[韻律在語言加工中的作用及其神經機制] 文學語言的韻律性
發(fā)布時間:2020-03-03 來源: 幽默笑話 點擊:
摘 要 綜述了近年來使用即時加工方法進行的韻律理解和作用機制方面的一些研究,首先,介紹了韻律特征在句法加工中的作用,從重音、韻律邊界和韻律單元三個研究角度分析了韻律在句子理解中所起的作用及作用的時間點;然后,探討了韻律加工的腦機制問題,論文最后提出未來的研究應在更廣闊的視野中對韻律的加工階段以及韻律與其他心理過程之間的關系進行探討。
關鍵詞 即時加工方法;重音;韻律邊界;韻律單元;句子理解;腦機制
分類號 B842
韻律特征是言語交際的必要手段,為聽者從句法結構和語義上更清楚地理解話語提供幫助,幾乎韻律的每個方面都有利于口語信息的加工(李衛(wèi)君,楊玉芳,2007),近年來,韻律的作用得到了語音工程、語言學、認知心理學等領域的高度重視。隨著研究手段的發(fā)展,韻律研究在語篇理解和韻律產生的腦機制兩方面都取得了一些重要成果,這些研究主要是借助眼動、ERP、fMRI等即時加工研究方法,從信息加工的角度進行的。這些方法具有即時測量的特點,能夠對閱讀過程進行同步的、動態(tài)的監(jiān)控。本文主要對應用即時加工方法的韻律研究進行簡要的評述,
1 韻律特征在句法加工中的作用
1.1 重音在句子加工中的作用
重音是韻律的特征之一,它是指一個韻律結構中的某一音節(jié)、詞或短語相對的突出,它是由一些聲學特征(如音長、音高、音強)的變化來實現(xiàn)的。對于口語理解中重音的作用,許多研究者給與了關注。
Dahan等人(2002)運用眼動測量法,測量被試對代表不同競爭詞的圖片的注視時間來確定重音所起到的作用。實驗一的指導語有兩句,第一句話讓被試把一件物品(如,candle/candy)移到指定位置,第二句話有4種情況:當?shù)谝痪淠繕嗽~為candle,重讀第二旬目標詞candle;當?shù)谝痪淠繕藶閏andle。重讀第二句目標詞candle將要改放的位置;當?shù)谝痪淠繕嗽~為candy,重讀第二句中名詞candle;當?shù)谝痪淠繕藶閏andy,重讀第二句中名詞candle將要改放的位置,對競?詞(candy)所代表的圖片的注視時間表明被試傾向于把非重讀的詞作為上句相應出現(xiàn)過的內容,而把重讀的詞作為沒出現(xiàn)過的內容。運用同樣的范式實驗二發(fā)現(xiàn),被試愿意把重讀的名詞短語作為之前提到的非中心信息(目標),這些結果說明當新的信息重讀,已知信息不重讀時,被試的理解會相對容易。
重讀信息何時作用于句子理解?對于這一問題,李曉慶和楊玉芳(2005)的ERP研究得到了一系列有趣的發(fā)現(xiàn)。在雙字詞出現(xiàn)后120一130ms,重讀即對N400的幅度產生影響;雙字詞出現(xiàn)后350~360ms,重讀與信息狀態(tài)間的交互作用開始出現(xiàn),不論是新信息還是舊信息,重讀比不重讀的信息誘發(fā)更大的N400;但對于新信息,重讀引起的N400的差異小于舊信息。結果表明,在口語理解中,聽者能夠很快把重讀的意義與先前的語境相匹配,影響重讀詞匯與先前語境的語義整合,聽者將在新舊的語義水平上解釋重讀的意義。
1.2 韻律邊界在句子加工中的作用
