老年人書寫產(chǎn)生中詞匯頻率和音節(jié)頻率效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程：ERP研究*

(中國(guó)人民大學(xué)心理學(xué)系, 北京 100872)

1 前言

語言產(chǎn)生是指人們利用語言表達(dá)思想的心理過程, 包括口頭語言和書面語言的產(chǎn)生(彭聃齡,舒華, 陳烜之, 1997)。書面語言的產(chǎn)生指以手執(zhí)筆將所要表達(dá)的思想用書面文字寫下來的過程, 稱之為書寫產(chǎn)生, 包括了概念準(zhǔn)備、詞條選擇、拼寫編碼、運(yùn)動(dòng)編碼和執(zhí)行運(yùn)動(dòng)程序(van Galen, 1991)。

1.1 書寫產(chǎn)生中語音的作用

書寫產(chǎn)生過程中是否存在語音中介？即在通達(dá)正字法代碼時(shí)是否需要語音信息的參與？這是該領(lǐng)域爭(zhēng)論最激烈的問題之一, 研究者對(duì)此提出了兩種截然不同的假設(shè)：語音中介假設(shè)和正字法自主假設(shè)。

語音中介假設(shè)認(rèn)為書寫產(chǎn)生依賴于先前語音代碼的提取(Geschwind, 1969), 即在提取詞匯的正字法信息之前需提取詞匯的音韻信息。正常個(gè)體書寫產(chǎn)生過程的研究表明語音信息約束了正字法代碼的選擇(Afonsoz & álvarez, 2011; Bonin, Peereman,& Fayol, 2001; Damian, Dorjee, & Stadthagen-Gonzalez,2011; Zhang & Damian, 2010)。Zhang和 Damian(2010)考察了英語書寫產(chǎn)生過程中的正字法和語音編碼的時(shí)間進(jìn)程, 發(fā)現(xiàn)正字法和語音同時(shí)相關(guān)的促進(jìn)效應(yīng)主要是由語音相關(guān)引起, 這表明在書寫產(chǎn)生的早期階段語音信息被激活。Bonin等(2001)考察了語音編碼在書寫中的作用, 并在詞匯水平和亞詞匯水平操縱了單詞正字法和語音之間的一致性程度, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)首字母不一致條件下的潛伏期長(zhǎng)于一致條件, 表明語音信息通過亞詞匯水平通路影響了書寫過程, 支持了語音中介假設(shè)。

正字法自主假設(shè)則認(rèn)為個(gè)體在書寫過程中正字法信息是直接從詞匯的語義表征中得到激活的,不需要語音表征作為中介(Rapp & Caramazza, 1997)。Bonin, Fayol和Peereman (1998)發(fā)現(xiàn)與無關(guān)條件相比, 語音和正字法同時(shí)相關(guān)條件、正字法相關(guān)條件的書寫反應(yīng)時(shí)不存在顯著差異, 這表明在語音和正字法同時(shí)相關(guān)條件下, 其反應(yīng)時(shí)的縮短主要是由正字法相關(guān)引起的。正字法自主假設(shè)認(rèn)為正常的書寫產(chǎn)生過程中正字法的編碼不會(huì)受到語音信息的影響, 但并未否認(rèn)書寫中語音信息的激活。根據(jù)Miceli,Benvegnù, Capasso 和 Caramazza (1997)以及 Bonin等(2001)的觀點(diǎn), 正字法的激活與語音激活是同時(shí)的, 而非語音激活在先。Bonin等(2001)提出了書寫產(chǎn)生過程的工作模型, 其假設(shè)在圖畫呈現(xiàn)后所產(chǎn)生的語義激活是平行地獨(dú)立地傳遞到正字法詞典和語音詞典(見圖1)。

圖1 書寫產(chǎn)生過程的模型(Bonin et al., 2001; Damian et al., 2011)

1.2 語言產(chǎn)生中的詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)

書寫產(chǎn)生的研究沿襲了口語產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)范式來考察書寫產(chǎn)生的特點(diǎn)以及語音在書寫產(chǎn)生中的作用。在考察口語產(chǎn)生過程時(shí), 圖畫?詞匯干擾范式和圖畫命名范式(變化圖畫的特征, 如視覺復(fù)雜度等或者變化圖畫名稱的語言學(xué)變量, 如詞頻或音節(jié)頻率)是兩類經(jīng)典的研究方法。在圖畫命名中, 研究者觀察到了詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)。

詞匯頻率效應(yīng)指在圖畫口語命名中, 圖畫名稱為高頻率詞匯時(shí), 其潛伏期快于低頻率圖畫名稱的命名(Oldfield & Wingfield, 1965; Wingfield, 1968)。Jescheniak和Levelt (1994)在物體識(shí)別和延遲詞匯產(chǎn)生任務(wù)中均未發(fā)現(xiàn)詞匯頻率效應(yīng), 物體識(shí)別任務(wù)中僅包含言語產(chǎn)生中的概念激活過程, 延遲命名任務(wù)僅包含言語產(chǎn)生中的發(fā)音過程, 這排除了詞匯頻率效應(yīng)出現(xiàn)在早期概念激活(前詞匯加工水平)和晚期發(fā)音過程(后詞匯加工水平)的可能性。這表明詞匯頻率效應(yīng)出現(xiàn)在詞匯水平, 包括了口語產(chǎn)生中的詞匯選擇和單詞形式編碼兩個(gè)階段。Kandel,álvarez和 Vallée (2006)的研究表明口語產(chǎn)生中的詞匯頻率效應(yīng)發(fā)生在詞匯產(chǎn)生中的單詞形式編碼階段。Bonin和Fayol (2002)考察了書寫產(chǎn)生中的詞匯頻率效應(yīng), 發(fā)現(xiàn)圖畫名稱為高詞頻同音異形異義詞時(shí), 則其命名潛伏期短于圖畫名稱為低詞頻的詞匯, 在圖畫語義分類任務(wù)中未發(fā)現(xiàn)詞匯頻率效應(yīng),因此他們認(rèn)為書寫產(chǎn)生中的詞匯頻率效應(yīng)是詞匯水平的。

