王曉曦 馬瑞敏 胡 娜
(昆明學(xué)院學(xué)前與特殊教育學(xué)院,昆明 650214)
類(lèi)別是指一組具有相同特征的事物, 而類(lèi)別概念是指我們對(duì)這一組事物的心理表征。 分類(lèi)是指人們能夠區(qū)別對(duì)待不同的事物, 并對(duì)不同的事物做出不同的反應(yīng),是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的一項(xiàng)最基本的活動(dòng),也是人類(lèi)思維的基礎(chǔ) (Ashby & O’Brien, 2005)。人們?cè)诜诸?lèi)時(shí)通常會(huì)使用兩種類(lèi)別概念: 一種是基于共享相似性形成的類(lèi)屬概念(taxonomic relation)(如:麻雀-喜鵲);另一種是根據(jù)事物共同出現(xiàn)的事件或者情節(jié)形成的主題關(guān)系(thematic relation)(如:咖啡-牛奶)。 這兩種分類(lèi)方式都是人類(lèi)最常用的分類(lèi)方式, 了解這兩種類(lèi)別概念的存儲(chǔ)和加工模式對(duì)研究人類(lèi)認(rèn)知加工具有重要價(jià)值。
早期的研究者認(rèn)為幼兒初期主要依靠主題關(guān)系分類(lèi),隨著年齡增長(zhǎng)后轉(zhuǎn)向基于類(lèi)屬關(guān)系分類(lèi)。在一項(xiàng)早期的研究中,研究者使用了“三角任務(wù)”讓被試進(jìn)行分類(lèi),每一組材料有三個(gè)物品,這三個(gè)物品兩兩之間可組合為主題關(guān)系或類(lèi)屬關(guān)系。 研究者讓參與者按照自己的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類(lèi),結(jié)果發(fā)現(xiàn)4~6 歲的幼兒傾向于按照主題分類(lèi);10~20 歲的青少年傾向于使用類(lèi)屬關(guān)系分類(lèi);66~85 歲的老年人又傾向于按主題進(jìn)行分類(lèi)(Smiley & Brown, 1979)。 同時(shí)期其他有關(guān)分類(lèi)的研究也發(fā)現(xiàn)了這樣的模式, 按照類(lèi)屬關(guān)系分類(lèi)的偏好隨年齡增長(zhǎng),到65 歲以后出現(xiàn)下降趨勢(shì);65 歲以上的老年人更傾向于使用主題關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)(Cicirelli, 1976)。
Arias-Trejo 和Plunkett(2009)對(duì)嬰兒采用跨通道注視偏好范式與啟動(dòng)范式相結(jié)合的方式進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn), 人類(lèi)在嬰兒時(shí)期就已經(jīng)同時(shí)具有了類(lèi)屬和主題兩種概念上的聯(lián)結(jié)。 研究者先在聽(tīng)覺(jué)通道向嬰兒呈現(xiàn)詞語(yǔ)(啟動(dòng)詞-目標(biāo)詞),隨后呈現(xiàn)圖片(目標(biāo)物-分心物), 結(jié)果發(fā)現(xiàn)21 個(gè)月大的嬰兒已經(jīng)表現(xiàn)出對(duì)相關(guān)關(guān)系的認(rèn)知, 出現(xiàn)對(duì)有關(guān)系詞對(duì)的注視偏好,但18 個(gè)月的嬰兒還沒(méi)有出現(xiàn)這種能力。 在該實(shí)驗(yàn)中, 研究者使用的材料并未區(qū)分類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系,既有“貓-狗”這樣類(lèi)屬關(guān)系的材料,也有“公園-樹(shù)木”這樣的主題相關(guān)的材料,該研究結(jié)果說(shuō)明人類(lèi)嬰兒在21 個(gè)月的時(shí)候就已經(jīng)對(duì)這兩類(lèi)關(guān)系建構(gòu)了語(yǔ)義上的聯(lián)結(jié) (Arias-Trejo & Plunkett,2009)。 Blaye 和Bonthoux(2001)對(duì)3~5 歲的學(xué)前兒童的分類(lèi)方式進(jìn)行了系統(tǒng)的研究, 讓幼兒針對(duì)同一物體的不同屬性進(jìn)行分類(lèi)。 結(jié)果顯示:3 歲的兒童已經(jīng)同時(shí)出現(xiàn)了類(lèi)屬關(guān)系和主題相關(guān)兩種分類(lèi)模式,但是還不能根據(jù)具體情況來(lái)進(jìn)行有偏向的選擇;4~5 歲的兒童可以根據(jù)具體的線索在分類(lèi)方式上發(fā)生相應(yīng)的改變(Blaye & Bonthoux, 2001)。 Blaye 等人(2006) 進(jìn)一步研究了幼兒分類(lèi)靈活性的發(fā)展過(guò)程,研究對(duì)象是5~10 歲的兒童。 結(jié)果顯示5 歲兒童對(duì)類(lèi)屬關(guān)系的把握很弱, 對(duì)類(lèi)別成員和非類(lèi)別成員未能很好區(qū)分,10 歲兒童已經(jīng)基本接近成人水平,6~7歲是類(lèi)屬關(guān)系分類(lèi)能力發(fā)展最快的一個(gè)時(shí)期(Blaye et al., 2006)。 在一項(xiàng)使用人造詞的研究中,研究者通過(guò)一系列句子讓成年被試先理解人造詞的含義,然后使用人造詞為啟動(dòng)詞進(jìn)行語(yǔ)義判斷任務(wù)。 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 與人造詞具有類(lèi)屬關(guān)系的詞語(yǔ)誘發(fā)的N400小于無(wú)關(guān)詞匯, 這一結(jié)果說(shuō)明成人在學(xué)習(xí)新詞匯時(shí)更偏好將新詞匯整合到具有類(lèi)屬關(guān)系的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)中(Ding et al., 2017)。