韻律邊界和句法邊界的一致性是否引導句法分析也是研究者重視的問題。一些研究者提出韻律線索影響丁被試最初的句法結構的建構過程,Salverda等使用眼動記錄法驗證了假設:荷蘭語嵌套詞匯的解歧要依靠韻律邊界聲學線索的存在(Salverda,Dahan,&McQueen,2003)。他們?yōu)檫x出的每對單音節(jié)詞(如,ham)一目標詞(如,hamster),造三個句子:一句關于目標詞(hamster),兩句關于單音節(jié)詞(ham)。每個關鍵詞前面的內容部分一致并且不能預示句子后面將出現(xiàn)什么詞。緊隨單音節(jié)詞的單詞與目標詞的第二個音節(jié)有相同的輔音和元音(sterr),兩句不同之處是:一類緊隨的單音節(jié)詞第一音節(jié)重讀,另一類不重讀。之后研究者對已有的句子進行拼接:包括歧義字符串(ham)部分的三種句子各拼接目標詞句的后半部分(從ster開始)。這樣三種拼接句詞匯相同,不同的是它們句首部分來源不同。被試的任務是讓被試聽拼接句子看圖片,用鼠標在圖片上點擊句子中出現(xiàn)的物品。結果發(fā)現(xiàn)當目標詞(如,hamster)的第一個音節(jié)被一個單音節(jié)詞(如,ham)代替時,被試對表示這個單音節(jié)詞的圖片的有更多的注視。這表明音素一致的序列包含調整詞匯解釋的線索,研究者認為聽者判斷序列音為單音節(jié)詞而非長單詞是由于聽者期待序列后有一個邊界。鑲嵌詞匯的解歧線索是通過韻律邊界實現(xiàn)的,可以判斷與韻律邊界一致的候選詞匯為目標詞匯。運用同樣的范式,Salverda等考察了被試聽過目標詞在句子中間或句子末尾的句子后,對代表目標詞(cap)、單音節(jié)競爭詞(cat)、多音節(jié)競爭詞(captain)和分心刺激詞(beaker)的圖片的眼注視情況。對兩種競爭詞的圖片的注視比例隨目標詞在句子中的位置不同而變化:當單音節(jié)詞出現(xiàn)在句末時,同是單音節(jié)競爭詞的競爭水平增加(這種增加是相對于單音節(jié)詞在句中時的狀況)。這進一步表明,詞匯的競爭是由韻律條件的聲學變化來調整的(salverda,Dahan,Tanenhaus,Crosswhite,Masharov,&McDonough,2007),在一項法語研究中,研究者讓被試運用韻律邊界信息分辨語法結構歧義的句子(如,[1c petit ehienmor,死掉的小狗vs。[1c peti,t ehien¨nora],小狗咬)。結果發(fā)現(xiàn)強的韻律邊界比弱的韻律邊界更有助于被試解歧(s~verine,Ren6,,Wales,&Christophe,2008)。這些數(shù)據(jù)有力的支持了韻律信息可以直接影響句法分析的觀點。
不同的韻律層級對理解的作用是否相同?為了解決這一問題,楊玉芳等人進行了一項研究,他們采用事件相關技術,通過在一組句子中相同位置設置不同類型韻律邊界進行實驗,結果發(fā)現(xiàn),不僅語調短語可以誘發(fā)CPS,在韻律層級處于相對較低的音系短語也發(fā)現(xiàn)了此成分。語調短語在反應潛伏期上相對于音系短語要晚,波幅也較大。隨后的實驗中,研究者將兩者的無聲段在不影響其他聲學參數(shù)的前提下切掉。結果發(fā)現(xiàn)二者仍然都可以誘發(fā)CPS,并且他們的潛伏期差異消失,波幅在新的條件下也變低了,這說明無聲段雖然不是誘發(fā)CPS的決定性因素,但是會影響它的潛伏期和波幅(u&Yang,2009)。
1.3 韻律單元在句子加工中的作用
一些研究者認為韻律特征在言語中是融為一體的,很難將他們區(qū)分開。而且,使用自然的對話情境可能比實驗室中使用孤立的句子更能發(fā)現(xiàn)韻律線索的作用。Snedeker和7rueswell(2003)的研究使用較為自然的游戲合作任務,滿足了這些條件。實驗較多地限制了被試之間的身 體等其他交流,只由“說話者(speakers)”產生韻律線索,“聽話者(1isteners)”利用韻律線索來判斷句法歧義短語的適當意義。并記錄“聽話者(hsteners)”的眼動指標來達到實驗目的。結果發(fā)現(xiàn)講話者產生的韻律線索在歧義短語出現(xiàn)前就已經影響了聽者對話語的解釋,說明韻律線索不僅影響了口語的最初分析,而且被用來預期還沒有說出的話。
