大脑中的否定：调节动作表征

文献:Tettamanti, M., Manenti, R., Rosa, P. A. D., Falini, A., Perani, D., Cappa, S. F., & Moro, A. (2008). Negation in the brain: Modulating action representations. NeuroImage, 43(2), 358–367. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2008.08.004

1.背景介绍 ¶

句子否定是人类语言的普遍句法特征，它反转句子表达的真值。在任何语言中，都不能通过简单地重新排列相应肯定陈述句的词序来实现否定句。关于句子否定如何影响语言处理的研究得出了两类主要结果：句子-图片匹配任务（Carpenter and Just, 1975; Clark and Chase, 1972; Trabasso et al., 1971）发现否定句的理解（处理时间长，错误率高）比肯定句更难；单词识别或启动任务（MacDonald 和 Just，1989；Kaup，2001；Kaup 和 Zwaan，2003）发现对否定项的响应时间明显长于非否定项。这两类证据导致了对否定的心理表征的不同看法:第一类证据表明否定句在句法上比肯定句要求更高，根据这种观点，可以预期更强烈的大脑侧裂区激活；第二类证据表明对被否定项的概念表征的访问减，可以预期在概念表征中涉及的大脑回路的激活减少。目前，有关句法否定处理背后的神经相关性的研究表明，似乎否定仅在与增加的外在、非语言任务需求相结合的情况下才会引发更高的脑区激活。

否定对否定命题引起的神经反应的影响是依赖于还是独立于所涉及的语义领域？如果否定决定了对否定概念的心理表征的访问减少，则应该预期对具体或抽象语义内容的解剖学上不同的调制效果。本实验基于语言模拟理论（language simulation theories）解决了这个问题，该理论假设语言理解是由语言表达所描述的内容的内隐感觉运动模拟介导的（Barsalou，1999；Glenberg & Kaschak，2002）。

2.材料和方法 ¶

意大利语为母语的单语者研究正18名（12 名女生，平均年龄 24.7 岁，范围 20-34 岁）。

2 × 2 因子设计，两个因素是具体性（与动作相关或抽象，各生成600个句子）和极性（肯定或否定）。产生4个实验条件：(ActA) 与动作相关的肯定句（例如“Adesso io premo il bottone”、“Now I push{first person single (1ps)}the button”）; (ActN) 与动作相关的否定句（例如“Adesso non premo il bottone”、“Now not push{1ps} the button”）； (AbstA) 抽象肯定句（例如“Ora io apprezzo la fedeltà”、“Now I appreciate{1ps} the loyalty”); (AbstN) 抽象否定句（例如“Ora non apprezzo la fedeltà”、 “Now not appreciate{1ps} the loyalty”）。

MRI 数据是在 3 T Intera Philips 人体扫描仪（Philips Medical Systems, Best, NL）上使用 8 通道感应头部线圈（感应衰减系数 = 2）采集的。

统计参数映射 (SPM2, Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK) 用于切片定时、图像重新对齐和反扭曲 (Andersson et al., 2001)，标准化到蒙特利尔神经学研究所 (MNI) 标准空间，通过 6 毫米 FWHM 高斯核，以及一般线性模型统计分析（Friston er al.，2002）。

对于每个被试，建模了一个 2 × 2 因子设计，其中包含 9 个单独的session，每个session包括条件 ActA、ActN、AbstA、AbstN，并且指定了一组第一级 t-Student 对比，每个对比包括对特定感兴趣的回归量的权重为 1，对所有其他回归量的权重为 0。这导致每个被试的每个实验条件和每个刺激后时间段（4 × 12 = 48 个对比）有一个对比。

在第二级评估的对比包括：i) 动作相关 vs. 抽象：(ActA + ActN) - (AbstA +AbstN)；ii) 抽象vs.动作相关：(AbstA +AbstN)-(ActA +ActN)；iii) 肯定vs.否定：(ActA +AbstA)-(ActN +AbstN)；iv) 否定vs.肯定：(ActN +AbstN)-(ActA +AbstA)；v) 与动作相关的肯定句的特定激活：(ActA-ActN)-(AbstA-AbstN) 被 (ActA-ActN) 掩盖，vi）动作相关否定句的特定激活：（ActN-ActA）-（AbstN-AbstA）被（ActN-ActA）掩盖，vii）抽象肯定句的特定激活：（AbstA-AbstN）-（ActA-ActN）被（AbstA-AbstN）掩盖，viii）抽象否定句的特定激活：（AbstN-AbstA）-（ActN-ActA）被（AbstN-AbstA）掩盖。通过 t-Student 对比评估了这些组级别的主要和交互作用。