主題相關(guān)物體之間的聯(lián)結(jié)與經(jīng)驗(yàn)有關(guān), 因此主題關(guān)系長(zhǎng)期以來(lái)被認(rèn)為是兒童比較偏愛(ài)的分類(lèi)方式;而類(lèi)屬關(guān)系基于類(lèi)別成員間本質(zhì)屬性的相關(guān),被認(rèn)為是成人傾向于使用的分類(lèi)方式。 但是隨著研究的不斷深入, 研究者發(fā)現(xiàn)主題相關(guān)并不僅僅是兒童偏愛(ài)的分類(lèi)方式,成人也會(huì)采用這種分類(lèi)方式,這種選擇可能與年齡無(wú)顯著相關(guān), 而是與任務(wù)目的關(guān)系密切。 Lin 和Murphy(2001)使用一系列(10 個(gè))的行為實(shí)驗(yàn)對(duì)成人的分類(lèi)方式進(jìn)行研究, 對(duì)比了受教育程度、性別、認(rèn)知方式等因素的影響,結(jié)果顯示受教育程度等因素并沒(méi)有對(duì)成人的分類(lèi)方式產(chǎn)生顯著影響, 成人總是使用最有利于任務(wù)完成的分類(lèi)方式。如,當(dāng)進(jìn)行特征推理時(shí),成人傾向于選擇類(lèi)屬關(guān)系,但是在進(jìn)行相似功能推理時(shí)則傾向于選擇主題關(guān)系。這說(shuō)明成人并非是偏好類(lèi)屬關(guān)系,而是在分類(lèi)方式的選擇上更具有針對(duì)性, 在成人身上主題分類(lèi)也是一種非常重要的分類(lèi)模式。
從以上研究可以看出, 類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系是并存于人腦中的兩種重要的概念表征模式, 人類(lèi)在嬰兒時(shí)期就已經(jīng)發(fā)展出這兩種概念表征。 兩種分類(lèi)方式發(fā)展的年齡和速度不均衡, 并且適用的情景不同。這可能與研究任務(wù)所需要的認(rèn)知資源有關(guān):以往的研究中有的使用語(yǔ)義材料,有的使用圖畫(huà)材料;在判斷任務(wù)上有語(yǔ)義判斷任務(wù)也有示例匹配任務(wù),這些任務(wù)的難度并不相同, 這些額外的因素都可能影響人們對(duì)不同類(lèi)別關(guān)系的選擇。 在跨年齡段的研究中發(fā)現(xiàn), 只有控制了物體的視覺(jué)相似性之后才會(huì)發(fā)生從主題相關(guān)到類(lèi)屬相關(guān)的轉(zhuǎn)變 (Unger et al.,2016)。 在另一項(xiàng)對(duì)兒童認(rèn)知靈活性的研究中發(fā)現(xiàn),在需要更多執(zhí)行功能的自由分類(lèi)任務(wù)中, 認(rèn)知靈活性的轉(zhuǎn)折發(fā)生在10~11 歲(該年齡組被試可以同時(shí)按照類(lèi)屬和主題兩種關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)),而在對(duì)執(zhí)行功能要求較低的“三角”迫選任務(wù)中,8~9 歲組的兒童就能表現(xiàn)出較好的認(rèn)知靈活性。 在該研究中仍然出現(xiàn)了低齡組(6~7 歲)傾向于基于主題關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)的趨勢(shì)(Coni et al., 2019)。 另外,從基于主題關(guān)系分類(lèi)到基于類(lèi)屬關(guān)系分類(lèi)這一轉(zhuǎn)變可能與受教育程度有關(guān)系, 閱讀能力較差的兒童在詞匯選擇任務(wù)中傾向于按照主題關(guān)系選擇, 而閱讀能力較好的兒童傾向于按照類(lèi)屬關(guān)系選擇 (Nation & Snowling,1999)。
總的來(lái)說(shuō), 在兒童期由于思維具有直觀形象性的特點(diǎn), 與經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的主題關(guān)系會(huì)得到兒童更多的關(guān)注;而類(lèi)屬關(guān)系相對(duì)來(lái)說(shuō)規(guī)則更為復(fù)雜,不易被覺(jué)察到, 所以當(dāng)要求年幼被試進(jìn)行自由分類(lèi)選擇的時(shí)候,主題關(guān)系分類(lèi)更占優(yōu)勢(shì)。而隨著思維和執(zhí)行功能的發(fā)展, 成年人能夠屏蔽表面相似性的干擾去關(guān)注事物的本質(zhì)聯(lián)系, 從而更加偏好基于類(lèi)屬關(guān)系進(jìn)行分類(lèi)。 同時(shí)人們對(duì)分類(lèi)的偏好也在一定程度上受到教育的影響,學(xué)校教育中更強(qiáng)調(diào)類(lèi)屬關(guān)系的重要性,強(qiáng)調(diào)類(lèi)屬關(guān)系指向事物的本質(zhì)聯(lián)系, 這也促進(jìn)了人們對(duì)類(lèi)屬關(guān)系的認(rèn)知。
類(lèi)屬和主題關(guān)系的加工在時(shí)間進(jìn)程上存在著差異。在使用語(yǔ)義判斷任務(wù)的研究中,對(duì)自然物(例如:水果-動(dòng)物)進(jìn)行判斷的時(shí)候,類(lèi)屬關(guān)系的判斷速度快于主題關(guān)系;但是對(duì)人造物(例如:工具-家具)進(jìn)行判斷的時(shí)候, 對(duì)主題關(guān)系的判斷快于類(lèi)屬關(guān)系(Kalénine & Buxbaum, 2016)。 眼動(dòng)研究中發(fā)現(xiàn)類(lèi)屬和主題關(guān)系可能會(huì)被同時(shí)激活, 在一項(xiàng)針對(duì)成人的眼動(dòng)研究中,使用聽(tīng)覺(jué)呈現(xiàn)詞語(yǔ),同時(shí)屏幕上會(huì)呈現(xiàn)目標(biāo)詞以及與目標(biāo)詞有類(lèi)屬和主題關(guān)系的分心詞, 該研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)目標(biāo)詞的出現(xiàn)會(huì)平行地激活它的類(lèi)屬相關(guān)及主題相關(guān)詞, 但是在進(jìn)行相似性選擇的時(shí)候, 被試更傾向于選擇與目標(biāo)詞有類(lèi)屬相關(guān)的詞語(yǔ)。 