在透明和非透明的语境下理解反事实句：ERP研究

文献：Dai, H. Y., Kaan, E., & Xu, X. D. (2021). Understanding Counterfactuals in Transparent and Nontransparent Context: An Event-Related Potential Investigation. Journal of Experimental Psychology-Learning Memory and Cognition, 47(8), 1299-1316. https://doi.org/10.1037/xlm0000985

原文

1.文章概述 ¶

反事实指违反事实的情况或事件。理解反事实需要：1.想象可能的替代的心理模拟；2.现实和想象替代之间的评价比较。

探索理解反事实的机制可以为我们理解人们如何在实时语言处理中协调现实世界知识和假设世界知识做出重要贡献。

已有的假说：双重表征假说，和在加工反事实时维持不相容表征的观点。

  • 和上下文语境不一致的单词会激发N400效应，但是有的研究没有得到相应证据，可能是因为方法的差异，或者反事实上下文的差异。

反事实语境分为非现实的情景和日常情景，非现实的情景更容易被区分。仔细研究这两种类型的反事实表明，它们之间的根本区别在于检测事实所需的信息的即时性和可访问性，换句话说，上下文使确定反事实变得容易的程度，在当前的研究中，将称之为反事实透明度（COUNTERFACTUAL TRANSPARENCY）。如果可以直接推出，那就是透明语境；不可以解释，是非透明语境。

本研究试图直接操纵反事实透明度作为项目内，被试内的因素，探索它是否以及如何调节上下文信息和实时语言理解中现实世界表征之间的竞争。

已有研究大多针对印欧语言，而中文没有反事实标记，就需要读者使用语境线索、自身的知识、否定、时间参考和词汇线索等推论反事实。

本文的目的是探索反事实语境透明度在汉语反事实理解中的作用。研究汉语被试是否会在透明和非透明语境下使用不同的加工模式。

测量阅读句子时的神经活动，基于前人研究（Dai et al., 2019; Ferguson & Cane, 2015; Ferguson & Sanford, 2008; Nieuwland, 2013; Nieuwland & Martin, 2012），确定要关注的指标：N400和P600。

  • N400：对各种语义因素敏感，特别是基于上下文预测单词的程度。反映语义检索加工。
  • P600：和句法修复/再分析的成本相关。表示语义反转异常。是话语整合加工的指标。

本文评估了如何处理中文反事实中的语义异常，如N400/P600效应所示，以及处理模式是否受到反事实上下文透明度的调节。

预测：不透明语境中，因为缺少线索，被试需要整合更多认知资源，由语义/话语不一致引起的N400/P600效应将会减少甚至消失。

32名汉语母语者，因为脑电数据大量伪迹去除，4个被试的数据不纳入分析。（分析：28个被试的数据），全部为右利手，视力正常。

140组汉语对话，对话的差异在于识别反事实所需信息的即时性和可获得性。

表1

实验项目根据句子反事实性，对话可接受性，可填空概率，上下文透明度，语义相关性和上下文熟悉度进行了规范。排除了反事实性和可填空概率低的对话组，或包含一致/不一致的对话组，其可接受性评级低于/超过4（基于7点Likert量表）。在为主要研究选择的120个对话组中，透明和不透明的反事实对话在一致性/不一致性条件下具有相似的评级和可填值。关键单词也针对单词长度、笔画次数和平均对数频率等条件进行匹配。上下文透明度，语义相关性和上下文熟悉性规范仅在这120个对话组上进行。设计了140组，最终使用120组

  • 反事实评分：54个被试，评估说话者A说的是不是反事实句，1分是反事实，7分是真实的，平均得分1.2vs1.3,配对T检验，P>0.1。
  • 透明度：反事实含义是否能从反事实句中清楚得出。平均得分：1.1vs3.1，P<0.001,说明在非透明条件下，先验句没有设置反事实命题，在透明条件下设置了。
  • 对话可接受度：关键词的一致性有显著影响，透明度对可接受度没有影响，透明度和一致性的交互作用也不显著。
  • 可填空概率：关键词一致的更容易，透明度不影响。
  • 语义关联性：先验句和从句的关联度，从句是控制变量，在一组对话中是一致的。配对T检验，没有差异。
  • 语境熟悉程度：基于语用观点，频率会影响语言加工。本研究中透明语境相比不透明语境更加不常见，汉语读者对不透明语境的句子更加熟悉。