研究目的是评估句子否定对动作相关与抽象句子激活的神经系统的调节作用，研究者对多重比较采用了小体积校正，校正体积的选择基于先前的研究结果。

功能整合分析的其中一种方法是动态因果建模 (Dynamic Causal Modeling，DCM)，它推导出连接参数，用于实验条件对大脑状态的影响、系统中包含的大脑区域之间的内在连接以及由实验条件引起的区域之间的连接变化（Friston et al.，2003）。本研究使用了在 SPM5（英国伦敦威康影像神经科学系）中实施的 DCM，来测量构成左半球额顶颞系统的大脑区域之间的连通性是如何通过具体性和具体性之间的相互作用来调节的和极性。对于 DCM 分析，采用了两阶段随机效应方法。

3.结果 ¶

图1

图2

所有被试都声明不知道将句子分组为与动作相关的条件与抽象条件，被试还被要求回忆他们能记住的句子，回忆所听到句子的平均值为9.24% （总共 240 个句子中的 22.17 个句子），ActA：8.50，ActN:2.67 ，AbstA：4.17，AbstN：1.61。在 2 × 2 方差分析（因素：具体性（与动作相关或抽象）和极性（肯定或否定））中输入按实验条件回忆的句子数量，具体性和极性的主要影响都很显著，交互作用也很显著。由于一些被试注意到相同的句子以肯定和否定形式呈现，极性的主要影响以及相互作用可能存在偏差。

第一个目的是评估极性的主要影响，而与具体程度无关。

极性：与否定句相比，肯定句在右侧额中回、右侧枕中回和左侧苍白球中与更高的信号相关；肯定句的较高信号实际上是由于否定句相对于全脑平均信号更大的失活（deactivation）（图 1A、D） 。

具体性：与抽象句子相比，与动作相关的句子主要激活左侧的额顶颞网络（图 1B），与动作相关句子相比；抽象句子在左额叶下回腹侧、左颞下回和中回以及后扣带回皮层中显示出增加的信号。

第二个目的是评估动作相关句子处理背后的动作表示系统和抽象句子处理背后的神经系统是否受到句子否定的具体调节。

极性和具体性之间的相互作用揭示了两个系统内的显著影响（图 1C）。极性与抽象句子的特定相互作用的比较测试揭示了后扣带皮层的影响，其中包括对抽象否定句子的更强的去激活；极性和动作相关句子之间的相互作用在左额顶颞区显示出显著影响，包括否定句和肯定句的信号减少。

图3

图4

第三个目的是测量左半球系统内的功能整合以进行动作表征。

使用 DCM 来定义连接左侧额下回、背中央前回、缘上回和颞下回后回的连接模型。DCM 被用来测试额顶颞区之间的连接强度对于动作相关句子和抽象句子是否更强，以及由于极性交互的具体性，与动作相关的肯定句的连接强度是否特别强。

在第一级比较了动态因果模型的两种不同的连接配置。大脑区域在配置 1 中完全连接和调制。配置 2 是基于已知的（Petrides & Pandya，2008 ；Rizzolatti & Craighero，2004 ）神经解剖学和功能连接模式（图 2a）。在所有 18 个被试中，贝叶斯因子非常有力的证据支持配置 2。

在第二级，对于配置 2，发现与条件无关的内在连接对于动态因果模型中包含的所有连接都很重要（图 2a）。

关于条件相关的调制，发现具体性的主要影响显著调制了动态因果模型中连接子集（12 个中的 7 个）的连接强度（图 2b），表明与抽象句子相比，在处理动作相关时，构成动作表征的大脑活动的区域在功能上更加整合。另外，在动作表示系统中，肯定句情况下，对动作相关句和抽象句的调节作用比否定句更强。对具体性和极性之间的相互作用影响的分析显示，在涉及左额下回、背侧中央前回、缘上回和颞下回后回的三个连接中具有显著影响（图 2c）。

4.总结 ¶

当前的研究结果说明了理解句子否定的神经机制的初步步骤。结果不支持与否定句相关的更大处理负荷的假设，并且符合减少对否定信息的访问的假设。与抽象句子相比，与动作相关的句子激活了左半球的动作表征系统。具体性和极性的相互作用表明，对于否定动作相关句子与肯定动作相关句子（与抽象句子相比），动作表征系统内的活动减少。因此，由动态因果模型衡量的该系统内的功能整合对于与否定动作相关的句子比对于肯定动作相关的句子弱。动作表征的这种调制表明句子否定暂时减少了对被否定信息的心理表征的访问。