研究者使用“視覺(jué)世界”范式對(duì)類(lèi)屬和主題關(guān)系進(jìn)行研究,被試聽(tīng)到一個(gè)詞后會(huì)看到四幅圖片,包括一張類(lèi)屬相關(guān)的圖片, 一張主題相關(guān)的圖片和兩張無(wú)關(guān)圖片。對(duì)被試眼動(dòng)軌跡的追蹤顯示,被試對(duì)具有語(yǔ)義聯(lián)系的圖片注視多于無(wú)關(guān)圖片, 對(duì)主題相關(guān)圖片的注視早于類(lèi)屬相關(guān)圖片 (Mirman &Graziano, 2012a)。 在近期使用3D 圖片進(jìn)行的眼動(dòng)研究中也出現(xiàn)了被試對(duì)主題相關(guān)的圖片注視更早的現(xiàn)象(Federico & Brandimonte, 2019)。
在使用事件相關(guān)電位的研究中發(fā)現(xiàn)主題關(guān)系的加工主要與早期腦電成分(N1 和P3)有關(guān),這也進(jìn)一步支持了主題關(guān)系的激活在時(shí)間進(jìn)程上早于類(lèi)屬關(guān)系(Wamain et al., 2015)。Maguire 等人(2010)使用腦電技術(shù)對(duì)類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系進(jìn)行了研究,在該實(shí)驗(yàn)中, 類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系的腦電波幅并未顯示出差異,但是事件相關(guān)頻譜震蕩分析(event-related spectral perturbation, ERSP)出現(xiàn)了差異:θ 能量(theta power) 在主題關(guān)系中強(qiáng)度大于類(lèi)屬關(guān)系,主要分布在大腦的右前部,而α 能量(alpha power)在類(lèi)屬關(guān)系條件下強(qiáng)于主題關(guān)系, 主要分布在大腦頂部。 這一結(jié)果顯示這兩種不同的關(guān)系可能具有不同的神經(jīng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò), 主題關(guān)系可能需要記憶系統(tǒng)的參與, 而類(lèi)屬關(guān)系則更需要抑制能力和注意資源(Maguire et al., 2010)。在Chen 等(2014)的進(jìn)一步研究中使用語(yǔ)義啟動(dòng)范式對(duì)比了具有層級(jí)的類(lèi)屬概念關(guān)系(樹(shù)-松樹(shù))和沒(méi)有層級(jí)的主題關(guān)系的時(shí)間加工進(jìn)程,實(shí)驗(yàn)將主題關(guān)系細(xì)分為特征關(guān)系(金子-金黃色)、生產(chǎn)關(guān)系(蜜蜂-蜂蜜)、腳本關(guān)系(房間-帳篷),并使用無(wú)關(guān)關(guān)系(無(wú)關(guān)關(guān)系由一個(gè)真詞和一個(gè)假詞構(gòu)成)作為對(duì)照組。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了生產(chǎn)關(guān)系之外,其他相關(guān)關(guān)系的反應(yīng)時(shí)都顯著短于無(wú)關(guān)條件,出現(xiàn)啟動(dòng)效應(yīng); 腦電結(jié)果顯示是否具有概念層級(jí)并沒(méi)有在腦電波幅上產(chǎn)生影響, 無(wú)關(guān)詞在200~400ms誘發(fā)了比相關(guān)詞大的N400,不同關(guān)系的相關(guān)詞之間N400 波幅無(wú)差異; 但生產(chǎn)關(guān)系在400~550ms 引發(fā)了比其他所有相關(guān)關(guān)系更小的位于前額葉的負(fù)波,研究者認(rèn)為這一波幅的減小是因?yàn)橄啾扔诓惶怀龅膶蛹?jí)關(guān)系, 生產(chǎn)關(guān)系在知識(shí)結(jié)構(gòu)上具有更明顯的聯(lián)結(jié); 主題關(guān)系的加工需要更多的記憶卷入(Chen et al., 2014)。
上述研究顯示出對(duì)主題關(guān)系的加工時(shí)間進(jìn)程要早于類(lèi)屬關(guān)系, 但是這兩類(lèi)關(guān)系的加工存在一定的領(lǐng)域特殊性,在自然概念范疇類(lèi)屬關(guān)系判斷更快,但是在人造物范疇主題關(guān)系判斷更快。 主題關(guān)系和類(lèi)屬關(guān)系加工背后可能存在不同的加工機(jī)制: 主題關(guān)系的加工與經(jīng)驗(yàn)相關(guān),依賴(lài)于提取記憶信息;而類(lèi)屬關(guān)系加工需要抽取事物的特征進(jìn)行比對(duì), 需要更高的抑制控制能力。
當(dāng)前在語(yǔ)義概念的存儲(chǔ)研究中, 比較有影響力的是 “中央-輻射” 模型 (Lambon Ralph, 2014;Ralph et al., 2016,; Rice, et al, 2018)。 該模型認(rèn)為我們對(duì)事物特征信息的表征廣泛地分布在大腦皮層的各個(gè)區(qū)域(例如,顏色信息分布在視覺(jué)皮層區(qū)域,味道信息分布在嗅覺(jué)皮層相關(guān)區(qū)域),這些信息會(huì)匯聚到一個(gè)中心。 當(dāng)我們對(duì)這些匯聚的感覺(jué)信息進(jìn)行運(yùn)算之后,就能形成或者“抽象”出對(duì)某一類(lèi)事物的表征,例如,顏色、形狀、氣味等信息。 當(dāng)人們面對(duì)新事物的時(shí)候, 這個(gè)中心就會(huì)將新事物的特征與已有的概念表征進(jìn)行對(duì)比, 從而確定新事物的類(lèi)屬或者相關(guān)性信息。
