)計,自變量為命名條件,包括漢語命名、英語命名和中英轉(zhuǎn)換命名 3個水平,因變量為被試在面孔任務中的正確率和反應時。

3.2.3 實驗任務與程序

實驗分為兩個階段。3組被試首先分別接受不同的命名任務,然后完成面孔任務。

在第一階段,被試完成數(shù)字命名任務,該任務在實驗1中英轉(zhuǎn)換命名條件的基礎(chǔ)上增加了單語命名條件,包括漢語命名和英語命名。正式實驗時,被試隨機分成3組,每組31人。第一組只運用漢語進行命名,第二組只運用英語進行命名,第三組利用漢語和英語進行轉(zhuǎn)換命名。對于漢語命名組和英語命名組來說,實驗開始時,在空白屏幕上出現(xiàn)“+”注視點,持續(xù)時間為1000 ms,隨后屏幕中出現(xiàn)阿拉伯數(shù)字(1～8),持續(xù)時間是 1000 ms,然后數(shù)字消失留下2000 ms時間的白屏。在這段時間內(nèi)被試需要根據(jù)指導語選擇語言對阿拉伯數(shù)字進行命名(見圖4);對于中英轉(zhuǎn)換命名組,被試需要根據(jù)線索顏色塊對數(shù)字進行命名,當線索色塊為綠色時,用漢語對數(shù)字進行命名來說,當線索色塊為紅色時,用英語對數(shù)字進行命名(同實驗1,見圖3)。每個被試每個條件完成128個trial。

圖4 單語命名(漢語命名 &英語命名)

在第二階段,采用Bialystok等人(2006)提出的面孔任務。實驗程序與實驗1相同。

3.3 結(jié)果與分析

一名被試的數(shù)據(jù)因為正確率小于 75%被剔除(王穗蘋,遲毓凱,王瑞明,吳巖,2005)。在SPSS 20.0中分析正確反應的數(shù)據(jù),首先刪除反應時在 200 ms以下和2000 ms以上的極端數(shù)據(jù),再刪除反應時在2.0個標準差以外的極端數(shù)據(jù)。對正確率的分析結(jié)果表明,3組被試在每種條件下的正確率都沒有顯著差異(

Fs

＜1),見表3。

表3 被試在3種認知控制成分下的正確率差值(M ± SD)

表4 被試在 3種認知控制成分下的平均反應時消耗量(M ± SD)

認知靈活性成分的F檢驗結(jié)果表明,被試在認知靈活性的組間差異不顯著,

F

(2,89)=0.19,

p

=0.831。進一步的比較顯示,中英轉(zhuǎn)換命名組和單語命名組的差異不顯著,

t

(89)=0.29,

p

=0.776。

實驗2的結(jié)果表明,即時的語言轉(zhuǎn)換情境能夠促進反應抑制,阻礙干擾抑制,而對認知靈活性沒有影響,進一步驗證了實驗1的結(jié)果,表明3種認知控制成分的作用機制不同。同時,通過分析3組被試(漢語、英語、轉(zhuǎn)換)在3種認知控制成分上的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)漢語命名組和英語命名組在3種認知控制成分上都沒有顯著差異,而轉(zhuǎn)換組和單語組在 3種認知控制成分上有差異,說明語言轉(zhuǎn)換對不同認知控制成分的即時影響,不是簡單的語言情境的作用,而是語言轉(zhuǎn)換起了作用。另外,對于非熟練雙語者來說,由于英語屬于非優(yōu)勢語言,在語言轉(zhuǎn)換時,他們更傾向于用英語進行命名,被試需要對母語反應進行即時的抑制,從而使反應抑制得到鍛煉,使得其反應抑制能力得到提升。但這種即時的反應抑制同時阻礙了干擾抑制,使得語言轉(zhuǎn)換組的干擾抑制能力下降。而對于認知靈活性(轉(zhuǎn)換能力)來說,由于它與反應抑制和干擾抑制(抑制能力)的作用機制不同,即時的語言轉(zhuǎn)換情境不足以對認知靈活性產(chǎn)生影響。因此,語言轉(zhuǎn)換情境能夠促進反應抑制,阻礙干擾抑制,而對認知靈活性沒有影響。

此外,在實驗 2中,雖然英語命名組與中英轉(zhuǎn)換命名組、漢語命名組和英語命名組在反應抑制和干擾抑制上差異不顯著,但是從文中表4被試在 3種認知控制成分上的平均反應時消耗量數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),它們之間都存在一定的顯著趨勢,即在反應抑制上,漢語命名組＞英語命名組＞中英轉(zhuǎn)換命名組,在干擾抑制上,漢語命名組＜英語命名組＜中英轉(zhuǎn)換命名組。相對于漢語命名組來說,英語命名組被試在命名時傾向于使用漢語反應,需要付出更多的資源抑制漢語影響,這使得他們之間存在一定的顯著趨勢;同樣的,相對于中英轉(zhuǎn)換命名組來說,英語命名組需要付出的資源要少,他們之間也會表現(xiàn)出一定的顯著趨勢。兩者之所以沒有達到顯著,而只呈現(xiàn)出一種趨勢,應該是效應量不足所導致的。此外,本研究重點關(guān)注的是中英轉(zhuǎn)換命名組和單語組(漢語命名組和英語命名組)在認知控制成分上的差異,至于漢語命名組和英語命名組、以及英語命名組和中英轉(zhuǎn)換命名組不顯著的具體原因在以后的研究中有待進一步探討。