音節(jié)頻率效應(yīng)表現(xiàn)為圖畫名稱為高音節(jié)頻率詞匯時(shí), 其命名潛伏期快于命名圖畫名稱為低音節(jié)頻率的詞匯, 這可能是因?yàn)楦哳l音節(jié)能夠更快地通達(dá)至發(fā)聲的語音音節(jié)程序(Levelt, Roelofs, & Meyer,1999)。Laganaro和Alario (2006)采用即時(shí)和延遲圖片命名、假詞命名任務(wù), 比較有無發(fā)音抑制時(shí)的命名潛伏期, 發(fā)現(xiàn)在即時(shí)假詞命名、圖片命名和伴有發(fā)音抑制的延遲命名任務(wù)中存在音節(jié)頻率效應(yīng), 但在無發(fā)音抑制的延遲命名任務(wù)中則未出現(xiàn)音節(jié)頻率效應(yīng)。前三類任務(wù)所測(cè)量的潛伏期都包含了語音編碼過程, 而無發(fā)音抑制的延遲命名任務(wù)則未包含,任務(wù)之間的比較表明音節(jié)頻率影響了語音編碼階段。關(guān)于書寫產(chǎn)生中音節(jié)頻率效應(yīng)的研究很少,Kandel等(2006)的研究發(fā)現(xiàn)法國(guó)一至五年級(jí)的學(xué)生以音節(jié)為單位書寫詞匯, 并且發(fā)現(xiàn)是正字法音節(jié)信息影響了兒童書寫過程。

以上研究的目標(biāo)語言均為字母語言, 針對(duì)漢語的研究較少。Zhang和Wang (2014)采用圖畫命名任務(wù), 變化了圖畫名稱的詞匯頻率和音節(jié)頻率, 在漢語詞匯書寫產(chǎn)生中發(fā)現(xiàn)了詞匯頻率和音節(jié)頻率效應(yīng), 表明語音信息確實(shí)在書寫產(chǎn)生過程中產(chǎn)生了激活, 并可能對(duì)正字法的輸出產(chǎn)生了影響。為進(jìn)一步探討詞匯頻率和音節(jié)頻率的時(shí)間進(jìn)程, 王成(2015)利用 ERP技術(shù), 采用圖畫命名任務(wù)探討了青年人漢語書寫產(chǎn)生中的詞匯頻率和音節(jié)頻率的時(shí)間進(jìn)程, 研究中變化了圖畫名稱的詞匯頻率(詞頻高和詞頻低)和音節(jié)頻率(音節(jié)頻率高與音節(jié)頻率低), 發(fā)現(xiàn)青年人在書寫產(chǎn)生中的詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)在圖畫呈現(xiàn)后的 200 ms開始出現(xiàn), 且二者的交互作用從圖畫呈現(xiàn)后的200ms開始出現(xiàn), 表現(xiàn)為在高詞頻詞條件下, 低音節(jié)頻率詞較高音節(jié)頻率詞誘發(fā)了更大的負(fù)波, 而在低詞頻詞條件下, 高音節(jié)頻率詞較低音節(jié)頻率詞誘發(fā)了更大的負(fù)波。這表明語音信息影響漢語書寫產(chǎn)生過程。Qu, Zhang和Damian (2016)的研究發(fā)現(xiàn)漢語書寫產(chǎn)生中, 高低詞頻的差異在圖畫呈現(xiàn)之后的 168 ms出現(xiàn), 詞頻對(duì)書寫產(chǎn)生過程的影響可能發(fā)生在詞匯選擇過程。詞頻對(duì)口語產(chǎn)生過程的影響也發(fā)生在同一階段, 表明口語產(chǎn)生和書寫產(chǎn)生的詞匯選擇過程是類似的。

1.3 語言產(chǎn)生的認(rèn)知年老化

已有語言產(chǎn)生研究大多采用年輕人或大學(xué)生作為被試, 一般為35歲以下, 很少有研究關(guān)注老年人。老年人的一般認(rèn)知能力, 如工作記憶、加工速度、歸納推理、甚至是詞匯能力隨著年老而出現(xiàn)衰退, 即認(rèn)知年老化現(xiàn)象(Schaie, 2000)。與記憶等認(rèn)知過程類似,人類的語言產(chǎn)生能力同樣隨著年齡的增長(zhǎng)發(fā)生衰退(Burke & Shafto, 2008), 其機(jī)制可能為一般認(rèn)知能力的衰退導(dǎo)致的。研究表明口語產(chǎn)生的認(rèn)知年老化發(fā)生在音韻編碼階段(Mortensen,Meyer, & Humphreys, 2006)。老年人比青年人出現(xiàn)更多的舌尖效應(yīng)現(xiàn)象, 表明老年人知道自己想要表達(dá)的詞匯, 卻不能成功地提取詞匯的發(fā)音, 在口語產(chǎn)生的音韻編碼階段出現(xiàn)困難(Burke, MacKay,Worthley, & Wade, 1991)。

