詞匯識別中歧義詞素語義加工：ERP研究*

(東北師范大學心理學院, 長春 130024)

1 引言

詞素這個概念來源于語言學, 在1975年由Taft將其引入心理學。詞素指語法中最小的具有區(qū)別意義的單位, 通常被定義為形態(tài)和意義的最小語言單位。在漢語中絕大多數(shù)漢字都是詞素, 因為它們通常攜帶一定意義。在過去的30年中, 研究者基本肯定了詞素在多詞素詞加工中的作用(e.g., Amenta &Crepaldi, 2012; Bertram, Hy?n?, & Laine, 2011;Crepaldi, Rastle, Coltheart, & Nickels, 2010; Rastle,Davis, & New, 2004)。目前, 研究焦點在于多詞素詞加工中詞素語義的加工問題：詞素語義是怎樣以及何時發(fā)揮作用的？

以往研究通常采用語義透明度范式研究詞素語義加工 (e.g., Feldman, Kosti?, Gvozdenovi?,O’Connor, & Moscoso del Prado Martín, 2012; Marelli,Amenta, Morone, & Crepaldi, 2013; Morris, Frank,Grainger, & Holcomb, 2007; Morris, Grainger, &Holcomb, 2008; Tsang & Chen, 2014; 張玲燕, 金檀,田朝霞, 2013)。多詞素詞通常作為啟動詞, 其詞根詞素作為目標詞。比較由透明詞“departure”和不透明詞“department”對目標詞素“depart”的啟動效應,如果透明詞和不透明詞對目標詞的啟動效應相同,則證明詞素加工是基于詞形的, 與語義無關; 反之如果前者的啟動效應大于后者, 則可以推斷詞素語義也被激活, 因為兩者唯一差別在于整詞語義和詞素語義的相關程度不同。至于時程方面的探討, 行為研究一般認為掩蔽啟動范式下的研究結果反映詞匯早期加工, 這是因為在掩蔽啟動范式下, 啟動刺激呈現(xiàn)時間很短(通常小于 60 ms), 短到被試通常意識不到啟動刺激的存在, 因此這樣的結果能夠反映在無意識情況下啟動詞對目標詞的作用。ERP研究通常以透明度效應是否可以調節(jié)早期成分如N250或P200為依據(jù)。由于啟動范式經常和N250相對應(e.g., Grainger, Kiyonaga, & Holcomb, 2006;Holcomb & Grainger, 2007; Wong, Wu, & Chen,2014), 所以這里更關注的早期腦電成分為 N250。N250是發(fā)生在目標詞出現(xiàn)后150～300 ms內, 與詞素加工有關的一個成分(e.g., Diependaele, Sandra, &Grainger, 2005; Morris, Porter, Grainger, & Holcomb,2011; Morris & Stockall, 2012)。例如, 研究發(fā)現(xiàn)和詞形相關相比, 當啟動詞和目標詞共享詞素時可以引發(fā)N250的變化。然而N250的變化僅是由詞素形引發(fā)還是有詞素語義的參與, 目前還存在一定爭議。一些研究肯定了N250與詞素語義加工的關系(e.g., Diependaele et al., 2005; Morris et al., 2007),而另一些研究卻認為在 N250加工階段, 詞素語義不發(fā)揮作用(e.g., Lavric, Elchlepp, & Rastle,2012)。因此, 關于詞素語義是否可以在早期階段發(fā)揮作用, 采用透明度范式的研究還未達成一致(e.g.,Feldman, O’Connor, & Moscoso del Prado Martín,2009; Frost, Forster, & Deutsch, 1997; Longtin,Segui, & Hallé, 2003; Orfanidou, Davis, & Marslen-Wilson, 2011; Tsang & Chen, 2014)。以 Frost等人(1997)的行為實驗研究為例, 發(fā)現(xiàn)透明詞與不透明詞的啟動效應在掩蔽啟動范式下沒有區(qū)別。Rastle等人(e.g., Lavric et al., 2012; Lavric, Rastle, &Clapp, 2011) ERP研究同樣也沒有發(fā)現(xiàn)詞素語義的早期效應, 詞素語義僅調節(jié)了 N400的變化, 未引發(fā)N250變化。另一方面, Feldman等行為研究結果發(fā)現(xiàn)了透明詞和不透明詞在反應時上的差異(e.g.,Feldman et al., 2009; Tsang & Chen, 2014),Diependaele等的ERP研究在N250的波幅上也發(fā)現(xiàn)了透明詞、不透明詞和詞形相關詞的梯隊變化(e.g., Diependaele et al., 2005; Morris et al., 2007),證實了詞素語義在詞匯早期加工階段中的作用。