实验设计：120组实验对话（每个条件30个），120个filler，包含30个现实因果对话（因为），30个现实反转对话（但是），30个让步对话（即使），30个没有明显连接词的对话。

在实验过程中，被试需要回答是否的理解问题。每个trial开始呈现500ms十字注视点，然后黑屏500ms，然后呈现说话者A的完整一句话，被试阅读完后，按下空格键接着呈现说话者B的回答，回答一部分一部分地呈现，每个部分出现400ms，然后是400ms黑屏。为了让被试保持专注，有一半的对话后有理解问题。

每个被试进行15个trial的练习，然后呈现4个block（60个对话/block），每个block之间3-5分钟休息。

29个电极，采样率500Hz，滤波0.016-70Hz。在线参考电极：鼻尖，离线重参考是左右乳突平均。电阻在5KΩ以下。去除伪迹：动作、EOG和设备问题。去除行为反应不正确的trial。约12%每个条件。分段，基线为关键词出现的时间点，-200ms~1000ms。

时间窗的确定：基于前人研究，300-500ms,N400;500-800ms,P600。

电极点：分成中线和侧面区域。

图1

  1. 理解正确率：语境类型x一致性的方差分析，语境类型有显著主效应，透明语境有更高的正确率；一致性有显著主效应，关键词一致的有更高正确率。
  2. 反应时间：只有一致性有主效应，说明一致的对话更容易理解。

图2

  1. N400

中线电极：语境类型x一致性x区域的方差分析。语境类型x一致性在中央区、顶叶、枕叶电极有交互作用。中央区、顶叶在非透明语境下，不一致的单词比一致的单词激活更大的N400，在透明语境下无差异。相同一致性条件下，透明度无显著差异。

侧面电极：存在显著一致性x半球的交互作用，语境x一致性边缘显著。右脑中，相比一致单词，不一致的单词激活更大N400.非透明语境中，不一致单词激活更大N400.

  1. P600

中线：有显著语境类型x一致性的交互作用，透明语境下，不一致有更大P600，相比透明语境，不透明语境下一致单词有更大P600，相反，不一致单词在透明语境比不透明语境的P600更大。

侧面：语境类型和一致性之间有显著交互作用，透明语境中相比一致单词，不一致单词有更大P600，但是非透明语境下两种条件没有显著差异。

本研究的主要发现：

  1. 汉语读者在不同的语境类型下，对不一致的单词都呈现出了快速大脑反应。与反事实解释中的竞争表征假说冲突。汉语读者可以快速将接下来的话映射到反事实句中，并作出适当推断来预测和解释之后的表述。

  2. 在透明和非透明语境下，不一致性的效应不同。透明语境下，激活的是P600，非透明语境下激活的是N400。说明反事实透明度可以影响反事实理解的加工和时间窗。说明对于非透明反事实，语义异常从语义检索的早期开始被检测或评估，但对于透明反事实，仅在后期的整合阶段被检测或评估。

反事实加工的一种核心假说：双重表征，在反事实加工时，人保持并更新2种表征，一种是现实事件，一种是想象替代。

本研究的P600和N400表示正在进行的语义处理不受双重意义的阻碍，事实世界表征被快速访问并集成到话语上下文中，而不受字面假设表征的阻碍。

可能导致了和前人研究不同结果的原因：关键词的上下文约束的强度，当约束较弱时，没有足够的上下文线索来快速解析激活的双重含义，导致延迟或中断真值计算;当约束很强时，上下文话语可以将预测引导到预期的反事实表示，并推翻替代表示的干扰，从而快速检测上下文不一致。这与基于记忆的文本处理视图一致：上下文信息和现实世界知识都可以立即提供给读者，这意味着任何一个信息源都可以主导初始过程，这取决于记忆跟踪的强度及其与传入信息的特征重叠。