4 討論

目前,對于雙語者認知控制優(yōu)勢方面的研究來說,研究者主要關(guān)注了雙語者長期的語言使用經(jīng)驗對認知控制及其各個成分的影響,而很少有研究考察即時的語言轉(zhuǎn)換情境對認知控制各個成分的影響,只有Wu和Thierry (2013)發(fā)現(xiàn)雙語者的認知控制優(yōu)勢受到語言情境的調(diào)節(jié)?；谏鲜鲅芯?本研究旨在進一步探討雙語者認知控制的各個成分是否受到語言轉(zhuǎn)換情境的即時影響。

本研究中的兩個實驗結(jié)果都表明,對于非熟練雙語者來說,語言轉(zhuǎn)換情境能夠促進反應抑制,阻礙干擾抑制,而對認知靈活性沒有影響。同時,反應抑制、干擾抑制和認知靈活性屬于3種不同的認知控制成分,它們的作用機制各不相同。此外,實驗2結(jié)果表明,語言轉(zhuǎn)換情境對認知控制3種成分的影響是因為非熟練雙語者在語言轉(zhuǎn)換時傾向于利用非優(yōu)勢語言,啟動了更多的英語反應,被試對母語反應進行了即時抑制,從而反應抑制能力提升,干擾抑制能力下降,而認知靈活性沒有變化。

我們的實驗結(jié)果與Wu和Thierry (2013)的研究具有一致性。Wu和Thierry (2013)的研究發(fā)現(xiàn),雙語者的認知控制的能力受到語境的調(diào)節(jié),轉(zhuǎn)換語境下雙語者解決沖突的能力顯著優(yōu)于單一語境。而本研究利用面孔任務將認知控制分為反應抑制、干擾抑制和認知靈活性3種成分,考察了語言轉(zhuǎn)換情境對非熟練雙語者的認知控制各個成分的即時影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),語言轉(zhuǎn)換情境能夠促進反應抑制,阻礙干擾抑制,對認知靈活性沒有影響。表明了雙語者的不同認知控制成分會受到轉(zhuǎn)換語境的調(diào)節(jié),并且這種調(diào)節(jié)是一種即時的任務效應。同時,語言轉(zhuǎn)換情境對3種認知控制成分的影響模式不同,再一次證明了反應抑制、干擾抑制以及認知靈活性是相互獨立的,它們的作用機制各不相同。這與前人研究結(jié)果不謀而合,Brydges等人(2012)和 Bunge等人(2002)分別利用ERP和fMRI技術(shù)發(fā)現(xiàn),反應抑制和干擾抑制是認知控制的兩個不同的成分,它們分別激活不同的腦區(qū);同樣的,行為和腦成像數(shù)據(jù)表明,認知靈活性和干擾抑制相互獨立(Sylvester et al.,2003;Ward et al.,2001)。在本研究中,由于3種認知控制成分的內(nèi)在機制不同,才使得它們會在不同的情境下產(chǎn)生不同的變化。

前人研究已經(jīng)表明,由于雙語者在使用一種語言時,兩種語言都會被激活(Kroll &Dijkstra,2002)。雙語者在日常生活中需要將注意集中在與當前情境相一致的語言表達系統(tǒng)上,同時避免另一種語言的干擾,并且同時需要不斷的在兩種語言之間進行轉(zhuǎn)換。這種長期語言使用經(jīng)驗使雙語者的干擾抑制能力和認知靈活性得到鍛煉,最終導致雙語者在干擾抑制和認知靈活性上好于單語者。而對于反應抑制來說,由于雙語者的語言使用不需要他們對習慣反應進行抑制,所以他們的反應抑制能力和單語者沒有差異(Bialystok &Viswanathan,2009;范小月等,2012)。而在本研究中,我們發(fā)現(xiàn),語言轉(zhuǎn)換的實驗情境能夠促進反應抑制,阻礙干擾抑制,而對認知靈活性沒有影響。因此,我們推測,先前研究中發(fā)現(xiàn)的雙語者有更強的干擾抑制能力和認知靈活性不是任務的即時影響,而是長期的語言使用的結(jié)果,為雙語認知控制優(yōu)勢的內(nèi)在機制提供了研究支持。長期的語言使用經(jīng)驗和即時的語言轉(zhuǎn)換情境都會影響雙語者的認知控制成分,它們表現(xiàn)為不同的影響模式。