已有的研究表明信息匯聚的“中心”位于大腦的前顳葉(anterior temporal lobes,ATL)(Ralph et al.,2016)。 前顳葉是與語(yǔ)義表征密切相關(guān)的腦區(qū),在對(duì)該區(qū)域功能的研究中發(fā)現(xiàn)前顳葉區(qū)域與命名、物體/面部識(shí)別、分類(lèi)以及社會(huì)性概念表征有關(guān)(Gainotti,2011; Cicirelli, 1976; Rice et al., 2018)。 對(duì)中風(fēng)、語(yǔ)義性癡呆病以及阿茲海默癥人群的研究發(fā)現(xiàn),前顳葉與所有概念的表征都有關(guān)系(Joubert et al.,2017; Ralph et al., 2007)。 尤其是語(yǔ)義癡呆性病人, 他們的疾病主要是與雙側(cè)的顳前腹側(cè)和顳極區(qū)域的萎縮及代謝異常有關(guān)。 在對(duì)健康被試和語(yǔ)義癡呆病人的對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn),健康被試的ATL 區(qū)域與其他感知覺(jué)相關(guān)腦區(qū)有更好的聯(lián)結(jié) (Acosta-Cabronero et al., 2011; Guo et al., 2013)。 這些研究明確地顯示出前顳葉是跨模態(tài)信息匯聚的中心。 研究者使用經(jīng)顱磁(rTMS)刺激正常被試的前顳葉區(qū)域,讓這一區(qū)域的神經(jīng)連接暫時(shí)受損,然后進(jìn)行語(yǔ)義判斷任務(wù)。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)他們出現(xiàn)了與語(yǔ)義性癡呆患者相同的癥狀, 而刺激其他位置則不會(huì)出現(xiàn)該癥狀(Pobric et al., 2010)。 該研究進(jìn)一步明確了在語(yǔ)義信息的加工中, 前顳葉區(qū)域起到了整合信息的作用。
在對(duì)前顳葉區(qū)域的進(jìn)一步研究中發(fā)現(xiàn), 在該區(qū)域的前部存在著一條與類(lèi)別層級(jí)有關(guān)的通路, 前顳葉區(qū)域前部有一個(gè)“分層的” 表征中心 (Clarke &Tyler, 2015; Rice et al., 2015)。 這條與概念層級(jí)有關(guān)的表征通路與類(lèi)屬關(guān)系具有更密切的關(guān)系。 語(yǔ)義性癡呆的病人會(huì)出現(xiàn)同一層級(jí)的概念混淆(例如,使用“貓”代替“狗”),也會(huì)出現(xiàn)使用上一級(jí)的概念代替下一層級(jí)的概念(例如,使用“動(dòng)物”代替“狗”)。除了語(yǔ)義性癡呆病人外, 另外在一些前顳葉損傷的病人中也發(fā)現(xiàn)他們?cè)谶M(jìn)行類(lèi)屬語(yǔ)義判斷的時(shí)候存在困難(Durey, 2012),對(duì)具有類(lèi)屬關(guān)系的圖片進(jìn)行命名的時(shí)候也出現(xiàn)困難(Schwartz et al., 2011)。 在對(duì)先天性盲人概念的研究中發(fā)現(xiàn)顳葉前部與概念的可感知性和客觀性有關(guān),盲人不可感知的概念(例如:彩虹)與背側(cè)前顳葉有關(guān);抽象概念(例如:自由)與側(cè)部前顳葉有關(guān);可感知的概念(例如:杯子)與中部前顳葉有關(guān)(Striem-Amit et al., 2018)。 這些研究明確顯示出前顳葉區(qū)域與概念的抽象程度、 概念的層級(jí)結(jié)構(gòu)密切相關(guān),而層級(jí)結(jié)構(gòu)只存在于類(lèi)屬關(guān)系中,所以, 前顳葉區(qū)域是類(lèi)屬關(guān)系表征和加工的核心區(qū)域。
除了概念層級(jí)之外, 類(lèi)屬關(guān)系的表征與概念間的相似性密切相關(guān)。以往研究顯示,前顳葉區(qū)域與事物相似性判斷有關(guān)(Clarke et al., 2011; Lehky &Tanaka, 2016), 與生物和非生物的識(shí)別有關(guān)(Martin, 2010),與人臉識(shí)別(Harry et al., 2016)、社會(huì)性概念的識(shí)別有關(guān)(Wang et al., 2019)。 這些研究結(jié)果都表明前顳葉與類(lèi)屬關(guān)系的表征和加工有密切的關(guān)聯(lián)。具有類(lèi)屬關(guān)系的樣例之間共享某些特征,共享特征越多的類(lèi)別(如人臉),在識(shí)別的時(shí)候前顳葉的激活程度越大,而識(shí)別相似性較低的類(lèi)別(例如,工具、動(dòng)物等)前顳葉激活較弱。 這可能表示前顳葉在對(duì)類(lèi)別關(guān)系的識(shí)別中最主要的作用就是對(duì)特征的抽取和判斷(Clarke & Tyler, 2015)。
梳理已有研究發(fā)現(xiàn), 前顳葉區(qū)域與類(lèi)屬關(guān)系表征更為密切, 而主題關(guān)系與顳頂葉區(qū)域關(guān)系密切(Mirman et al., 2017)。 類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系的分離表征在某些疾病,如失語(yǔ)癥、中風(fēng)病人身上表現(xiàn)尤為明顯, 在這些特殊案例的身上可以看到一種能力受損而另一種能力相對(duì)完好的情況。 這種情況說(shuō)明類(lèi)屬關(guān)系和主題相關(guān)應(yīng)該具有分離的存儲(chǔ)機(jī)制,否則一種能力受損,另一種能力難以完好保持。專(zhuān)門(mén)針對(duì)類(lèi)屬和主題這兩類(lèi)關(guān)系的磁共振研究顯示, 類(lèi)屬關(guān)系是激活了雙側(cè)視覺(jué)皮層 (cuneus, BA 18),主題關(guān)系則激活了雙側(cè)的顳頂葉網(wǎng)絡(luò), 包括頂下小葉(inferior parietal lobules:IPL, BA 40),以及顳中回(middle temporal gyri:MTG, BA 39/21/22), 左側(cè)IPL 和MTG 在可操作類(lèi)別中激活更為明顯,右側(cè)IPL 和MTG 總體上在人造物中比自然物激活更大。