與青年人相比, 老年人在書寫中存在更多的提筆忘字的現(xiàn)象。MacKay和Abrams (1998)發(fā)現(xiàn)在聽覺呈現(xiàn)詞匯時(shí), 老年人較青年人更有可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的拼寫。當(dāng)要求老年人和青年人判斷視覺呈現(xiàn)的詞匯的拼寫是否正確時(shí), 兩者表現(xiàn)出了同樣的準(zhǔn)確性,而要求他們寫出剛剛看過的詞匯時(shí), 老年人較青年人表現(xiàn)出了更多的拼寫錯(cuò)誤(MacKay, Abrams, &Pedroza, 1999)。這些結(jié)果表明正字法表征的通達(dá)隨著年齡的增加而削弱。這一結(jié)果可能是由于老年人的詞形表征和語音表征之間的聯(lián)結(jié)更弱所致(Burke et al., 1991), 表現(xiàn)出年老化的語言特異性。在漢語口語詞匯產(chǎn)生中, 楊群和張清芳(2015)發(fā)現(xiàn)老年組的圖畫命名時(shí)間長(zhǎng)于青年組, 老年人的詞頻效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)大于青年組, 且老年人存在詞頻和音頻的交互作用, 而青年組無二者的交互作用, 表明隨著年齡增加, 信息之間的作用模式發(fā)生了變化。

綜上, 已有研究關(guān)注了青年人的漢語書寫產(chǎn)生過程, 尚未有針對(duì)老年人的研究。本研究采用變化圖畫名稱語言學(xué)特征的任務(wù)范式, 即圖畫命名任務(wù),利用 ERP技術(shù)考察老年人漢語書寫產(chǎn)生過程中的詞頻效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程。根據(jù)語音中介假設(shè), 書寫產(chǎn)生中詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)的位置應(yīng)該和口語產(chǎn)生中相同, 即處于語音單詞形式編碼階段, 而根據(jù)正字法自主假設(shè), 書寫產(chǎn)生中的詞匯頻率效應(yīng)出現(xiàn)在正字法編碼階段, 而音節(jié)頻率效應(yīng)可能不會(huì)出現(xiàn), 或者出現(xiàn)在詞匯頻率效應(yīng)之后。由于老年人一般認(rèn)知能力的衰退, 詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)可能比青年人出現(xiàn)得晚。

2 方法

2.1 被試

22名(10名男性, 平均年齡 71.59歲, 年齡：64～81歲)來自中國(guó)科學(xué)院心理研究所附近社區(qū)的老年被試參加了實(shí)驗(yàn)獲得報(bào)酬。所有老年人的認(rèn)知能力均正常(Montreal Cognitive Assessment Scale,MoCA, 得分為27.54 ± 1.12, 該量表用于診斷輕度認(rèn)知功能損害, 得分≥26分者為正常個(gè)體), 受教育平均年限為 14.90 ± 2.21年, 均為右利手, 無腦部疾病史, 母語為漢語、普通話標(biāo)準(zhǔn), 視力或矯正視力正常。

2.2 材料

表1 實(shí)驗(yàn)中所用圖畫及其名稱的相關(guān)屬性

從張清芳和楊玉芳(2003)建立的標(biāo)準(zhǔn)化圖片庫中選出 60張具有單音節(jié)名稱的圖畫, 圖畫名稱的平均筆畫數(shù)為9.95。詞匯頻率選自現(xiàn)代漢語頻率詞典(北京語言學(xué)院語言教學(xué)研究所, 1986), 由于漢字的發(fā)音(拼音)對(duì)應(yīng)于一個(gè)音節(jié), 音節(jié)頻率是一個(gè)音節(jié)的詞匯頻率(不考慮音調(diào))之和, 其中詞匯頻率≥130/百萬為高詞頻詞, 詞匯頻率≤47/百萬為低詞頻詞, 音節(jié)頻率≥2558/百萬為高音節(jié)頻率詞,音節(jié)頻率 ≤ 1479/百萬為低音節(jié)頻率詞。60個(gè)目標(biāo)詞中包括了四類詞匯各 15個(gè)：高詞頻高音頻詞、高詞頻低音頻詞、低詞頻高音頻詞、低詞頻低音頻詞(圖畫名稱的相關(guān)屬性見表1)。

t

檢驗(yàn)表明, 高低詞匯頻率詞的差異顯著,

t

(58)

=

9.42,

p

< 0.001; 高低音節(jié)頻率詞的差異顯著,

t

(58) = 9.57,

p

< 0.001,高低詞匯頻率詞在命名一致性、熟悉性、圖片一致性和復(fù)雜性上均無顯著性差異(

t

s < 2,

p

s > 0.05)。

2.3 設(shè)計(jì)

2(詞匯頻率：高、低) × 2(音節(jié)頻率：高、低)的兩因素完全重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì), 兩個(gè)自變量均為被試內(nèi)因素。為了得到足夠多的疊加次數(shù), 重復(fù)了3次,每組包括8次練習(xí)試次和60次實(shí)驗(yàn)試次。圖畫呈現(xiàn)的順序是偽隨機(jī)的：同一幅圖畫至少間隔5幅其它圖畫后再次呈現(xiàn), 圖畫名稱聲母相同或者聲旁相同的不會(huì)連續(xù)出現(xiàn)。每個(gè)被試3組測(cè)試序列是不同的, 每個(gè)被試需要完成180個(gè)試次, 每組之間有休息。

2.4 儀器

實(shí)驗(yàn)程序由 E-Prime 1.1編制, 電腦呈現(xiàn)圖片刺激并記錄書寫潛伏期, 書寫反應(yīng)(從圖片呈現(xiàn)到書寫筆開始接觸書寫板的時(shí)間間隔)由書寫板(WACOM Intuos A4)和電子墨水書寫筆(WACOM,Japan)記錄。

