1.参考文献 ¶

Chang, H. C., Lee, H. J., Tzeng, Ovid J. L., Kuo, W. J., & Lidzba, K. (2014). Implicit target substitution and sequencing for lexical tone production in Chinese: An fMRI study. PLoS ONE, 9(1), e83126. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0083126

2.研究背景 ¶

研究表明与音段相比，词汇声调的加工在右半球引起更多的激活。但还有研究表明，汉语母语者和受过训练的英语母语者的声调感知更偏向于左半球。因此声调加工既需要右半球的听觉分析，也需要左半球的语言加工。左半球的加工只有在学习了声调语言的人中才能观察到。左半球“高级语言加工”的对象可能是声调和音段的整合产品。此项研究使用汉语中的3调变调来检验这一点。

3调变调即在两个3调相邻的情况下，用2调替换第一个3调。3调变调与音段无关。如果声调语言母语者的声调加工偏向于左半球，反映出声调和音段的整合，那么独立于音段的声调加工不一定是偏向左半球的。

两个语音产出模型都预测左半球IFG后部参与3调变调的加工。考虑声调的物理属性时，IFG后部的激活却不一定是偏向左半球的，因为在物理上，声调类似于歌唱，而歌唱跟音高感知一样是偏向于右半球的。由于变调加工独立于音段，因此假设变调会导致IFG后部的右偏激活。

此项研究还对音调序列感兴趣。研究发现辅助运动区（SMA）的激活与运动序列有关。混合运动序列会增加对侧SMA、SMA前部、对侧运动前区和双侧顶下小叶的激活。发现这些区域也会参与音节排序。研究假设声调序列也会激活相似的区域，尤其是SMA。

在这项研究中，在产出十二个音调序列的过程中收集了行为和功能磁共振成像数据。通过3333重复声调序列揭示参与变调的脑区，混合声调序列（2413）揭示参与排序的脑区。假设音段和音调分别在左半球和右半球加工，而它们的组合在左半球中加工。

3.研究方法 ¶

a.被试 ¶

行为实验包括15名大学生。功能磁共振成像实验包括21名大学生。右利手，讲台湾话，没有神经系统病史，视力正常或矫正。

b.材料和程序 ¶

通过组合四个元音和12个音调序列，产生48个刺激。包括四个重复序列（1111、2222、3333和4444）和八个混合序列（1234、1324、2143、2413、3142、3412、4231和4321）。行为实验中除四音节序列外，还包括16个单音节刺激。声调使用数字表示，元音使用注音符号表示。

行为实验包括两个环节。第一个环节包括128个试验，16个单音节刺激每个重复八次。第二个环节包括384个试验。48个四音节序列每个重复八次。在500毫秒的注视后，元音单独显示200毫秒。然后，声调在元音下方出现2,000ms，在第一环节出现1,000ms的空白，在第二个环节出现2,000 ms的空白。

4.数据分析 ¶

将重复序列作为基线（3333序列除外），将3333序列与基线进行对比；混合序列与基线对比。计算了两个对比中显著激活区域的横向指数（LI）。LI为负值表示右偏；LI为正值表示左偏。进行了单个样本T检验，以检验ROI中的LI是否不等于0。还针对每个四音节序列，测量了四音节产出的反应时间和四音节之间的沉默间隔。错误的反应、反应时在平均值2.5 个标准差之外的试验被排除在分析之外。

5.结果 ¶

a.行为结果 ¶

3333序列中第一和第三个音节的F0与3调的典型模式不同，这表明四个音节被视为两个音节组合，而变调应用于第一个音节。即，3333序列发音为2323。比较显示，变调3和2调的斜率没有差异，而二者均与单音节3调的斜率不同。T检验表明，第二个沉默间隔（175 ms）比第一个沉默间隔（159ms）和第三个沉默间隔（146ms）长。而第一个沉默间隔长于第三个。

对感兴趣的两个对比（混合序列与基线对比和3333与基线对比）进行了成对T检验，包括RT、持续时间和错误率。基线和混合序列的RT和持续时间差异显著，但错误率不显著。 3333序列与基线的RT有显著差异，而持续时间和错误率没有显著差异。

b.fMRI结果 ¶

6.讨论 ¶

首先，3333序列中出现3调变调，并导致IFG右偏激活。其次，还揭示了声调序列的神经基础。将混合序列与重复序列进行对比，两个区域有显著的偏向性：SMA左偏和岛叶右偏。由于岛叶与运动协调有关，那么SMA参与声调序列的加工，SMA的左偏激活可能意味着其排序的单元是声调和音段的组合（音节）。 论文原文