這一結(jié)果顯示類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系的概念是基于不同系統(tǒng)加工的。 類(lèi)屬關(guān)系主要依賴(lài)于視覺(jué)相似性加工, 而主題關(guān)系則激活了空間加工的相關(guān)區(qū)域(Kalénine et al., 2009)。 Schwartz 等(2011)對(duì)中風(fēng)后失語(yǔ)癥病人的研究也發(fā)現(xiàn)了主題關(guān)系和類(lèi)屬關(guān)系表征分離的證據(jù)。他們對(duì)86 名中風(fēng)后失語(yǔ)的患者進(jìn)行了圖片命名測(cè)試,并分別記錄了主題關(guān)系(例如,將“蟲(chóng)子”反應(yīng)為“蘋(píng)果”)和類(lèi)屬關(guān)系(例如,將“梨”反應(yīng)成“蘋(píng)果”)的錯(cuò)誤率,以及反應(yīng)過(guò)程的核磁共振數(shù)據(jù)。行為數(shù)據(jù)顯示,類(lèi)屬關(guān)系的錯(cuò)誤率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于主題關(guān)系(比率大約為5:1),磁共振結(jié)果發(fā)現(xiàn)類(lèi)屬關(guān)系錯(cuò)誤主要位于左側(cè)前顳葉 (left anterior temporal lobe: L-ATL),而主題關(guān)系判斷錯(cuò)誤的相關(guān)區(qū)域主要位于左側(cè)的顳頂交界處 (left temporal parietal junction: L-TPJ),主題關(guān)系判斷激活程度最大的腦區(qū)為左側(cè)角回。
類(lèi)似的研究結(jié)果也出現(xiàn)在左半球中風(fēng)的患者研究中, 顳頂葉特異性病變損害了對(duì)動(dòng)作相關(guān)主題關(guān)系的敏感性, 例如 “酒瓶-開(kāi)瓶器”(Tsagkaridis et al., 2018)。 另外一項(xiàng)fMRI 研究發(fā)現(xiàn)與健康被試相比, 左側(cè)腦中風(fēng)患者表現(xiàn)出更差的人造物識(shí)別能力和人造物主題關(guān)系判斷能力, 在進(jìn)行了基于體素的病變-癥狀圖分析 (Voxel-based esion-Symptom Mapping :VLSM) 之后發(fā)現(xiàn)這些功能損傷主要與左側(cè)后顳葉有關(guān)(Kalénine & Buxbaum, 2016)。 對(duì)顳頂區(qū)域受損的失語(yǔ)癥病人的研究發(fā)現(xiàn), 該區(qū)域的損傷影響了主題關(guān)系的理解, 但是對(duì)類(lèi)屬關(guān)系沒(méi)有影響(Mirman & Graziano, 2012b)。 在一項(xiàng)非入侵性的腦刺激研究中, 研究者使用經(jīng)顱磁直流電刺激(tDCS) 對(duì)大腦的左側(cè)顳中回和左側(cè)額下回進(jìn)行刺激,同時(shí)要求被試進(jìn)行詞匯判斷。 研究結(jié)果顯示,刺激左側(cè)顳中回的時(shí)候會(huì)抑制主題關(guān)系的判斷, 但這兩個(gè)區(qū)域的刺激不影響類(lèi)屬關(guān)系的判斷(Henseler et al., 2014)。 在一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)針對(duì)類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系的核磁共振研究中發(fā)現(xiàn), 類(lèi)屬相似性激活了前顳葉區(qū)域, 但是主題相關(guān)激活了顳頂葉的邊緣上回(Geng & Schnur, 2015)。
顳頂葉中后部區(qū)域上有重要的視覺(jué)性語(yǔ)言中樞——角回,角回圍繞在顳葉的顳上溝末端部分。角回是視覺(jué)性語(yǔ)言中樞(閱讀中樞),也是與語(yǔ)義加工關(guān)系密切的腦區(qū)。 無(wú)論是在口頭語(yǔ)言還是書(shū)面語(yǔ)言的加工中都發(fā)現(xiàn)了角回的激活 (Binder et al.,2009),在對(duì)聲音、操作以及抽象概念的判斷任務(wù)中也發(fā)現(xiàn)了角回的激活(Bonner et al., 2013)。 該區(qū)域的激活與知覺(jué)運(yùn)動(dòng)特征的辨別有關(guān),如,顏色、形狀、聲音、視覺(jué)運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作(Fernandino et al., 2016;Price et al., 2015)。 從這些研究中可以看出,角回有著和前顳葉類(lèi)似的功能, 也是各種模態(tài)的信息匯聚的區(qū)域。 角回區(qū)域的語(yǔ)義加工主要與主題關(guān)系有關(guān)。關(guān)于顳葉中后部與主題關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn),與主題判斷相關(guān)的腦區(qū)都分布于角回及其周邊位置。 近期也有一些研究確認(rèn)了角回與主題關(guān)系加工的明確聯(lián)系。 在一項(xiàng)對(duì)健康成年人進(jìn)行的功能磁共振研究中發(fā)現(xiàn),主題和類(lèi)屬關(guān)系都激活了左側(cè)顳中回區(qū)域,除此之外,主題關(guān)系還額外地激活了左側(cè)角回(de Zubicaray et al., 2013)。 在對(duì)主題關(guān)系進(jìn)行更細(xì)致地研究中發(fā)現(xiàn), 角回的激活與主題關(guān)系的詞匯語(yǔ)義判斷有關(guān)(Lewis et al., 2015),而顳頂交界處與具有主題關(guān)系的物體判斷有關(guān)(Kalénine et al., 2009)。角回還對(duì)那些與同一個(gè)事件有關(guān)的詞語(yǔ)加工敏感,例如“吃肉”和“吃得快”都與“吃”有關(guān)。這可能表明:角回與動(dòng)作表征、 動(dòng)詞的加工有關(guān)(Boylan et al.,2015); 同時(shí), 角回與時(shí)間和空間關(guān)系的加工有關(guān)(Bonnici et al., 2016)。 主題關(guān)系是一組根據(jù)事物的外部特征或者共同出現(xiàn)的頻率形成的關(guān)系,例如,“刀子-叉子”,它們?cè)诳臻g和時(shí)間上經(jīng)常一起出現(xiàn),在動(dòng)作上也有相似的操作, 而角回與動(dòng)作加工、時(shí)間、空間概念的加工關(guān)系密切,所以角回在主題關(guān)系的加工中起著重要作用。