2.5 程序

被試端坐在距離電腦屏幕70 cm處進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)共分為三個(gè)階段。第一階段的主要目的是熟悉圖畫及其名稱。在屏幕底端的正中間依次給被試呈現(xiàn)圖畫及其對(duì)應(yīng)名稱 3500 ms, 要求被試熟悉圖片的名稱并用該名稱命名圖畫; 第二階段進(jìn)行書寫練習(xí), 圖畫仍然呈現(xiàn)在電腦屏幕底端正中間, 以減少書寫過程中的抬頭及眼部動(dòng)作, 要求被試在看到圖畫之后迅速又準(zhǔn)確地寫出其名稱, 在落筆寫之前盡量保持不動(dòng), 不要眨眼。在被試熟悉了所有的圖畫名稱, 并達(dá)到正式實(shí)驗(yàn)的書寫要求之后, 進(jìn)入第三階段, 給被試戴上電極帽開始正式實(shí)驗(yàn)。

正式實(shí)驗(yàn)中每一個(gè)試次的流程如下：首先, 屏幕最下方正中間呈現(xiàn)注視點(diǎn)“+”500 ms, 接著呈現(xiàn)500 ms的空屏, 然后在相同的地方呈現(xiàn)圖畫, 被試開始做出反應(yīng)后圖畫消失。被試的任務(wù)是在看到圖畫后, 迅速而準(zhǔn)確地在書寫紙(鋪在書寫板上)上寫出圖畫對(duì)應(yīng)的名稱, 待被試寫完之后, 由主試按鍵進(jìn)入下一個(gè)試次。要求被試在每一個(gè)試次開始時(shí),將筆尖放在要寫的地方上空約 2 cm處, 以避免書寫開始時(shí)的手臂移動(dòng); 被試在刺激出現(xiàn)至落筆寫之前這一階段, 需將視線始終保持在屏幕上, 不可低頭看自己的筆跡, 最大限度地減少 EEG記錄中與頭動(dòng)和眼動(dòng)有關(guān)的偽跡。整個(gè)實(shí)驗(yàn)大概持續(xù)40 min。

2.6 EEG記錄和分析

使用Neuroscan公司生產(chǎn)的64導(dǎo)腦電記錄系統(tǒng),電極位置在國(guó)際 10-20系統(tǒng)基礎(chǔ)上構(gòu)成, 用電極帽記錄EEG。參考電極置于雙側(cè)乳突連線, 前額發(fā)際下1 cm處接地, 同時(shí)記錄水平眼電(HEOG)和垂直眼電(VEOG), 每個(gè)電極處的頭皮電阻均保持在5k?以下。連續(xù)記錄時(shí)濾波帶通為0.05～100 Hz, 采樣率為500 Hz/導(dǎo)。離線分析時(shí)程為圖畫呈現(xiàn)前200 ms到圖畫呈現(xiàn)后600 ms, 基線為圖畫出現(xiàn)前200 ms,數(shù)據(jù)分析時(shí)濾波帶通為 0.1～30 Hz, 只對(duì)被試做出正確反應(yīng)的刺激所引起的 EEG進(jìn)行平均疊加。刪除眼電、肌電等偽跡, 波幅超過±70 μV的記錄在疊加中被自動(dòng)刪除, 離線式疊加處理。

根據(jù)矢狀軸和冠狀軸選取9個(gè)興趣區(qū)(Regions of Interest, ROI), 其中每個(gè)外側(cè)ROI的電壓值是三個(gè)電極點(diǎn)的平均波幅, 例如, 左?前(F3, F5, FC3),中?前(FZ), 右?前(F4, F6, FC4), 左?中(C3, C5,CP3), 中?中(CZ), 右?中(C4, C6, CP4), 左?后(P3,P5, PO3), 中?后(PZ)和右?后(P4, P6, PO4)區(qū)域。以各時(shí)段的平均電壓值為因變量, 進(jìn)行2(詞匯頻率：高、低) × 2(音節(jié)頻率：高、低) × 3(腦區(qū)：前、中、后)× 3(半球：左、中、右)重復(fù)測(cè)量方差分析。僅報(bào)告詞匯頻率和音節(jié)頻率的且在 0.05水平上顯著的效應(yīng)。當(dāng)球形假設(shè)不成立時(shí), 方差分析的

p

值均用Greenhouse-Geisser校正。為了確定詞頻效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程, 采用Guthrie和Buchwald (1991)提出的計(jì)算始潛伏期的方法。詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)的始潛伏期是比較高低詞頻或者高低音節(jié)頻率條件下,相同時(shí)間點(diǎn)上的波幅差異是否達(dá)到顯著。為了確定詞頻效應(yīng)(高詞匯頻率–低詞匯頻率)和音節(jié)頻率效應(yīng)(高音節(jié)頻率–低音節(jié)頻率)的始潛伏期, 從圖畫呈現(xiàn)后的200 ms開始到600 ms, 在每一個(gè)采樣點(diǎn)上(兩個(gè)采樣點(diǎn)之間間隔2 ms)進(jìn)行配對(duì)樣本

t

檢驗(yàn)。Guthrie和Buchwald (1991)認(rèn)為, 當(dāng)至少連續(xù)22 ms的

t

檢驗(yàn)結(jié)果顯著(

p

< 0.05), 則認(rèn)為條件間的顯著差異是可靠的, 第一個(gè)出現(xiàn)顯著差異的時(shí)間點(diǎn)則被確定為某一效應(yīng)的始潛伏期。