針對于這種不一致的結果, 一些研究者認為這種差異很可能是由于材料本身的問題所致。事實上,很多詞素本身具有多個含義, 比如：“指”, 既有“手指”也有“指導”的意義。如果單純地考慮詞素和詞匯語義關系的透明性, 而忽略詞素本身的特征, 很難保證透明詞和不透明詞除了詞素語義外, 在其他方面都能夠很好地進行匹配。再者, 語義透明度范式下, 通常將多詞素詞設置為啟動詞, 其詞根作為目標詞, 那么啟動詞和目標詞在詞長、使用頻率以及對啟動詞加工速度上都可能存在差異, 詞根詞素一般包含字母較少, 使用頻率較高, 其詞匯加工速度更快, 多詞素詞作為啟動詞時, 由于詞根詞素本身激活速度快, 所以很可能透明詞和不透明詞均表現(xiàn)顯著的啟動效應, 且兩者無差異。但是, 若將啟動詞和目標詞顛倒, 語義透明度效應可能更強(e.g.,Diependaele, Sandra, & Grainger, 2009), 因而采用語義透明度范式的研究不足以說明在視覺詞匯識別早期階段詞素語義信息是否激活。因此, Taft和Nguyen-Hoan (2010)利用歧義詞素的加工探討了此問題。在掩蔽啟動范式下, 要求被試報告所看到歧義詞素(目標詞)第一反應出來的含義, 如：express,具有“表達”和“運輸”兩個含義。存在3種不同的啟動詞：詞素相關(如 expression, “表達”), 語義相關(如 phrase, “措詞”)和無關控制(如 glue, “粘貼”)。與無關控制相比, 即使在意識不到啟動詞的情況下,被試也更傾向于報告詞素相關所引發(fā)的含義, 而整詞語義相關不產生啟動效應?？紤]到一個歧義詞素的不同含義在詞形上并無差異, 并且整詞語義相關的條件下也未出現(xiàn)啟動作用, 可見單純的詞形和語義相關也不能解釋實驗中出現(xiàn)的啟動效應。因此Taft等認為存在一個介于詞形和功能表征(包括整詞語義和語法信息)之間的中間層, 又稱 lemma層,表征詞素語義信息。一個多詞素詞的自由詞素和附著詞素都有各自的lemma表征。詞素啟動不僅由于詞素詞形共享, 還源于詞素語義在 lemma層的共享。承接Taft和Nguyen-Hoan (2010)關于歧義詞加工的研究, 在掩蔽啟動范式下, Tsang和 Chen(2013a)利用漢語歧義詞素(如“月”既可指“月亮”也可指“月份”)的加工考察了漢語詞素語義效應。但實驗中要求被試進行真假詞判斷而非語義報告。實驗成功地復制了Taft等的研究結果, 說明詞素語義的早期啟動效應并不受到任務限制, 為Taft的lemma模型提供了來自中文研究的證據(jù)。

所以就目前研究現(xiàn)狀而言, 歧義詞掩蔽啟動范式下的研究結果比較一致, 都發(fā)現(xiàn)了詞素語義的啟動效應。說明當考慮到詞素本身特征時, 結果和透明度效應相比是比較穩(wěn)定的。但這里也存在幾個問題：一是歧義詞素存在不同含義, 那么不同含義的使用頻率就應該有所區(qū)別。在Taft等(2010)的研究中并未注意該問題。在Tsang和Chen (2013b)的研究中, 雖考慮到了使用頻率的區(qū)別, 但實驗設計時僅考察了次要含義作為啟動詞時的啟動效應, 未考慮主要含義啟動情況, 而當考察歧義詞素加工時,研究兩含義之間是否能夠互相啟動是必要的, 這樣才可以排除歧義詞素含義不對等帶來的作用。二是來自歧義詞的研究都是行為研究, 以反應時為指標,反應時是反映所有加工都完成后總的反應, 它尚缺少來自時程方面的研究證據(jù)。

針對這些問題, 本研究結合 ERPs和掩蔽啟動范式, 利用歧義詞素的加工, 探討歧義詞素語義激活。在這里我們考慮到了歧義詞素不同含義的使用頻率, 所選用的材料都是歧義詞素兩含義使用頻率相當?shù)脑~素。同時歧義詞素兩個含義互為啟動刺激和目標刺激, 以排除兩含義不對等性帶來的干擾。實驗采用3×2兩因素被試內設計, 兩變量分別為啟動詞類型(歧義詞素含義 1 vs.含義 2 vs.無關詞)和目標詞類型(含義1 vs.含義2)。主要關心的腦電成分有N250和N400。如果在詞匯加工的早期階段,詞素語義可以激活, 那么兩者的交互作用將首先反映在N250的變化, 反之, 則主要反映在N400的變化上。

2 方法

2.1 被試

18名母語為漢語的東北師范大學在校大學生(男6人), 平均年齡 22.8歲, 所有被試均為右利手者, 視力或矯正視力正常, 無腦損傷和神經病史。在實驗前簽署知情同意書, 自愿參加實驗。

2.2 實驗設計和材料

首先從最新版《新華字典》中挑選出具有兩個或兩個以上含義的詞素, 即歧義詞素, 將其編制成《常用語義調查問卷》, 要求45名大學生報告看到每一個歧義詞素后首先想到的含義, 根據(jù)報告結果,統(tǒng)計出每個詞素各含義的出現(xiàn)頻率, 以及每兩個含義之間的頻率差, 從中選出那些含義報告率在20%和65%之間, 且最大頻率和最小頻率差小于30%的詞素作為實驗材料。如此選擇的目的在于確定某歧義詞素不存在主要含義和次要含義之分, 且兩個或以上含義的報告頻率相當。最終確定的詞素兩含義平均頻率差為0.14 (SD=0.08)。但注意這里的歧義詞素兩含義使用頻率是相對平衡, 存在一定的頻率差, 這與漢語詞素本身一字多義屬性有關, 符合詞素本身的自然情況。