通過(guò)上述豐富的研究可以看出類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系確實(shí)存在分離的加工和存儲(chǔ)模式, 但是可以看到在兩類(lèi)概念的表征中都需要對(duì)感知運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行加工,例如,顏色、形狀、空間關(guān)系等。 已有的研究發(fā)現(xiàn)前顳葉和角回都具有匯聚信息進(jìn)行加工的功能,這個(gè)功能類(lèi)似交換機(jī), 但是交換機(jī)本身并不存儲(chǔ)信息,概念信息本身存儲(chǔ)在其他區(qū)域(Pulvermüller &Fadiga, 2010)。 因此,除了關(guān)注前顳葉和顳頂葉區(qū)域外還需要關(guān)注與它們相關(guān)聯(lián)的其他腦區(qū)。
已有的研究顯示, 前顳葉主要與類(lèi)屬關(guān)系的加工相關(guān),顳葉中后部區(qū)域與主題關(guān)系的加工相關(guān),但無(wú)論是顳葉前部還是中后部區(qū)域本身都不是信息存儲(chǔ)的位置。 類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系的加工都需要感知覺(jué)信息、記憶、注意力的參與,這兩種關(guān)系加工的背后可能有不同的神經(jīng)通路, 涉及與顳葉相關(guān)聯(lián)的其他腦區(qū)。
前顳葉區(qū)域與類(lèi)屬關(guān)系加工密切相關(guān), 已有研究顯示前顳葉區(qū)域與嗅周皮層(perirhinal cortex)有直接關(guān)聯(lián)(Wright et al., 2015)。嗅周皮質(zhì)與復(fù)雜物體(如人臉) 的相似性判斷有關(guān)(Suzuki & Naya,2014)。 在一項(xiàng)使用大鼠的研究中發(fā)現(xiàn),嗅周皮質(zhì)損傷的大鼠在非常復(fù)雜和中等復(fù)雜的紋理辨別學(xué)習(xí)任務(wù)中出現(xiàn)困難,但可以完成低復(fù)雜紋理辨別。研究還發(fā)現(xiàn)海馬損傷不影響紋理相似性判斷(Ramos,2014),嗅周皮層不僅對(duì)視覺(jué)相似性敏感,也對(duì)概念相似性敏感(Mirman et al., 2017)。 前顳葉與嗅周皮層的聯(lián)結(jié)可能為類(lèi)屬關(guān)系的判斷提供了便利,能夠?qū)Ω拍畹奶卣?、相似性進(jìn)行更準(zhǔn)確地判別。
除了與嗅周皮質(zhì)的聯(lián)結(jié)外, 研究發(fā)現(xiàn)左側(cè)前顳葉還與顳側(cè)裂(temporosylvian) 語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)有密切關(guān)聯(lián),這個(gè)網(wǎng)絡(luò)還包括左側(cè)額下回(IFG)以及顳中回區(qū)域(MTG)(Hurley et al., 2015)。研究還發(fā)現(xiàn)前顳葉與腹側(cè)前額葉(vPFC)、顳中后回區(qū)域(pMTG)有直接關(guān)聯(lián) (Jackson et al., 2016; Pascual et al.,2015)。這些研究顯示出前顳葉區(qū)域與前額葉負(fù)責(zé)執(zhí)行控制的區(qū)域有著密切的關(guān)聯(lián), 在以往的研究中也有研究者提出在類(lèi)屬判斷中需要更多的認(rèn)知控制資源, 前顳葉與前額葉相關(guān)區(qū)域的關(guān)聯(lián)可能表明在類(lèi)屬關(guān)系的判斷中這個(gè)聯(lián)結(jié)回路能夠提供更多的認(rèn)知控制資源。
與類(lèi)屬關(guān)系基于特征的判斷不同, 主題關(guān)系可能與記憶有更密切的關(guān)系, 阿茲海默癥病人的主題關(guān)系判斷比類(lèi)屬關(guān)系困難 (Joubert et al., 2017),位于顳頂葉后部的角回與海馬有密切的聯(lián)系(Seghier, 2013)。 已有的研究發(fā)現(xiàn)角回對(duì)事件相關(guān)的主題關(guān)系敏感; 同時(shí)對(duì)海馬的研究中發(fā)現(xiàn)海馬與加工情境性的時(shí)空關(guān)系有關(guān)(Eichenbaum, 2013),在對(duì)情景記憶的研究中發(fā)現(xiàn)情景記憶網(wǎng)絡(luò)包括海馬、 內(nèi)側(cè)前額皮質(zhì)以及左側(cè)角回 (Thakral et al.,2017)。關(guān)于事件的知識(shí),例如“是什么”“何時(shí)”“在哪里”這樣的信息是在內(nèi)側(cè)顳葉(海馬位于內(nèi)側(cè)顳葉)進(jìn)行加工的(Ramanan et al., 2018)。結(jié)合這些研究結(jié)果, 我們可以推測(cè)角回與海馬之間的聯(lián)結(jié)能夠促進(jìn)對(duì)情境中事件相關(guān)細(xì)節(jié)、時(shí)空關(guān)系的加工,從而幫助主題關(guān)系的判斷。