研究者采用偏側(cè)化指數(shù)這一指標(biāo)來描述大腦功能的一側(cè)化水平, 常見的計(jì)算偏側(cè)化指數(shù)的公式為：

LI (Lateralization Index) = (L–R) / (L+R)其中, L和R為分別為左右視野數(shù)據(jù)平均值, 兩者之差與之和的比值就反映了大腦功偏側(cè)化的水平。如果該值基于反應(yīng)時(shí)計(jì)算出來為正值, 則反映出右視野?左半球的優(yōu)勢(shì)效應(yīng), 如果為負(fù)值, 則反映出左視野?右半球的優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。如果是基于正確率計(jì)算的值, 偏側(cè)化的結(jié)果與之相反(蔡厚德, 1999)。本研究所采用的指標(biāo)為平均波幅, 如果LI為正值, 反映的則是左半球優(yōu)勢(shì)效應(yīng), 如果LI為負(fù)值, 反映的則是右半球優(yōu)勢(shì)效應(yīng)。

3 結(jié)果

3.1 行為結(jié)果

兩名被試因?yàn)?EEG信號(hào)偽跡太多而被剔除,因此分析了 20名被試的數(shù)據(jù)。刪除錯(cuò)誤反應(yīng)或記錄故障的數(shù)據(jù)(4.86%)、反應(yīng)時(shí)短于300 ms或長(zhǎng)于2500 ms的數(shù)據(jù)(2.39%)以及處于平均值2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之外(2.33%)的數(shù)據(jù)。表2所示為每種條件下書寫潛伏期的平均值和錯(cuò)誤率。

使用線性混合效應(yīng)模型分析反應(yīng)時(shí)和錯(cuò)誤率數(shù)據(jù)(Baayen, Davidson, & Bates, 2008; Bates, Maechler,& Dai, 2008)。該模型擬合數(shù)據(jù)時(shí)采用限制性最大似然估計(jì), 該估計(jì)可以得到使模型的預(yù)測(cè)值和觀測(cè)值最為接近的參數(shù)值。模型以詞匯頻率和音節(jié)頻率作為自變量, 并同時(shí)考慮被試隨機(jī)和項(xiàng)目隨機(jī)效應(yīng),其中最初的模型只包括隨機(jī)因素(被試和項(xiàng)目), 接著逐步增加兩個(gè)自變量及其交互作用。當(dāng)增加一個(gè)自變量及兩個(gè)變量之間的交互作用不能顯著地改善模型擬合度時(shí), 表明其不能對(duì)因變量產(chǎn)生顯著的影響, 因此在增加固定因素或交互作用之前的模型為最優(yōu)擬合模型。

反應(yīng)時(shí)分析顯示, 最優(yōu)模型包括詞匯頻率(

t

(56.57) = –4.55,

p

< 0.001)和音節(jié)頻率(

t

(56.56) =–2.34,

p

< 0.05)。加入詞匯頻率和音節(jié)頻率的交互作用不能顯著改善模型擬合程度, c(1, 3320) =0.62,

p

= 0.432。由于錯(cuò)誤率是二項(xiàng)分布(binomial family), 因此使用二項(xiàng)分布的統(tǒng)計(jì), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)逐步納入詞匯頻率(c(1) = 0.64,

p

= 0.423)、音節(jié)頻率(c(1) = 0.33,

p

=0.565)、詞匯頻率和音節(jié)頻率之間的交互作用(c(1) =0.15,

p

= 0.700)均不能顯著地改善模型的擬合程度。

3.2 ERP結(jié)果

反應(yīng)錯(cuò)誤且反應(yīng)時(shí)小于500 ms或大于2000 ms的試次被剔除。已有研究表明詞匯頻率和音節(jié)頻率效應(yīng)在刺激出現(xiàn)的 200 ms之后才會(huì)出現(xiàn)(Barber,Vergara, & Carreiras, 2004), 并且單詞形式加工的時(shí)間也在200 ms之后; 因此, 本實(shí)驗(yàn)僅分析200 ms之后的 ERP波幅。分析中確定了 4個(gè)連續(xù)的時(shí)間窗口：200～300 ms、300～400 ms、400～500 ms、500～600 ms。對(duì)每個(gè)時(shí)間窗口的平均波幅進(jìn)行2(詞匯頻率：高、低)×2(音節(jié)頻率：高、低)×3(腦區(qū)：前、中、后)×3(半球：左、中、右)的四因素重復(fù)測(cè)量方差分析, 結(jié)果見表3。

對(duì)交互作用做了進(jìn)一步的分析。表4表示的是不同時(shí)間窗口中高低音節(jié)頻率條件下的詞匯頻率效應(yīng)(高詞頻–低詞頻), 圖2a和圖2b分別表示的是高音節(jié)頻率詞下高低詞頻在 F5電極點(diǎn), 以及低音節(jié)頻率詞下高低詞頻在 F6電極點(diǎn)的平均波形及詞頻效應(yīng)的分布圖。在高音節(jié)頻率下, 詞匯頻率效應(yīng)出現(xiàn)在圖畫呈現(xiàn)后的 300～600 ms之間, 在左半球高低詞頻詞的平均波幅差異為0.51 μV (

SD

= 0.37 μV)。偏側(cè)化分析發(fā)現(xiàn)LI為0.89, 表現(xiàn)出了左半球優(yōu)勢(shì), 表明高音節(jié)頻率詞的詞頻效應(yīng)主要發(fā)生在大腦左半球; 在低音節(jié)頻率條件下, 詞匯頻率效應(yīng)出現(xiàn)在圖畫呈現(xiàn)后的 400～500 ms之間, 在右半球高低詞頻詞的平均波幅差異為 0.79 μV (

SD

= 0.59 μV)。偏側(cè)化分析發(fā)現(xiàn)LI為–2.05, 表現(xiàn)出了右半球優(yōu)勢(shì), 表明低音節(jié)頻率詞的詞頻效應(yīng)主要發(fā)生在大腦右半球。

表2 每種條件下書寫潛伏期的平均值(RT, ms)和錯(cuò)誤率(PE, %)