此外, 為保證每一個詞素兩含義確實有區(qū)分度,采用 6點量表《語義相關度調查問卷》(1=很不相關, 6=很相關), 由 15名大學生對歧義詞素兩語義間的相關程度進行評價。評價等級小于3 (M=2.3,SD=0.56) 的兩個含義被認為在語義上不相關, 以此標準最終確定120個語義相對平衡的歧義詞素。利用這120個歧義詞素編寫啟動詞和目標詞, 材料樣例如表 1所示, 啟動詞和目標詞均不相同, 不存在重復, 且都是雙字詞。3種啟動詞在詞頻1字頻庫來自: 漢代單字頻率列表, Modern Chinese Character Frequency List.網址為: http://lingua.mtsu.edu/chinese-computing(F(2,238)=0.20,p> 0.8)、兩字平均字頻(F(2, 238)=0.59,p> 0.5)、筆畫(F(2, 238)=1.52,p> 0.2)上均相互匹配。兩種目標詞在詞頻(t(119)=1.31,p> 0.1)、兩詞素平均字頻(t(119)=0.29,p> 0.7)、筆畫(t(119)=0.24,p> 0.8)上也相互匹配。最后, 另找15名學生對材料的語義透明度(目標詞素推斷整詞含義的程度)進行評價, (6點量表, 1=非常透明, 6=非常模糊), 結果發(fā)現(xiàn) 3種啟動詞在語義透明度上不存在差異(F(2, 238)=1.43,p> 0.2), 兩目標詞間也相互匹配(t(119)=1.33,p> 0.1)。

由于實驗材料有限, 為提高腦電數(shù)據(jù)信噪比,這里分開目標詞進行拉丁方平衡, 分3個版本呈現(xiàn)實驗材料, 每個版本中每個條件下40 trials, 共240個真詞, 啟動刺激和目標刺激不存在重復。另編制240個假詞作為否反應依據(jù)。假詞由目標詞中的兩個漢字隨機組合而成, 假詞的啟動詞與真詞相同。為保證假詞和真詞與啟動刺激的關系一致, 其中2/3的假詞中有一個詞素和啟動詞中的詞素重復,另外1/3不重復。

表1 實驗材料樣例和各種屬性

2.3 實驗程序

實驗前要求被試簽署知情同意書。采用E-Prime 1.1心理學實驗軟件進行編程, 刺激在CRT電腦顯示屏上呈現(xiàn), 刷新率為75 Hz。具體實驗程序如圖1所示。在每個試次開始前, 首先呈現(xiàn)一個掩蔽刺激,持續(xù)時間為500 ms, 然后是47 ms的啟動詞, 緊接著是目標詞, 呈現(xiàn)時間為400 ms。要求被試判斷目標刺激的真假, 并按“Z”或“M”鍵進行反應。其中一半被試真詞按“Z”鍵, 另一半被試真詞按“M”鍵。被試一旦按鍵或3000 ms后, 會出現(xiàn)一個1500 ms的眨眼信號(～～), 預示被試可以適當休息眼睛。兩個trials間隔為1000～1300 ms。所有刺激均為黑底白字。啟動刺激為46號楷體, 目標刺激為48號宋體。這樣可以在最大程度上消除兩者在物理形式上的相似性帶來的干擾。

圖1 實驗流程圖

材料分3個版本, 每個版本480 trials, 分10個組塊呈現(xiàn), 每個組塊 48 trials, 組塊間被試可以適當休息。為了讓被試熟練實驗任務及程序, 正式實驗前有練習程序。實驗結束后要求被試回答在目標刺激前是否發(fā)現(xiàn)異常, 結果被試均發(fā)現(xiàn)異常, 但大多報告不出具體內容。整個實驗約需1.5 h。

2.4 腦電數(shù)據(jù)記錄與分析

使用64導Neuroscan 4.3腦電記錄和分析系統(tǒng),選用64導放大器和64導銀/氯化銀電極帽記錄EEG,導聯(lián)方法采用國際10-20標準系統(tǒng)。參考電極置于左側乳突, 右側乳突為記錄電極, 同時記錄水平眼電和垂直眼電, 頭皮中線FPz和Fz之間中點接地,每個電極處的頭皮電阻保持在5 k?以下。采樣頻率為1000 Hz/導, 濾波帶通為0.05～100 Hz。離線分析時以雙側乳突的平均值進行再參考, 濾波帶通為0.05～30 Hz, 分析時程為刺激呈現(xiàn)前100 ms到刺激呈現(xiàn)后700 ms, 刪除受眼電、肌電等污染, 以及波幅大于±75 μV的試次。