除了與情景記憶關(guān)系密切之外, 顳頂區(qū)域與視覺(jué)區(qū)運(yùn)動(dòng)區(qū)域關(guān)系密切, 左側(cè)顳頂皮質(zhì)剛好在視覺(jué)運(yùn)動(dòng)皮層前部。磁共振研究發(fā)現(xiàn),左側(cè)顳頂后部病變(包括和視覺(jué)運(yùn)動(dòng)區(qū)域的損傷)會(huì)讓病人對(duì)人造物的主題關(guān)系判斷變慢(Kalénine & Buxbaum, 2016)。同時(shí), 有研究發(fā)現(xiàn)顳頂葉區(qū)域還存在著一個(gè)對(duì)意圖進(jìn)行推斷的網(wǎng)絡(luò)(Ortigue et al., 2009)。
無(wú)論是在類(lèi)屬關(guān)系還是主題關(guān)系中, 類(lèi)別內(nèi)部的樣例都會(huì)共享某些知覺(jué)特征。通常在類(lèi)屬關(guān)系中,樣例之間往往共享形狀(蘋(píng)果-梨)和顏色(植物-樹(shù)木)特征,進(jìn)行類(lèi)屬概念判斷的時(shí)候往往需要依賴(lài)這些靜態(tài)的特征。但是在主題關(guān)系中,樣例之間的聯(lián)結(jié)往往是基于位置、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作等動(dòng)態(tài)的特征,主題關(guān)系往往是基于某一事件、某一情景來(lái)進(jìn)行組織的。從這種觀點(diǎn)出發(fā), 類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系的本質(zhì)可能是一致的,只是它們依賴(lài)的底層感知運(yùn)動(dòng)特征不同。
基于這種假設(shè), 與類(lèi)屬關(guān)系相關(guān)的前顳葉區(qū)域以及和主題關(guān)系加工相關(guān)的顳頂葉區(qū)域可能是兩個(gè)不同的信息匯聚中心, 負(fù)責(zé)提取不同的感知覺(jué)信息進(jìn)行類(lèi)屬或者主題關(guān)系的加工。 已有的研究表明前顳葉和顳葉中后部都是各種模態(tài)的信息匯聚和加工的區(qū)域 (Binder et al., 2009; Binder & Desai,2011)。 在對(duì)顳葉功能細(xì)分的梳理中發(fā)現(xiàn),前顳葉區(qū)域是與“是什么”有關(guān)的視覺(jué)通路,同時(shí)該區(qū)域也與加工顏色和形狀的下顳葉(inferior temporal lobe)區(qū)域鄰近(Coutanche & Thompson-Schill, 2015)。 而顳頂葉區(qū)域主要與“在哪里”“怎么做”有關(guān)的視覺(jué)通路有關(guān)。頂葉皮層與空間關(guān)系識(shí)別、空間工作記憶關(guān)系密切, 頂葉損傷會(huì)引起空間視覺(jué)受到影響(Whitlock, 2017)。 該區(qū)域也與事物的空間整體性識(shí)別有關(guān)(Lestou et al., 2014),更為特別的是在一種叫做“刺激失認(rèn)癥”的病例中,病人不能同時(shí)識(shí)別超過(guò)一個(gè)的刺激(如果有兩個(gè)刺激就會(huì)忽略掉另一個(gè)),該病癥與顳-頂-枕葉聯(lián)合區(qū)的損傷有關(guān) (Cui et al.,2021)。這種特殊的病例也顯示出顳頂葉區(qū)域與空間認(rèn)知存在密切的關(guān)系。除了空間關(guān)系外,顳頂區(qū)與動(dòng)作、事件識(shí)別有關(guān),該區(qū)域在進(jìn)行動(dòng)作概念及事件概念相似性判斷的時(shí)候表現(xiàn)出比物體概念判斷更高的激活(Bedny et al., 2014)。 研究發(fā)現(xiàn),與工具相關(guān)的名詞以及對(duì)工具操作的動(dòng)詞主要激活了顳中回和顳上回后部(Tyler et al., 2003),在對(duì)句子理解的研究中發(fā)現(xiàn),當(dāng)要求被試識(shí)別被描述者動(dòng)作的時(shí)候,右側(cè)顳頂部表現(xiàn)出比識(shí)別被描述者個(gè)人特征更大的激活(Ma et al., 2012)。 雖然當(dāng)前的較多研究都發(fā)現(xiàn)了類(lèi)屬關(guān)系與主題關(guān)系有相對(duì)分離的加工機(jī)制,但是也有研究發(fā)現(xiàn)前顳葉區(qū)域同樣也參與到了主題關(guān)系的加工中(Peelen & Caramazza, 2012)。 這也就表明主題關(guān)系和類(lèi)屬關(guān)系雖然在一定程度上有各自分離的加工機(jī)制, 但是這兩種關(guān)系的加工可能并不是截然分開(kāi)的。
總的來(lái)說(shuō), 如果以加工需要的事物特征不同來(lái)區(qū)別類(lèi)屬和主題關(guān)系的加工, 那么前顳葉和顳頂葉區(qū)域可能是匯聚不同信息的兩個(gè)中心, 分別為類(lèi)屬和主題關(guān)系抽取合適的信息進(jìn)行加工, 但這一假設(shè)還有待進(jìn)一步的研究來(lái)檢驗(yàn)。
類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系都是人類(lèi)認(rèn)知加工中的重要概念聯(lián)結(jié)方式,是人們形成概念網(wǎng)絡(luò)的重要基礎(chǔ)。分類(lèi)方式的行為學(xué)研究發(fā)現(xiàn)人們?cè)谟啄陼r(shí)期就已經(jīng)能夠同時(shí)使用類(lèi)屬和主題兩種關(guān)系進(jìn)行分類(lèi), 有的研究發(fā)現(xiàn)分類(lèi)偏好隨年齡增長(zhǎng), 從幼年偏好主題分類(lèi)向成年偏好類(lèi)屬關(guān)系變化。 但同樣也有研究發(fā)現(xiàn)分類(lèi)方式主要與任務(wù)要求有關(guān),而與年齡無(wú)關(guān)。這種年齡相關(guān)的變化并不一定能夠代表分類(lèi)能力的發(fā)展趨勢(shì), 這種變化更多的可能是與任務(wù)要求、 實(shí)驗(yàn)材料、受教育程度等因素有關(guān)系。類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系的判斷難度并不一樣,類(lèi)屬關(guān)系具有層級(jí)結(jié)構(gòu),同一個(gè)概念的樣例間具有較大的相似性等因素都可能影響其加工過(guò)程。 雖然有研究表明人類(lèi)在嬰兒時(shí)期就已經(jīng)形成類(lèi)屬和主題關(guān)系的表征, 但是它們各自的發(fā)展趨勢(shì)以及兩種語(yǔ)義表征之間的關(guān)系是如何發(fā)展變化的還有待進(jìn)一步明確。 在研究這兩類(lèi)關(guān)系表征的時(shí)候還需要考慮認(rèn)知控制能力、 記憶力等因素發(fā)展的影響。