表5表示的是不同時(shí)間窗口下高低詞匯頻率條件下的音節(jié)頻率效應(yīng)(高音節(jié)頻率–低音節(jié)頻率),圖3a和圖3b分別表示的是高詞頻詞下高低音節(jié)頻率在 F5電極點(diǎn), 以及低詞頻詞下高低音節(jié)頻率在F6電極點(diǎn)的平均波形及音節(jié)頻率效應(yīng)的分布圖。在高詞匯頻率下, 音節(jié)頻率效應(yīng)出現(xiàn)在圖畫呈現(xiàn)后的300～600 ms之間, 在左半球高低音頻詞的平均波幅差異為 0.80 μV (

SD

= 0.33 μV)。同時(shí)偏側(cè)化分析發(fā)現(xiàn)LI為0.68, 表現(xiàn)出了左半球優(yōu)勢(shì), 表明高詞匯頻率詞的音節(jié)頻率效應(yīng)主要發(fā)生在大腦左半球; 在低詞匯頻率條件下, 音節(jié)頻率效應(yīng)出現(xiàn)在圖畫呈現(xiàn)后的 400～500 ms之間, 在右半球高低音頻詞的平均波幅差異為 0.79 μV (

SD

= 0.60 μV)。同時(shí)偏側(cè)化分析發(fā)現(xiàn) LI為–4.07, 表現(xiàn)出了右半球的優(yōu)勢(shì), 表明低詞匯頻率詞的音節(jié)頻率效應(yīng)主要發(fā)生在大腦右半球。

表3 方差分析中主效應(yīng)和交互作用的結(jié)果

表4 每個(gè)興趣區(qū)在高低音節(jié)頻率條件下的詞匯頻率效應(yīng)(高詞頻–低詞頻)

圖2a 高音節(jié)頻率詞的詞匯頻率效應(yīng)(300～600 ms)

圖2b 低音節(jié)頻率詞的詞匯頻率效應(yīng)(400～500 ms)

表5 每個(gè)興趣區(qū)在高低詞匯頻率條件下的音節(jié)頻率效應(yīng)(高音頻–低音頻)

圖3a 高詞匯頻率詞的音節(jié)頻率效應(yīng)(300～600 ms)

圖3b 低詞匯頻率詞的音節(jié)頻率效應(yīng)(400～500 ms)

始潛伏期分析發(fā)現(xiàn), 詞匯頻率效應(yīng)始潛伏期的平均值為212 ms (

SD

= 14.66 ms), 音節(jié)頻率效應(yīng)的始潛伏期的平均值為238 ms (

SD

= 31.39 ms)。即詞匯頻率效應(yīng)開始于圖畫呈現(xiàn)后的 212 ms, 而音節(jié)頻率效應(yīng)開始于圖畫呈現(xiàn)后的238 ms。為了確定詞頻效應(yīng)是否早于音節(jié)頻率效應(yīng), 對(duì)兩類效應(yīng)始潛伏期的兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)

t

檢驗(yàn), 結(jié)果表明兩組之間的差異是顯著的,

t

(19) = 3.27,

p

< 0.01。

4 討論

本研究采用書寫圖畫命名任務(wù), 考察了老年人漢語詞匯書寫產(chǎn)生過程中的詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程。行為結(jié)果發(fā)現(xiàn)老年人書寫產(chǎn)生中存在詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng), 表現(xiàn)為命名高詞頻詞比低詞頻詞快 41 ms, 命名高音節(jié)頻率詞比低音節(jié)頻率詞快 27 ms, 表明詞匯頻率和音節(jié)頻率影響了書寫產(chǎn)生的計(jì)劃過程, 行為數(shù)據(jù)中未發(fā)現(xiàn)詞匯頻率和音節(jié)頻率之間的交互作用。ERP結(jié)果發(fā)現(xiàn), 在圖畫呈現(xiàn)后的200～300 ms內(nèi), 詞匯頻率和音節(jié)頻率之間無交互作用; 在300～600 ms內(nèi), 兩者之間的交互作用顯著。詞匯頻率效應(yīng)在高低音頻詞條件下的表現(xiàn)不同：高音頻詞下的詞頻效應(yīng)出現(xiàn)地較早, 在300～600 ms內(nèi), LI為0.89, 表現(xiàn)出左側(cè)化趨勢(shì); 而低音頻詞下的詞頻效應(yīng)出現(xiàn)地較晚, 在400～500 ms內(nèi), LI為–2.05, 表現(xiàn)出右側(cè)化趨勢(shì)。同時(shí), 音節(jié)頻率效應(yīng)在高低詞頻詞條件下的表現(xiàn)不同：高詞頻詞下的音節(jié)頻率效應(yīng)出現(xiàn)地較早, 在300～600 ms內(nèi), LI為0.68, 表現(xiàn)出左側(cè)化趨勢(shì); 而低詞頻下的音節(jié)頻率效應(yīng)出現(xiàn)地較晚, 在 400 ～500 ms內(nèi), LI為–4.07, 表現(xiàn)出右側(cè)化趨勢(shì)。這表明老年人的書寫產(chǎn)生過程中對(duì)于高低詞頻以及高低音節(jié)頻率加工的神經(jīng)機(jī)制是不同的。此外, 始潛伏期的分析發(fā)現(xiàn)在老年人書寫產(chǎn)生過程中, 詞匯頻率效應(yīng)出現(xiàn)在圖畫呈現(xiàn)后的 212 ms, 音節(jié)頻率效應(yīng)出現(xiàn)在圖畫呈現(xiàn)后的 238 ms, 即詞頻效應(yīng)比音節(jié)頻率效應(yīng)更早出現(xiàn)。