根據(jù)視覺觀察和以往研究(e.g., Lavric, Clapp,& Rastle, 2007; Wong et al., 2014), N250和N400分析時窗分別為140～210 ms和210～500 ms。另外, 從100～500 ms以50 ms為一時窗進行分析。運用SPSS 17.0對每時窗內的平均波幅進行四因素重復測量方差分析。分析因素為：啟動詞類型(含義1 vs.含義 2 vs.無關控制)×目標詞類型(含義 1 vs.含義2)×大腦半球(左 vs.右)×腦區(qū)(F區(qū) vs.FC區(qū) vs.C區(qū) vs.CP區(qū) vs.P區(qū))。根據(jù)大腦左右半球和5個腦區(qū)將頭皮分為 10個區(qū)域, 每個區(qū)域含兩個電極：F左(F1, F3), F右(F2, F4), FC左(FC1, FC3), FC右(FC2, FC4), C左(C1, C3), C右(C2, C4), CP左(CP1, CP3), CP右(CP2, CP4), P左(P1, P3)和P右(P2, P4)。統(tǒng)計中p值均采用Greenhouse-Geisser法校正(Greenhouse & Geisser, 1959)。

3 結果與分析

3.1 行為反應結果

刪除反應時在±2.5個標準差之外以及錯誤反應的trials (12.4%), 對反應時和正確率以啟動詞類型和目標詞類型為變量做兩因素被試內方差分析,反應時和正確率如表2所示。

反應時結果表明啟動詞類型主效應顯著,F(2,36)=3.41,p< 0.05, η2p=0.159; 目標詞類型主效應不顯著,F(1, 18)=3.52,p=0.08, η2p=0.163; 兩者交互作用顯著,F(2, 36)=7.13,p< 0.01, η2p=0.284。簡單效應分析發(fā)現(xiàn), 當目標詞共享詞素取含義1時, 啟動詞類型主效應顯著,F(2, 36)=7.37,p<0.01, η2p=0.291, 當啟動詞共享詞素也取含義1, 被試的反應時最短, 顯著小于啟動詞取含義2和無關條件(ps < 0.01); 當目標詞為含義2時, 啟動詞類型主效應也顯著,F(2, 36)=4.53,p< 0.05, η2p=0.201,當啟動詞共享詞素取含義2時, 被試對目標詞的反應時最短, 顯著小于啟動詞共享詞素取含義 1時(p< 0.05), 但和無關控制條件沒有表現(xiàn)出差異(p>0.05)。

表2 各實驗條件下的平均反應時和正確率

正確率結果表明目標詞類型主效應顯著,F(1,18)=7.99,p< 0.05, η2p=0.307, 當目標詞共享詞素取含義1時, 其正確率顯著高于目標詞取含義2的條件。啟動類型主效應、啟動詞類型和目標詞類型交互作用不顯著(ps > 0.2)。

3.2 ERP結果

排除偽跡和錯誤反應后, 其中含義1啟動含義1條件下有15%的試次被剔除, 含義 1啟動含義2條件下有 20%的試次被剔除, 其余條件下均有17.5%的試次被剔除。

3.2.1 140～210 ms時間窗口

四因素重復測量方差分析發(fā)現(xiàn), 啟動詞類型主效應顯著,F(2, 36)=7.15,p< 0.01, η2p=0.284。啟動詞類型、目標詞類型和腦區(qū)三者交互作用顯著,F(8,144)=5.18,p< 0.01, η2p=0.223。簡單效應檢驗表明, 當目標詞為含義 1時, 啟動詞類型與腦區(qū)交互作用顯著,F(8, 144)=4.59,p< 0.05, η2p=0.203。進一步分析發(fā)現(xiàn), 啟動詞類型主效應在F區(qū)(F(2, 36)=5.34,p< 0.05, η2p=0.23)和 FC 區(qū)(F(2, 36)=3.97,p< 0.05, η2p=0.181)顯著。事后分析發(fā)現(xiàn), 當目標詞共享詞素取含義1時, 與無關啟動詞相比, 在F和FC區(qū)啟動詞共享詞素語義也取含義1時引發(fā)了一個波幅更小的N250 (F區(qū)p< 0.05; FC區(qū)p=0.06),見圖2。

當目標詞為含義2時, 啟動詞類型主效應顯著,F(2, 36)=3.84,p< 0.05, η2p=0.176, 啟動詞類型與腦區(qū)交互作用顯著,F(8, 144)=3.27,p=0.05, η2p=0.154。簡單效應檢驗發(fā)現(xiàn), 啟動詞類型主效應在F區(qū)、FC區(qū)和C區(qū)顯著, 在F區(qū)：F(2, 36)=5.71,p<0.01, η2p=0.241; FC 區(qū)：F(2, 36)=5.55,p=0.01, η2p=0.236; C 區(qū)：F(2, 36)=3.70,p< 0.05, η2p=0.170。事后分析發(fā)現(xiàn), 當目標詞共享詞素取含義 2時, 和無關啟動詞相比, 在F至C區(qū)啟動詞共享詞素也取含義2時, 引發(fā)了一個波幅更小的N250 (ps < 0.01),見圖 3。因此, 結合這兩方面的結果我們發(fā)現(xiàn), 在140～210 ms這一時窗內, 只有當共享詞素同形同義時, 目標詞的加工才可能被促進, 引發(fā)N250的變化。