Eckstein和Friederici的ERP實驗通過操控關鍵詞的位置(句中和句末)、語法一致性(語法一致和語法不一致)和韻律(韻律一致和韻律不一致)形成了8種實驗條件來研究韻律信息和語法信息之間的關系。實驗材料是通過拼接形成的句子。結果發(fā)現(xiàn)當被試聽語法上正確,韻律不正確的句子時,會產生經典的N400,研究者認為這個負波是整合不一致韻律信息和語法信息的結果,當從句末尾詞的韻律信息為從句中間成分時,也就是韻律信息與關鍵詞位置不一致時,研究者觀察到在P600之前會出現(xiàn)一個負分成,這個負成分的出現(xiàn)與否與句法正確性無關,只反映了純韻律方面的句子加工。在語法和韻律信息都不一致情況下的P600要比語法或韻律單獨不一致情況下的波幅大。這些表明,前面的那個負成分而不是P600反應了單純的韻律效應:韻律和句法的交互作用發(fā)生在句子理解較晚的階段。
研究者廣泛認同韻律有4種功能:詞匯功能(通過重音區(qū)別詞匯),情感表達功能,形態(tài)功能(肯定句、問句、命令句等)及區(qū)分結構功能,已有的研究大多關注韻律的與其他語言成分(如與語法的關系)有關韻律功能的神經基礎,有學者認為這樣研究是不準確的,研究者應該研究與其他語言成分無關的韻律功能,也就是韻律的形態(tài)功能(Ast~sano,Besson,&Alter,2004)。形態(tài)功能是指通過語調表達語言行為的功能,如分辨語句為肯定句、命令句、問句。Ast6sano等的研究采用ERP技術,通過剪切和拼接法語的肯定句和疑問句,形成韻律與語義一致與否的4類句子,來探討語義與韻律的加工過程。結果發(fā)現(xiàn),N400與語義不匹配有關,P800與韻律不匹配有關,這兩種成分的波極、潛伏期和頭皮分布都不同,表明這兩個過程有不同的發(fā)生腦區(qū)。語義不一致下的韻律不一致句子要比語義一致下韻律不一致句子誘發(fā)的P800有更大的波幅,這也說明語義加工和韻律加工有交互作用。
綜上所述我們可以發(fā)現(xiàn),以往關于重讀和韻律邊界的大部分研究認同重讀和韻律邊界在閱讀過程中的作用,認為它們在句法加工的早期發(fā)揮作用。這與文本閱讀的研究結果不一致。如Ashby和CliRon(2005)運用眼動測量法發(fā)現(xiàn),詞匯的重音影響言語理解中的眼動,詞匯重讀作用于詞匯通達的整合階段,Stolterfoht等(2007)對德語中的非句法歧義句進行的研究發(fā)現(xiàn),在450-650ms的時間段上有一個與韻律加工相聯(lián)系的負波。即重讀作用于閱讀過程,而且這一作用體現(xiàn)在句法加工的晚期。這些矛盾的結果是來自于不同語言加工之間的差異?還是來自于不同通道信息加工的特性?同時應該看到,韻律和句法之間的關系使得韻律句法解歧的研究存在難度。尤其是其他語言的研究是否會出現(xiàn)相同的結果有待進一步的探討。
2 韻律加工神經機制的證據(jù)
2.1 韻律加工的神經機制的假說
關于左右半球在韻律加工過程中作用的假說主要有以下4種。
(1)右半球假說(The right hemispherehypothesis):韻律的所有信息(如語言的所有超音段信息)都在右半球加工,然后通過胼胝體與左半球的言語信息(如言語的段落信息)進行整合(Klouda,Robin,Graff-Radford,&Cooper,1988)。(2)皮層下組織加工假說(7he subcorticalprocessing hypothesis):韻律的產生和知覺由皮層下組織(subcorfical structures)進行調節(jié),而不是由哪一側大腦半球負責(Cancelliere&Kertesz,1990)。(3)功能單側化假說(丁he functionallateralization hypothesis):該假說認為言語韻律的加工與語言加工器一致在左半球,右半球負責加工情感韻律,這與情感加工位置一致(Baum,1998)。(4)聲學線索假說(了he acoustic cueshypothesis):大腦半球對韻律加工的單側化是基于聲學線索的變化(Fitch,Miller,&7allal,1997)。