4.1 老年人書寫產(chǎn)生中的詞匯頻率和音節(jié)頻率效應(yīng)及其交互作用的特點(diǎn)

老年人漢語詞匯書寫產(chǎn)生過程中的詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)最早都出現(xiàn)在圖畫呈現(xiàn)的200 ms之后, 始潛伏期的分析表明詞匯頻率效應(yīng)早于音節(jié)頻率效應(yīng)約 26 ms出現(xiàn), 與此同時(shí), 在200～300 ms內(nèi), 音節(jié)頻率和詞匯頻率之間不存在交互作用, 表明早期兩類效應(yīng)的來源可能是獨(dú)立的：音節(jié)頻率效應(yīng)來源于語音詞典中對(duì)單詞音節(jié)信息的提取, 詞頻效應(yīng)則來源于對(duì)正字法詞典中信息的提取。在圖畫口語命名過程中, 200 ms時(shí)處于詞匯選擇階段, 300 ms左右時(shí)為音韻編碼階段(Indefrey, 2011), 本研究所發(fā)現(xiàn)的早期詞頻效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程與口語產(chǎn)生中的詞匯選擇和音韻編碼的時(shí)間進(jìn)程相一致。Bonin等(1998)在書寫圖畫名稱的任務(wù)中發(fā)現(xiàn)了詞頻效應(yīng),并通過物體識(shí)別和延遲書寫命名任務(wù)的比較, 表明詞頻效應(yīng)發(fā)生在詞匯加工水平, 本研究發(fā)現(xiàn)與上述研究一致。在口語產(chǎn)生中, 同音異形字不存在詞匯頻率效應(yīng), 因此研究者認(rèn)為詞頻效應(yīng)位于提取語音單詞形式的階段(Jescheniak & Levelt, 1994)。Bonin和 Fayol (2002)的研究結(jié)果不支持詞頻效應(yīng)來源于語音單詞形式編碼階段的假說：如果詞頻效應(yīng)來源于語音編碼階段, 那么具有高低詞頻同音詞圖畫名稱的命名潛伏期之間應(yīng)該沒有差異。因此我們認(rèn)為書寫產(chǎn)生中的詞匯頻率效應(yīng)更有可能來源于提取正字法單詞形式的階段。

老年人書寫產(chǎn)生中的音節(jié)頻率效應(yīng)在238 ms就開始存在, 這一效應(yīng)來源于在語音詞典中對(duì)音節(jié)頻率的提取, 但其激活可能存在兩種路徑：第一種是語義激活直接傳遞到語音詞典(圖1中的通路B), 第二種是正字法激活經(jīng)由詞匯通路傳遞到語音詞典(圖1中的通路C)。Damian等(2011)認(rèn)為在Bonin等(2001)提出的書寫產(chǎn)生模型中, 語音詞典和正字法詞典是雙向聯(lián)結(jié)的(見圖 1), 這為第二種可能性提供了理論支持。本研究發(fā)現(xiàn)音節(jié)頻率效應(yīng)隨著時(shí)間進(jìn)程表現(xiàn)出兩種模式, 在圖畫呈現(xiàn)之后200～300 ms之間的音節(jié)頻率效應(yīng)表現(xiàn)為：高音節(jié)頻率詞較低音節(jié)頻率詞均誘發(fā)了更大的正波。關(guān)鍵的是, 這一時(shí)間窗口內(nèi)詞頻和音節(jié)頻率之間不存在交互作用, 這表明音節(jié)頻率效應(yīng)很有可能來源于語義激活傳遞到語音詞典這條通路。同樣地, 這一時(shí)間窗口內(nèi)出現(xiàn)詞頻效應(yīng)更有可能來源于語義激活傳遞到正字法詞典這條通路的快速激活。書寫產(chǎn)生中的音節(jié)頻率效應(yīng)時(shí)間進(jìn)程與閱讀過程類似。單詞閱讀的ERP研究發(fā)現(xiàn), 在200 ms左右的時(shí)間窗口中, 高音節(jié)頻率詞比低音節(jié)頻率詞誘發(fā)更大的正波(P200), 體現(xiàn)的是前詞匯階段的語音加工; 而在400 ms左右的時(shí)間窗口中, 低音節(jié)頻率詞誘發(fā)更大的負(fù)波(N400), 體現(xiàn)了詞匯選擇階段來自音節(jié)鄰近項(xiàng)的競(jìng)爭(zhēng)(Barber et al., 2004)。

詞匯頻率和音節(jié)頻率之間的交互作用則在圖畫呈現(xiàn)300 ms之后出現(xiàn), 這可能是由于正字法詞典(詞頻)與語音信息詞典(音節(jié)頻率)之間雙向的聯(lián)結(jié)引起的(見圖1通路C和D)。在300～600 ms內(nèi),高音節(jié)頻率詞的詞頻效應(yīng)比低音節(jié)頻率詞早 100 ms出現(xiàn), 同樣地, 高詞頻的音節(jié)頻率效應(yīng)比低詞頻早100 ms出現(xiàn)。在地形分布上, 高詞頻的音節(jié)頻率效應(yīng)和高音節(jié)頻率的詞頻效應(yīng)都表現(xiàn)出左側(cè)化趨勢(shì)(LI > 0), 而低詞頻的音節(jié)頻率效應(yīng)和低音節(jié)頻率的詞頻效應(yīng)表現(xiàn)出右側(cè)化趨勢(shì)(LI < 0)。在圖畫書寫產(chǎn)生的后期, 語音編碼與正字法編碼之間存在交互作用, 表明語音信息調(diào)節(jié)了正字法編碼過程。