3.2.2 210～500 ms時間窗口

四因素方差分析結果表明啟動詞類型主效應顯著,F(2, 36)=7.55,p< 0.01, η2p=0.295; 目標詞類型主效應顯著,F(1, 18)=6.32,p< 0.05, η2p=0.260; 啟動詞類型和目標詞類型交互作用顯著,F(2, 36)=8.83,p< 0.01, η2p=0.329; 啟動詞類型、目標詞類型和腦區(qū)三者交互作用也顯著,F(8, 144)=4.11,p< 0.05, η2p=0.186。

簡單效應檢驗表明, 當目標詞中共享詞素取含義1時, 啟動詞類型主效應顯著,F(2, 36)=8.20,p<0.01, η2p=0.313。啟動詞類型和腦區(qū)交互作用也顯著,F(8, 144)=3.33,p< 0.05, η2p=0.156。進一步分析發(fā)現(xiàn), 啟動詞類型主效應表現(xiàn)在F區(qū)：F(2, 36)=9.37,p< 0.01, η2p=0.342; FC 區(qū)：F(2, 36)=8.92,p<0.01, η2p=0.331; C 區(qū)：F(2, 36)=7.82,p< 0.01, η2p=0.303; 和 CP 區(qū)：F(2, 36)=4.81,p< 0.05, η2p=0.211。事后比較發(fā)現(xiàn), 當目標詞共享詞素取含義1時, 從F至C區(qū), 和啟動詞中共享詞素取含義2或者無關詞啟動條件相比, 啟動詞共享詞素也取含義1時, 引發(fā)了一個波幅更小的N400 (ps < 0.05)。在CP區(qū)也發(fā)現(xiàn)了類似的效應, 但含義1啟動和含義2啟動差異邊緣顯著(p=0.074), 見圖2。

當目標詞共享詞素取含義2時, 只發(fā)現(xiàn)了啟動詞類型主效應顯著,F(2, 36)=8.26,p< 0.01, η2p=0.315, 其他與啟動詞類型相關的交互作用均不顯著(ps > 0.05)。事后分析發(fā)現(xiàn), 和啟動詞中共享詞素取含義1或無關詞啟動條件相比, 只有當啟動詞中共享詞素也取含義2時, 才會引發(fā)N400的變化, 見圖3。

3.2.3 時程分析

為了更好的考察歧義詞素語義的激活進程, 我們將100～500 ms切分為50 ms的時窗, 并在每個時窗進行 3(啟動詞類型：含義 1、含義 2和無關詞)×2(目標詞類型：含義 1和含義 2)×3(腦區(qū)：F區(qū)、C區(qū)和P區(qū))×2(左右腦：左腦和右腦)四因素重復測量方差分析。結果發(fā)現(xiàn)與啟動詞類型和目標詞類型交互作用有關的效應在150 ms之后的所有時窗上均顯著(ps < 0.05), 在時窗100～150 ms內, 和啟動類型或目標類型有關的任何效應均不顯著(ps >0.05)。因此, 接下來在150 ms以后的七個時窗內,將目標刺激進一步區(qū)分為含義1和含義2做簡單效應檢驗。

圖2 目標詞共享詞素取含義1時, 三種啟動條件下的總平均波形圖

圖3 目標詞共享詞素取含義2時, 三種啟動條件下的總平均波形圖

表3 目標詞共享詞素取含義1時在各腦區(qū)內啟動詞類型之間相互比較

結果和大時窗的分析結果類似, 當目標詞共享詞素取含義1時, 含義1啟動和無關啟動的差異顯著, 表現(xiàn)在除了300～350 ms之外的各個時窗內。含義 1啟動和含義 2啟動的差異呈現(xiàn)兩級分化, 在250 ms之前, 表現(xiàn)在200～250 ms這一時窗內, 250 ms以后, 從 300 ms開始每一個時窗內均顯著。表 3為目標詞共享詞素取含義1時啟動詞類型在各腦區(qū)中的效應。此外, 當目標詞共享詞素取含義1時, 含義2啟動與無關詞啟動的差異, 表現(xiàn)在200～250 ms和250～300 ms時窗內P區(qū)(ps < 0.05)。圖4為目標詞共享詞素取含義1時, 不同類型啟動詞之間兩兩比較的差異波在150～500 ms各時間窗口上的腦電地形圖。

當目標詞共享詞素取含義2時, 含義2啟動與無關詞啟動的差異, 從150 ms到400 ms的各時窗內均顯著。含義2啟動與含義1啟動的差異表現(xiàn)范圍也比較廣, 在250 ms之前, 表現(xiàn)在150～200 ms和200～250 ms時窗內, 在250 ms之后, 所有窗口均顯著。表4為目標詞共享詞素取含義2時啟動詞類型在各腦區(qū)中的效應。此外, 當目標詞共享詞素取含義2時, 含義1啟動與無關詞啟動的差異, 表現(xiàn)在200～250 ms時窗內的左腦C區(qū)(p< 0.05)。圖5為目標詞共享詞素取含義 2時, 不同類型啟動詞之間兩兩比較的差異波在150～500 ms各時間窗口上的腦電地形圖。