上述實驗結(jié)果驗證了自適應控制假說(Green &Abutalebi,2013)。自適應控制假說認為,人們會根據(jù)語言情境的不同調(diào)整他們的認知控制過程并優(yōu)化他們的認知控制網(wǎng)絡。在本研究中,雙語者的 3種認知控制成分在語言轉(zhuǎn)換情境下和單一語境下存在差異,正是由于他們適應調(diào)整的結(jié)果。具體來說,相對于單一語境,語言轉(zhuǎn)換情境需要非熟練雙語者不斷的抑制優(yōu)勢反應,從而使其反應抑制能力得到鍛煉提升;同時,語言轉(zhuǎn)換情境需要雙語者兩種相沖突的心理表征始終處于激活狀態(tài),個體需要不斷進行選擇性注意,只關(guān)注有關(guān)信息,這一過程消耗了他們過多的認知資源,從而導致其干擾抑制能力下降;而對于雙語者的認知靈活性為什么在單一語境下和語言轉(zhuǎn)換情境下未表現(xiàn)出差異這一結(jié)果,我們認為,由于轉(zhuǎn)換能力(認知靈活性)和抑制能力(反應抑制和干擾抑制)的內(nèi)在機制不同,即時的語言轉(zhuǎn)換情境不足以影響非熟練雙語者轉(zhuǎn)換能力,而只對抑制能力產(chǎn)生影響。同樣的,本研究中短期語言轉(zhuǎn)換任務對雙語者認知控制成分即時影響與先前研究中長期的語言使用經(jīng)驗對認知控制成分的影響顯著不同,也是由于長期的語言學習環(huán)境與短期的語言轉(zhuǎn)換情境不同,雙語者對不同的認知控制成分適應調(diào)整所導致的。本研究結(jié)果強調(diào)了語境作為一個獨立的因素對雙語認知控制能力的發(fā)展尤為重要。在以后的研究中,我們應該進一步探討語境如何影響雙語者其他的執(zhí)行功能(如：工作記憶、推理、問題解決等),同時又是如何塑造雙語者的執(zhí)行功能網(wǎng)絡。

另外,認知控制成分受到語言轉(zhuǎn)換情境即時影響這一實驗結(jié)果還說明了人類認知功能的可塑性。目前有很多研究發(fā)現(xiàn),長期從事某種活動,比如開出租車(Maguire et al.,2000)、玩游戲(Kühn,Gleich,Lorenz,Lindenberger,&Gallinat,2014)、演奏樂器(Fauvel et al.,2014)以及學習多種語言(Luk,Bialystok,Craik,&Grady,2011)都可以改變?nèi)说哪X結(jié)構(gòu),并提高人的某些執(zhí)行功能。同時,在這些研究中,研究者都是利用被試間比較的方法說明這些長期經(jīng)驗對執(zhí)行功能的影響,而這種影響是由眾多變量(包括實驗情境)共同引起的。因此,這些研究無法獨立探討某一操作變量對執(zhí)行功能的影響。在本研究中,我們通過操縱語言轉(zhuǎn)換情境這一變量說明語言轉(zhuǎn)換情境同樣能夠塑造人的執(zhí)行功能,而不僅僅局限于長期的語言使用經(jīng)驗。

總體上,本研究探討了語言轉(zhuǎn)換情境對非熟練雙語者認知控制各個成分的即時影響,進一步明確了語言轉(zhuǎn)換和認知控制的關(guān)系,并為雙語認知控制優(yōu)勢的研究提供了實驗支持,具有一定的理論意義。但是,本研究也存在一些不足和可以進一步探討的地方。雖然本研究發(fā)現(xiàn)語言轉(zhuǎn)換情境對認知控制成分具有即時的影響,但二語的習得年齡會不會對這種影響模式產(chǎn)生作用？隨著雙語者年齡的增長,這種影響會不會發(fā)生變化？其內(nèi)在的神經(jīng)機制如何？此外,語言轉(zhuǎn)換情境對認知控制成分的這種即時影響能夠持續(xù)多久？語言轉(zhuǎn)換情境為什么與雙語使用對認知控制成分有著不同的影響機制？這些問題在以后的研究中都有待進一步的探討。

5 結(jié)論

本研究利用因果性研究的方式考察語言轉(zhuǎn)換情境對非熟練雙語者認知控制成分的即時影響,結(jié)果表明,語言轉(zhuǎn)換情境能夠促進反應抑制,阻礙干擾抑制,對認知靈活性沒有影響,表明反應抑制、干擾抑制和認知靈活性屬于不同的認知控制成分。同時,本研究進一步說明了雙語者的認知控制優(yōu)勢是雙語者長期語言使用的結(jié)果,為雙語優(yōu)勢的內(nèi)在機制提供了實驗支持。

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