4.2 老年人書寫產(chǎn)生和口語產(chǎn)生過程的異同

研究者采用圖畫詞匯干擾范式, 考察了老年人口語產(chǎn)生過程中的詞匯頻率效應(yīng)、音節(jié)頻率效應(yīng)和語音相關(guān)性效應(yīng), 反應(yīng)時(shí)分析發(fā)現(xiàn)口語產(chǎn)生過程中存在詞匯頻率和音節(jié)頻率的交互作用(楊群, 張清芳, 2015)。老年人的書寫產(chǎn)生反應(yīng)時(shí)分析未發(fā)現(xiàn)詞頻和音節(jié)頻率之間的交互作用。老年人口語產(chǎn)生的腦電研究發(fā)現(xiàn), 音節(jié)頻率和詞頻之間的交互作用在150 ms即開始存在, 一直持續(xù)到發(fā)音之前。而在老年人的書寫產(chǎn)生過程中, 詞匯頻率和音節(jié)頻率出現(xiàn)的時(shí)間和口語產(chǎn)生類似, 但兩者的交互作用較口語產(chǎn)生出現(xiàn)地晚, 即在圖片呈現(xiàn)后的300 ms才出現(xiàn)。上述比較發(fā)現(xiàn)在口語圖畫命名過程中, 語音信息的通達(dá)要早于書寫產(chǎn)生。這可能是由于口語命名需要語音的輸出, 而在書寫產(chǎn)生過程中不需要語音的輸出引起的。

已經(jīng)有研究表明輸出通道的不同會(huì)影響語言產(chǎn)生過程。Perret和Laganaro (2012)采用ERP技術(shù)比較口語產(chǎn)生和書寫產(chǎn)生的時(shí)間進(jìn)程, 發(fā)現(xiàn)口語產(chǎn)生和書寫產(chǎn)生在圖畫出現(xiàn)260 ms左右出現(xiàn)了分離,表明二者共享概念準(zhǔn)備和詞條選擇階段, 而在詞形編碼階段存在不同的認(rèn)知加工過程。我們的研究所發(fā)現(xiàn)的口語與書寫產(chǎn)生中詞頻效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)的時(shí)間進(jìn)程與已有研究結(jié)果一致(Qu et al., 2016)。老年人口語產(chǎn)生和書寫產(chǎn)生中的詞匯頻率效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)均在圖畫呈現(xiàn)250 ms附近的時(shí)間段出現(xiàn), 表明二者共享概念準(zhǔn)備和詞條選擇加工過程。Qu等(2016)的研究發(fā)現(xiàn)詞頻效應(yīng)發(fā)生在書寫產(chǎn)生的詞匯化階段, 與口語產(chǎn)生的時(shí)間進(jìn)程相似。詞頻和音頻的交互作用在書寫產(chǎn)生和口語產(chǎn)生中存在差異, 表明書寫產(chǎn)生和口語產(chǎn)生在單詞形式編碼階段具有不同的認(rèn)知加工：口語產(chǎn)生中講話者提取語音信息為發(fā)音做準(zhǔn)備, 而書寫產(chǎn)生中書寫者提取正字法信息為字形輸出做準(zhǔn)備。

老年人在 200 ms時(shí)兩類效應(yīng)是獨(dú)立的, 交互作用在300 ms時(shí)才開始呈現(xiàn)。這表明老年人從語義信息將激活傳遞到正字法詞典和語音詞典的速度與青年人相當(dāng), 但是正字法和語音之間信息的相互傳遞晚于青年人(王成, 2015), 為老年人“正字法加工水平和語音加工水平之間的聯(lián)結(jié)減弱”觀點(diǎn)提供了支持證據(jù)(Burke et al., 1991)。這表明老年人概念和語義激活的速度與青年人相當(dāng), 與老年人語義理解完好的結(jié)果一致(Burke & Shafto, 2008)。老年人的書寫產(chǎn)生變慢可能與正字法編碼和語音編碼過程的聯(lián)結(jié)變?nèi)跤嘘P(guān), 其認(rèn)知年老化表現(xiàn)出語言加工的特異性。老年人的平均書寫潛伏期為 999 ms,其書寫潛伏期長(zhǎng)于青年人(794 ms) (王成, 2015), 這與老年人一般認(rèn)知能力的衰退有關(guān)(Schaie, 2000)。MoCA測(cè)量表明老年人的認(rèn)知能力處于正常范圍,但這不能排除老年人的一般認(rèn)知能力(工作記憶、注意、運(yùn)動(dòng)執(zhí)行能力等)和語言加工能力(如詞匯量等)的變化可能產(chǎn)生的影響。后續(xù)研究中需要匹配或測(cè)量這些指標(biāo), 對(duì)認(rèn)知年老化過程的語言特異性和一般性機(jī)制進(jìn)行深入考察。

5 結(jié)論

研究表明在老年人漢字書寫產(chǎn)生過程中, 詞匯頻率和音節(jié)頻率影響了書寫產(chǎn)生的計(jì)劃階段; 在書寫產(chǎn)生的早期階段, 詞頻與音節(jié)頻率效應(yīng)獨(dú)立發(fā)生,早期詞頻效應(yīng)可能來源于正字法詞典中信息的提取, 早期音節(jié)頻率效應(yīng)可能來源于語音詞典中對(duì)音節(jié)的提取, 且詞頻效應(yīng)早于音節(jié)頻率效應(yīng), 這為“正字法自主假設(shè)”提供了支持證據(jù); 在書寫產(chǎn)生的晚期階段, 詞頻和音節(jié)頻率之間存在交互作用,這可能是由于語音詞典和正字法詞典之間的雙向聯(lián)結(jié), 激活的雙向擴(kuò)散引起的。語音信息在書寫產(chǎn)生過程被激活, 并且在較晚的階段影響了正字法編碼過程。

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