本文的目的不是为了说明双重表征假说不对，而是为了说明汉语和印欧语言的反事实加工类似。即给定一个足够受约束的上下文，人们可以快速地将传入的信息纳入反事实的话语中，并使用来自不断发展的语言输入的线索进行上下文适当的推断。

本研究的关键词在反事实句之后，可能双重表征被激活了但是当上下文线索在连续的叙述中变得明显并且足够限制以触发特定的解释（即，反事实世界或对后续事件的隐含事实世界解释）时，读者将抑制对一个世界的访问，并转移到首选世界来解析传入的信息。

激活的是不同的脑电成分说明透明和非透明语境是不同的机制。

传统N400，P600含义：N400-语义加工，P600-句法加工

句子加工的检索-集成模型：语义 P600 经常出现在句法格式良好但语义异常或复杂的句子中。和本研究结果更加匹配。

这2种脑电成分的形式说明语言理解至少有2种不同的加工流。1.基于语义记忆，比较接下来的词汇信息和已经存在的词汇信息（N400）；2.组合过程，将输入的单词继承到机遇多个约束的展开句子中（P600）。

在不透明的上下文中引发的N400效应表明，与传入单词相关的感知知识很容易被前面的话语信息激活/访问，因此不协调的单词在含义检索阶段立即产生处理困难。在缺乏N400效应的透明环境中的P600效应表明，在这种情况下，在集成阶段处理了不一致。这种语义P600效应类似于以前对语义错觉的研究中发现的效应。

在透明条件下缺乏N400效应似乎表明，与语义检索过程中的不一致单词相比，没有上下文驱动的一致性促进作用。为了确定这是否是因为同余词相对于非透明条件而言，在透明条件下由前面的上下文引发较少，本文比较了透明与非透明条件下的同余词引发的N400，结果显示没有显着差异，这表明N400不是由于透明上下文中同余词的上下文启动较弱，而是一致和不一致词都暂时与前面的上下文信息相关联，并且在语义记忆中保持活跃。

因此，结果表明，话语不一致性从非透明上下文（N400）中语义检索的早期时刻开始产生处理成本，而在随后的集成过程（P600）中以透明文本进行检测和评估。

为什么话语不一致从语义检索的早期时刻就被发现和处理，但在透明上下文中的整合阶段之前没有引起异常效应。

之前的预测：透明条件下更容易，非透明条件下需要整合内隐信息。

可能的潜在差异因素：通过控制变量和评分测试表示没有显著影响。

可能的解释：

  1. 汉语读者更熟悉非透明语境下的反事实思维，更容易主动更新事实表征，并一致假设表征，从而及时记忆检索N400效应。

  2. 透明语境不太常见，阻止读者对展开的话语做出语境驱动的预测，需要更多的信息来解决不确定性，所以不一致效应发生在语句整合加工。

目前的结果并不表示在非透明语境下加工反事实比透明语境容易，话语一致性的真值计算在透明和非透明上下文中经历了不同的认知过程，并且语义不一致性是从非透明反事实的早期处理阶段开始处理的。

提供了一个约束性的上下文，反事实的所谓双重性质不会破坏话语语义处理，即使在没有专用语言设备来标记反事实的语言中也是如此。汉语中语句加工受反事实透明度调节。

相比印欧语言，汉语的反事实加工是高度上下文和语用驱动的。反事实透明度会影响后续语义处理的性质。

2.不足之处和未来研究方向 ¶

  1. 为了控制透明度的差异，汉语句子中的反事实句存在不同，语义和词汇的差异会导致一些影响。

  2. 脑电数据分析，针对选定时间窗

？1.为什么把电极区分成中线和侧面（因为中线没有半球影响？）