類(lèi)別學(xué)習(xí)方式和類(lèi)別存儲(chǔ)方式具有直接的關(guān)系,不同的學(xué)習(xí)方式將決定概念的存儲(chǔ)方式。在類(lèi)屬關(guān)系的學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)激活對(duì)應(yīng)的多個(gè)區(qū)域, 如感知覺(jué)加工區(qū)域、 記憶相關(guān)區(qū)域以及認(rèn)知控制的相關(guān)區(qū)域,而這些區(qū)域包括多種組合方式,不同的學(xué)習(xí)方式會(huì)形成不同的表征(Ashby & O’Brien, 2005)。 在概念的學(xué)習(xí)中,至少包括內(nèi)隱/外顯、程序性/陳述性等學(xué)習(xí)方式。 對(duì)于類(lèi)屬關(guān)系,較多進(jìn)行外顯的學(xué)習(xí),例如,在生物類(lèi)別中,教師會(huì)通過(guò)外顯的方式告知學(xué)生分類(lèi)的規(guī)則,如鳥(niǎo)類(lèi),是有喙,有羽毛,有翅膀等特征; 但對(duì)于主題關(guān)系則很多時(shí)候是通過(guò)內(nèi)隱的方式來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí),如碗、筷都屬于餐具這個(gè)類(lèi)別,并不是由于碗、筷有外顯特征或規(guī)則的一致性,而是由共同出現(xiàn)的頻率決定的,主題關(guān)系的表征更為內(nèi)隱。在已經(jīng)報(bào)告過(guò)的類(lèi)別失認(rèn)癥中,大多是類(lèi)屬關(guān)系失認(rèn),而較少出現(xiàn)主題關(guān)系失認(rèn), 這一結(jié)果與內(nèi)隱記憶更少受到影響的趨勢(shì)一致。在這兩種關(guān)系中,類(lèi)屬關(guān)系存在明顯的規(guī)則, 其表征會(huì)卷入更多的認(rèn)知控制相關(guān)的區(qū)域;但主題關(guān)系則更依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn),其表征則會(huì)卷入更多的記憶相關(guān)區(qū)域。 而在陳述性和程序性學(xué)習(xí)方面,當(dāng)前的研究更多地對(duì)語(yǔ)義類(lèi)別進(jìn)行研究,語(yǔ)義類(lèi)別的形成主要是基于陳述性的學(xué)習(xí)。 對(duì)基于程序性學(xué)習(xí)形成的動(dòng)作類(lèi)別的研究相對(duì)較少, 將來(lái)可以更多地關(guān)注程序性類(lèi)別的學(xué)習(xí)和表征。
已有的研究發(fā)現(xiàn), 類(lèi)屬關(guān)系的表征和加工更多地與前顳葉區(qū)域有關(guān), 主題關(guān)系的表征主要與顳頂葉區(qū)域有關(guān)。 無(wú)論是在語(yǔ)義判斷、圖片分類(lèi),還是詞圖匹配測(cè)試中都發(fā)現(xiàn)了類(lèi)屬關(guān)系和主題關(guān)系的加工具有各自分離的神經(jīng)機(jī)制。 無(wú)論是在加工的時(shí)間進(jìn)程(腦電、眼動(dòng)研究),還是在大腦具體參與加工的區(qū)域(功能磁共振研究)都有區(qū)別。 當(dāng)前大量的研究關(guān)注前顳葉在類(lèi)屬關(guān)系中加工的作用, 也著力研究顳頂葉區(qū)域在主題關(guān)系加工中的作用, 但是這兩種語(yǔ)義關(guān)系的表征和加工不是單獨(dú)存在于某一個(gè)特定腦區(qū), 還需要考慮腦區(qū)之間的功能和結(jié)構(gòu)上的聯(lián)結(jié)關(guān)系。概念表征涉及大腦的多個(gè)區(qū)域,對(duì)某些關(guān)鍵區(qū)域的研究,如前顳葉、梭狀回、左腹側(cè)前額葉、海馬、視覺(jué)皮層等, 對(duì)這些關(guān)鍵腦區(qū)的研究以及不同腦區(qū)如何在類(lèi)屬和主題關(guān)系判斷中進(jìn)行協(xié)作將有助于我們明確這兩類(lèi)關(guān)系在頭腦中的加工模式。 將來(lái)的研究可以通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行調(diào)整來(lái)研究不同腦區(qū)之間聯(lián)結(jié)對(duì)語(yǔ)義關(guān)系表征的加工模式。例如,已有研究表明類(lèi)屬關(guān)系判斷需要更多的認(rèn)知控制能力。 在對(duì)任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候可以設(shè)置需要不同認(rèn)知控制能力程度的材料,如控制物體的相似性程度等。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)可以幫助我們進(jìn)一步明確與認(rèn)知控制相關(guān)的腦區(qū), 如前額葉是如何與前顳葉一起為類(lèi)屬關(guān)系判斷服務(wù)的。而主題關(guān)系與記憶關(guān)系密切,不同的記憶類(lèi)型, 如內(nèi)隱和外顯的程度都可能會(huì)對(duì)主題關(guān)系判斷產(chǎn)生影響, 對(duì)不同記憶任務(wù)的選擇和對(duì)比也將幫助我們進(jìn)一步明確主題關(guān)系加工的神經(jīng)回路。