圖4 目標詞共享詞素取含義1, 啟動詞類型間兩兩比較的差異波在各50 ms時間窗口內的腦電地形圖

表4 目標詞共享詞素取含義2時在各腦區(qū)內啟動詞類型之間相互比較

4 討論

本研究以歧義詞素為實驗材料, 結合掩蔽啟動范式和 ERP技術, 探討了詞素語義加工的時程問題。行為結果發(fā)現(xiàn)了啟動類型和目標類型的交互作用, 即只有當目標詞和啟動詞共享詞素同形又同義的情況下, 目標詞的加工才可能被啟動, 共享詞素同形不同義時并沒有產生啟動效應。腦電結果肯定了行為的發(fā)現(xiàn), 在N250和N400兩個腦電成分上都發(fā)現(xiàn)了與啟動詞類型和目標詞類型交互作用有關的效應, 在目標詞共享詞素取含義1或取含義2時,均發(fā)現(xiàn)了詞素語義的啟動效應。而且這種效應出現(xiàn)的很早, 首先引發(fā)N250的變化, 在N400上也有表現(xiàn)。小窗口結果進一步深化大時窗結果, 在所有小時窗內, 均發(fā)現(xiàn)了與啟動詞類型和目標詞類型交互作用有關的效應。在目標詞呈現(xiàn)150～200 ms起, 詞素語義的作用已非常凸顯, 甚至在 200～250 ms時窗內啟動詞對目標詞的啟動呈線性變化, 共享詞素同形同義時, 目標詞所引發(fā)的 N250的平均波幅最大, 同形次之, 無關條件下最小。說明在早期時窗內, 詞素詞形相同也可以激活目標詞的加工, 但是這種激活量比詞素同形同義時小。

圖5 目標詞共享詞素取含義2, 啟動詞類型間兩兩比較的差異波在各50 ms時間窗口內的腦電地形圖

首先, 本研究實驗結果可以用Taft的lemma模型(e.g., Taft & Nguyen-Hoan, 2010; Tsang & Chen,2013a)進行解釋。Taft等認為早期詞素啟動既依賴于詞形也依賴于語義。對于歧義詞素, 相同的詞形對應著很多 lemma (詞素的每個含義對應一個lemma), 因此詞素語義啟動歸結為啟動詞加工的lemma前激活。另外, 同一個詞形的不同lemma在激活時形成競爭, 使用頻率越高, lemma的激活水平越高, 當歧義詞素的各含義使用頻率相當, 即不存在主要含義和次要含義時(如本研究的材料), 其詞素含義對應的lemma激活水平將會相當, 兩者形成強烈競爭, 進而很可能抵消了相同詞形帶來的促進作用。此時情景詞素在選擇適當語義時就會占據(jù)重要地位。因此當取詞素含義1的歧義詞為啟動詞時, 只有情景支持的含義 1更容易被有效地激活,歧義詞素的另一個含義就會受到抑制。如果目標詞共享詞素恰好表現(xiàn)為含義 1, 激活后的含義1將促進目標詞的加工; 相反, 如果目標詞恰好表現(xiàn)為含義 2, 目標詞的加工就不容易被激活。在含義2為啟動詞時, 道理與上相同。

但是值得注意的是, 在時間窗口 200～250 ms確實發(fā)現(xiàn)了形同義不同的啟動詞對目標詞的啟動,即含義2啟動詞對含義1目標詞, 含義2啟動詞與無關條件的差異, 以及含義1啟動詞對含義2目標詞的啟動, 含義 1啟動詞與無關條件的差異, 那么這個結果如何解釋呢？其實這樣的結果恰好說明在lemma表征層不同lemma之間的競爭。請注意在這一窗口內同形同義也存在啟動效應, 而且和同形不同義的啟動效應存在一定線性變化, 因而說明在這里歧義詞素的兩個含義都被激活了, 而且兩者之間存在競爭, 符合情景支持的含義更早被激活,激活量最大, 競爭也更強, 因而啟動效應也更早、更強, 持續(xù)時間也更長, 而情景不支持的含義雖然也有所激活, 但是強度較弱、持續(xù)時間較短。

總的來說本研究結果支持了詞素語義可以很早地被激活這一觀點(e.g., Diependaele et al., 2005;Tsang & Chen, 2013a, 2014)。以往研究支持詞素語義早期效應的研究多來自行為研究證據(jù), 通過掩蔽啟動范式下透明度效應獲得, 缺少時程方面的研究證據(jù)。本研究結合掩蔽啟動范式和ERP技術, 揭示了詞素加工過程, 發(fā)現(xiàn)詞素的作用是分兩段完成的,表現(xiàn)為ERP的兩個腦電成分N250和N400, 詞素語義在各階段都有作用。本研究利用歧義詞素加工,探討詞素語義的激活, 彌補了以往采用透明度范式存在的不足, 完善了詞素加工模型的同時也揭示了歧義詞素的加工方式。正如前言所述, 作為為數(shù)不多的研究漢語歧義詞素加工的研究, 本研究結果為漢語言詞素加工模型的發(fā)展做出了貢獻。