2.2 韻律加工神經機制的證據(jù)
在過去的幾個世紀里,研究者對左右半球在感知韻律信息過程中所起到的作用一直爭論不休,不同的實驗結果驗證了不同的研究假說。雖然有些研究結果是相互沖突的,但還是取得了一定進展。
語言在嬰兒和兒童期發(fā)展很快。許多腦電記錄研究報告發(fā)現(xiàn)了嬰兒在感知音或連續(xù)言語時的神經反應。Homae等使用高分辨率的紅外光學成像技術對睡著的在3個月大嬰兒進行聲調感知研究。結果發(fā)現(xiàn),在正常的或除掉語言信號中的音調變化的語言條件下,都會有雙側腦的激活。在對兩種條件的直接對比下發(fā)現(xiàn),正常語言比除掉語言信號中的音調變化的語言在右側顳頂區(qū)有更大的激活,說明嬰兒的音調加工發(fā)生在右半球。研究提示韻律加工在早期的語言發(fā)展中會起到促進詞匯和句法結構知識的作用(Homae,Watanabe,Nakano,Asakawa,&7aga,2006)。為了揭示半周歲到一周歲之間的發(fā)展變化,Homae等又做了一個實驗。結果發(fā)現(xiàn),除掉語言信號中的音調變化的語言比正常語言在右側顳葉、顳頂頁和雙側前額葉區(qū)有更大的激活。不熟悉的除掉語言信號中的音調變化的語言在皮層上誘發(fā)了額外的激活的結果說明,10個月大的嬰兒已經具有加工本國語言部分韻律結構的神經機制,研究者對比兩個實驗提出嬰兒腦部的語言加工是一個從分析音調信息,到運用已有的韻律結構對比整合輸入的語言的過程(Homae,Watanabe,Nakano,&7aga,2007)。
以往研究的結果大多認同右半球在短語和句子層次上感知韻律單元的作用,以及左半球在處理語言加工中的作用。但言語韻律功能對稱性的精確機制仍然受到關注。任務決定假設關注語言刺激的功能特性,從這一假設視角看,韻律刺激的心理功能決定了腦區(qū)單側化。攜帶較大語言負擔的音調型式(如詞匯音調)主要在左半球加工,而那些攜帶較少語言負擔的音調型式(如語調)主要在右半球加工(Wong,2002)。線索決定假設直接關注聲音信號特有的物理特征(Poeppel,2003),研究者認為刺激的物理性質決定了反應的相應腦區(qū)。按照線索決定假設,不管韻律的心理功能如何,所有的韻律感知均發(fā)生在右半球。 支持任務決定假設的證據(jù)表明左半球在人們對本族語詞匯聲調感知中存在優(yōu)勢效應,研究者認為半球單?化對語言的具體因素更敏感,而對低層次的聲音加工無關。例如,當泰國和中國被試對泰語的聲調進行區(qū)別判斷時,只有泰國被試的左前額區(qū)有更大的激活(Gandour,Wong,Lowe,Dzemidzic,Satthamnuwong,丁ong,&Li,2002)。Gandour等的功能核磁共振研究表明,母語為漢語的被試加工與漢語詞匯音調相關的音調主要在左半球,而加工與語調相關的音調主要發(fā)生在右半球(Gandour,Dzemidzic,Wong,Lowe,Tong,Hsieh,Saahamnuwong,&Lurito,2003)。