此外, 關于 N250效應, 本研究結果和以往研究一致(e.g., Diependaele et al., 2005; Morris et al.,2007, 2008, 2011; Morris & Stockall, 2012), 發(fā)現(xiàn)詞素加工可以調節(jié)N250的變化。在140～210 ms內,同形同義和無關條件差異顯著; 在 200～250 ms時間窗內, 不僅發(fā)現(xiàn)了同形同義與無關條件的差異,也發(fā)現(xiàn)了同形異義和無關條件的差異。說明只要啟動詞和目標詞共享詞素, 就會引發(fā) N250的變化,肯定了詞素加工與N250的關系。在此基礎上我們還發(fā)現(xiàn)漢語詞素語義和詞素詞形一樣, 也可以調節(jié)N250的變化。例如, 在140～210 ms內, 當啟動詞和目標詞共享詞素同形同義時, 和無關條件相比,N250的波幅變小。更為重要的是在時程分析中, 在150～200 ms和200～250 ms內, 同形同義和同形條件間差異顯著, 在200～250 ms內, N250的波幅出現(xiàn)了線性的變化, 無關條件下最大, 同形次之, 同形同義時最小。這些結果都說明在漢語言加工中,詞素語義可以調節(jié)N250的變化。此結果與以往一些以英語為代表的西文研究結果一致(e.g., Diependaele et al., 2005; Morris et al., 2007)。

但值得注意的是, 以往也有一些研究并未發(fā)現(xiàn)詞素語義與N250 的關系(e.g., Lavric et al., 2012;Morris et al., 2011; Morris & Stockall, 2012), 所以說在西文研究中詞素語義是否可以調節(jié)N250的變化, 是一個不確定的話題。但在中文研究中, 無論是之前的行為研究(Tsang & Chen, 2013a, 2013b,2014)還是本 ERP研究結果, 都肯定了語素語義的早期作用以及詞素語義對N250的調節(jié)。這可能和漢字本身特點有關, 如前所述, 在漢語中絕大多數(shù)漢字都是詞素, 因此在復合詞中詞素與詞素或稱為字與字之間視覺區(qū)分明顯(如“跑步”中的“跑”“步”),而以英語為代表的西文中詞素和詞素之間無明確區(qū)分(如 useless中的“use”和“l(fā)ess”)。所以相比西文,漢語詞素結構清晰, 區(qū)分明顯, 因此復合詞中詞素提取更快, 詞素語義激活也就更快。

最后, 本研究還發(fā)現(xiàn) N400效應在共享詞素同形同義時最小, 無關條件下最大, 而共享詞素同形時N400效應與無關條件沒有差異。這一結果再次驗證了 N400效應與詞素加工的關系, 尤其在詞素語義整合過程中的作用(e.g., Crepaldi et al., 2010;Lavric et al., 2012; Morris et al., 2007, 2008, 2011;Morris & Stockall, 2012; Rastle et al., 2004)。結合以往研究, 我們認為 N400反映的是詞素語義和整詞語義的整合過程。在早期加工階段被啟動詞激活后的詞素語義, 在這里開始和整詞語義進行整合, 共享詞素同形同義時, 由于詞素語義已經激活, 所以和整詞語義的整合過程就變得容易, N400最小。而共享詞素同形和無關條件一樣, 在早期階段, 詞素語義并沒有得到很好的激活, 所以在隨后階段的加工中, 整理起來也比較困難, N400效應就大。

5 結論

詞素語義對詞匯識別的作用是分階段完成的,反映在N250和N400這兩個ERP成分上。在歧義詞加工中, 當歧義詞素兩含義使用頻率相當時, 詞素語義會在早期加工階段就發(fā)揮作用, 反映在N250的變化上, 研究結果為Taft的lemma模型提供了證據(jù)。

Amenta, S., & Crepaldi, D.(2012).Morphological processing as we know it: An Analytical review of morphological effects in visual word identification.Frontiers in Psychology,3, 232.

Bertram, R., Hy?n?, J., & Laine, M.(2011).Morphology in language comprehension, production and acquisition.Language and Cognitive Processes, 26, 457–481.

Center for Chinese Linguistic PKU.Retrieved July 13, 2015,from http://ccl.pku.edu.cn:8080/ccl_corpus/index.jsp?dir=xiandai

Crepaldi, D., Rastle, K., Coltheart, M., & Nickels, L.(2010).‘Fell’ primes ‘fall’, but does ‘bell’ prime ‘ball’? Masked priming with irregularly-inflected primes.Journal of Memory and Language, 63(1), 83–99.

Diependaele, K., Sandra, D., & Grainger, J.(2005).Masked cross-modal morphological priming: Unravelling morphoorthographic and morpho-semantic influences in early word recognition.Language & Cognitive Processes, 20(1-2), 75–114.

Diependaele, K., Sandra, D., & Grainger, J.(2009).Semantic transparency and masked morphological priming: The case of prefixed words.Memory & Cognition, 37(6), 895–908.

Feldman, L.B., Kosti?, A., Gvozdenovi?, V., O’Connor, P.A.,& Moscoso del Prado Martín, F.(2012).Semantic similarity influences early morphological priming in Serbian: A challenge to form-then-meaning accounts of word recognition.Psychonomic Bulletin and Review, 19,668–676.

Feldman, L.B., O’Connor, P.A., & Moscoso del Prado Martín,F.(2009).Early morphological processing is morphosemantic and not simply morpho-orthographic: A violation of formthen-meaning accounts of word recognition.Psychonomic Bulletin & Review, 16(4), 684– 691.

Frost, R., Forster, K.I., & Deutsch, A.(1997).What can we learn from the morphology of Hebrew? A masked-priming investigation of morphological representation.Journal of Experimental Psychology Learning Memory & Cognition,23(4), 829–856.

Grainger, J., Kiyonaga, K., & Holcomb, P.J.(2006).The time course of orthographic and phonological code activation.Psychological Science, 17(12), 1021–1026.

Greenhouse, S.W., & Geisser, S.(1959).On methods in the analysis of profile data.Psychometrika, 24(2), 95–112.

Holcomb, P.J., & Grainger, J.(2007).Exploring the temporal dynamics of visual word recognition in the masked repetition priming paradigm using event-related potentials.Brain Research, 1180, 39–58.

Lavric, A., Clapp, A., & Rastle, K.(2007).ERP evidence of morphological analysis from orthography: A masked priming study.Journal of Cognitive Neuroscience, 19(5),866–877.

Lavric, A., Elchlepp, H., & Rastle, K.(2012).Tracking hierarchical processing in morphological decomposition with brain potentials.Journal of Experimental Psychology:Human Perception & Performance, 38(4), 811–816.

Lavric, A., Rastle, K., & Clapp, A.(2011).What do fully visible primes and brain potentials reveal about morphological decomposition?Psychophysiology, 48(5), 676–686.

Longtin, C.M., Segui, J., & Hallé, P.A.(2003).Morphological priming without morphological relationship.Language & Cognitive Processes, 18(3), 313–334.

Marelli, M., Amenta, S., Morone, E.A., & Crepaldi, D.(2013).Meaning is in the beholder’s eye: Morpho-semantic effects in masked priming.Psychonomic Bulletin & Review, 20(3),534–541.

Morris, J., Frank, T., Grainger, J., & Holcomb, P.J.(2007).Semantic transparency and masked morphological priming:An ERP investigation.Psychophysiology, 44(4), 506–521.

Morris, J., Grainger, J., & Holcomb, P.J.(2008).An electrophysiological investigation of early effects of masked morphological priming.Language & Cognitive Processes, 23(7), 1021–1056.

Morris, J., Porter, J.H., Grainger, J., & Holcomb, P.J.(2011).Effects of lexical status and morphological complexity in masked priming: An ERP study.Language & Cognitive Processes, 26, 558–599.

Morris, J., & Stockall, L.(2012).Early, equivalent ERP masked priming effects for regular and irregular morphology.Brain & Language, 123(2), 81–93.

Orfanidou, E., Davis, M.H., & Marslen-Wilson, W.D., (2011).Orthographic and semantic opacity in masked and delayed priming: Evidence from Greek.Language & Cognitive Processes, 26(4-6), 530–557.

Rastle, K., Davis, M.H., & New, B.(2004).The broth in my brother's brothel: Morpho-orthographic segmentation in visual word recognition.Psychonomic Bulletin and Review,11(6), 1090–1098.

Taft, M., & Nguyen-Hoan, M.(2010).A sticky stick? The locus of morphological representation in the lexicon.Language and Cognitive Processes, 25(2), 277–296.

Tsang, Y.K., & Chen, H.C.(2013a).Early morphological processing is sensitive to morphemic meanings: Evidence from processing ambiguous morphemes.Journal of Memory & Language, 68(3), 223–239.

Tsang, Y.K., & Chen, H.C.(2013b).Morpho-semantic processing in word recognition: Evidence from balanced and biased ambiguous morphemes.Journal of Experimental Psychology Learning Memory & Cognition, 39(6), 1990–2001.

Tsang, Y.K., & Chen, H.C.(2014).Activation of morphemic meanings in processing opaque words.Psychonomic Bulletin & Review, 21(5), 1281–1286.

Wong, A.W.K., Wu, Y., & Chen, H.C.(2014).Limited role of phonology in reading Chinese two-character compounds:Evidence from an ERP study.Neuroscience, 256, 342–351.

Zhang, L.Y., Jin, T., & Tian, Z.X.(2013).On the time axis of morpho-semantic activation: Form-then-meaning or form-with-meaning?Advances in Psychological Science,21(8), 1382–1389.

[張玲燕, 金檀, 田朝霞.(2013).聚焦詞素語義加工的時間軸——先形后義還是形義并行?.心理科學進展, 21(8),1382–1389.]