由于神經成像實驗的時間分辨率比較低,以上提到的結果可能反映了時間聚合的神經事件。在一個奇異球(oddball)實驗范式下,Luo等表明聽覺詞匯音調的早期加工發(fā)生在右半球(L凹,Ni,Li,Li,Zhang,Zeng,&Chen,2006),事實上,這些分歧的觀點不需要相互排斥(Zatone&Gandour,2008)。語言和聲學因素對發(fā)展一個語言感知的神經模型都是必須的,并且需要兩個半球的交互作用。Gandour等采用快速反應區(qū)別范式的跨語言的fMRI研究檢驗,由三音節(jié)和單音節(jié)語言對中的語調和音調的選擇性注意誘發(fā)的大腦活動。結果中文組比英文組在左側頂葉區(qū)有更大的激活。只有中文組在頂葉、顳葉前部、后部(IⅡ,13,TⅡ,T3)和額極區(qū)(IⅡ,Ⅱ3)表現(xiàn)出向左的對稱。中英文兩組不管在韻律單元或是時間間隔單元,都有顳葉溝中部和額葉腦回中部向右的對稱。半球單側化效應使我們能夠區(qū)別,中文組的高層次韻律信息表征和不考慮語言經歷的低層次聲音加工引起的腦活動。偏側化受語言經歷的影響,這形成了內部韻律對外部聲音信號的表征。研究者認為言語韻律感知主要受右半球調節(jié),但是當要求語言加工而不進行對復雜聲音的聲學分析時,會偏側到任務加工的左側腦區(qū),半球單側化效應會因為具體腦區(qū)在不同加工階段的作用不同而不同(Gandour,Tong,Wong,Talavage,Dzemidzic,Xu,Li,&Lowe,2004)。也有研究者認為,語言加工可能是早期低層次的聲學加工發(fā)展來的(Luo,Ni,u,Li,Zhang,Zeng,&Chen,2006)。
韻律信息強度變化也可以影響大腦神經網絡的激活范圍。Hesling等使用fMRI技術和包含不同程度韻律信息的刺激材料,來確定負責韻律整合的腦區(qū)。研究對比了當聽到高低韻律表達語言刺激時的腦區(qū)活動;不同分聽實驗條件下的腦區(qū)活動;在NN(雙耳正常語言材料)FF(雙耳聽的低通過濾語言材料)條件下,高低程度韻律信息的效應。結果發(fā)現(xiàn),每個刺激會誘發(fā)一個皮層活動,平的語言刺激會削弱雙側上顳葉回的活動,高強度韻律信息更能引起右側負責語言整合的廣泛神經通路具體的激活(如BA44,BA21-22&A3940)。更精確地說,右側的BA44參與韻律主要聲學特征F0的調音過程。實驗不僅表明雙側神經網絡的參與,而且表明高強度的韻律信息比低強度的韻律信息誘發(fā)更廣泛的參與言語感知的神經網絡(Hesling,Clement,Bordessoules,&Allard,2005)。
總體來看,過去幾十年的韻律認知機制研究取得了一些具有啟示性的成果。未來關于韻律加工腦機制的研究,要充分考慮個體的理解能力、韻律產生的情境以及這些因素的交互過程對韻律加工的影響。
3 評價和展望
即時加工方法的應用,使對韻律的研究日漸深入,包括韻律對閱讀理解的作用和神經機制在內的諸多方面都有了較大的發(fā)展。雖然采用新的腦成像技術可以更好地研究和驗證韻律的認知加工過程,但由于韻律本身的復雜性,研究者們對韻律的研究還存在一定局限性。
首先,關于韻律和句法的交互作用發(fā)生在句子理解的哪個階段的研究結論相互間存在著矛盾。這些矛盾的結果是來自于心理語言實驗中對韻律的控制不同?不同語言加工之間的差異?還是來自于重讀與韻律邊界自身等韻律特征的不同加工特性?這些問題有待進一步研究,
其次,對韻律和其他心理過程之間的交互作用模式和中介變量的探討,有助于我們更好地認識韻律。如閱讀中韻律信息的強度變化怎樣對句法加工產生影響?韻律信息是在哪一時間位置上作用于句法加工的?此外,如果增加了語境以后,聽話者是否使用韻律引導句子的分析及如何使用還沒有定論。
再次,漢語不同于大多數(shù)印歐語系,它在聲學、詞匯學和句法結構方面都有自己一些獨特的特點,目前國內對韻律的心理學研究還處于初步發(fā)展階段,認知神經科學為我們提供了一個良好的視角,使中國的研究者能對中文這種表意的文字系統(tǒng)進行更深入的研究。如何運用中文的實驗材料,豐富我國的韻律心理研究,是一個極具創(chuàng)新性的課題。
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