节律启动能否改善典型儿童或发展性语言障碍的匈牙利语儿童的语法加工吗？

文献：Ladányi, E., Lukács, Á., & Gervain, J. (2021). Does rhythmic priming improve grammatical processing in Hungarian‐speaking children with and without developmental language disorder?. Developmental science, 24(6), e13112. https://doi.org/10.1111/desc.13112

1. 研究背景 ¶

语言中的节奏是我们理解语言的核心，最近有研究表明在音乐节律中暴露一段时间有助于病人和幼儿更好的加工口语(e.g., Przybylski et al., 2013)，这些结果为我们如何解码语音和语言提供了重要的见解，并为发展性语音/语言障碍的干预技术开辟了新途径。在本研究中，探讨节奏启动是否改善了具有典型和非典型语言发展的匈牙利语儿童的语言处理，并探究这种效应是特定于语法还是更普遍地适用于其他认知领域。

音乐和语言的神经资源重叠 (e.g., Patel et al., 2014; Marie et al, 2011; Kotz & Schwartze, 2010)，并且发现个体在韵律处理的个体差异与语言和言语技能有关。有研究证明了音乐节律和音位(Moritz et al., 2013; Ozernov-Palchik et al., 2018; Woodruff Carr et al., 2014) 、语法(Gordon, Jacobs et al., 2015; Gordon, Shivers et al., 2015; Lee et al., 2020; Woodruff Carr et al., 2014) 能力之间的联系。

那么，节奏和语言处理之间共享的神经过程可以用于治疗目的吗？患有基底神经节损伤 (Kotz et al., 2005)和帕金森病 (Kotz & Gunter, 2015) 的德语患者在呈现规则节律启动后，在语法判断任务中恢复神经反应的这一发现激发了一系列有趣的研究，通常被称为节律启动研究。

本研究旨在探索在语言任务开始前呈现有规律节拍的节律刺激是否能提高不同语言任务的表现。在大多数节律启动研究中，在完成语言任务之前，参与者暴露于具有规则或不规则节拍/非节律刺激的听觉信号(例如，敲击节拍序列)。先前的研究发现，在有阅读障碍(Przybylski et al., 2013)和DLD(Bedoin et al., 2016; Przybylski et al., 2013) 的法语儿童以及典型发展中的法语和英语儿童中(Bedoin et al., 2016; Fiveash et al., 2020; Przybylski et al., 2013) ，在呈现规则的节奏素数后，语法判断任务的表现有所改善。这种效应也在有或没有阅读障碍的年轻人中发现，与不规则启动相比，规则启动对语法违规表现出更大的ERP反应 (Canette et al., 2020)。一些研究还关注了节律启动对假词(Cason & Schön, 2012) 和句子(Cason et al., 2015)中语音感知的影响。这些研究旨在调查音乐节奏模式的声学结构在多大程度上可以作为语言处理的支架，因此使用了与语法判断研究略有不同的启动范式，启动的节奏与语音刺激的韵律结构匹配或不匹配。与不匹配的启动相比，匹配的启动促进了语音处理，从而将节奏启动的效应扩展到音位感知。这些结果与我们对语音和语言处理的理解高度相关，它们也有望为语音和语言障碍提供新的干预方法，当前研究的目的是在至少三个方面有助于更好地表征节律启动效应。

首先，虽然有几项研究测试了节奏启动对语法和语音加工的影响，但我们没有发现任何研究在其他语言领域探索这一现象。只有一项研究使用非语言任务测试了这个问题(Chern et al., 2018)，没有发现节律启动的影响，这表明语言具有特定领域的影响。然而，该研究中使用的非语言任务在几个方面与语法任务有很大的不同，如block的数量、block的trial数或trial呈现的方式。探索和记录其他非语言以及语言但非语法任务中的节律启动，对于了解更多关于节律启动效应的起源及其可用于的治疗背景是重要的。因此，当前研究的一个目的是探索这种影响的范围。其次，以前的工作测试了节律启动，比较了规则启动后的表现与不规则启动后的表现 (Chern et al., 2018; Przybylski et al., 2013)或无节律基线条件 (Bedoin et al., 2016)，尽管所有这些研究都显示了节律启动效应，但规则启动的促进效应和不规则启动的负面效应的贡献不能用两个条件来区分，对于仅包括规则和不规则条件的设计，不可能确定该效果是因为规则节奏有助于语法表现还是因为不规则节奏具有负面影响而出现。如果在比较有规律的节奏和安静的表现时出现了节奏启动，这表明有规律的节奏有促进作用。然而，节律性启动是否可以仅由规则启动的积极效应来解释，或者由规则启动的积极效应和不规则启动的消极效应的结合来解释，还有待确定。为了回答这个问题，本研究在同一范式中使用了规则、不规则和无节律基线条件。第三，节律启动效应迄今只在少数几种语言(法语、英语、德语)中进行过研究，所有这些语言都属于印欧语系，尽管节律不同，但具有可比较的形态句法结构。为了检验节奏启动是否是一种语言普遍现象，在具有各种特征的语言中进行检验是至关重要的。此外，由于其高度复杂的形态句法，匈牙利语中典型和非典型发展儿童语法能力之间的差距比形态贫乏的语言更大，也更容易观察到。因此，匈牙利语为探索节律启动效应的大小和潜在的临床相关性提供了一个理想的试验。

匈牙利语属于黏着语，语序相对自由，语法关系主要用后缀表示，匈牙利语中的词汇重音也不同于之前研究节律启动的语言中的词汇重音。匈牙利语在单词的第一个音节上有固定的重音，从而为单词边界和词汇检索提供了线索。匈牙利语的语音节奏是音节计时的，类似于法语，但不同于英语和德语。

先前对儿童的研究测试了节奏启动对英语和法语后缀处理的影响，这些语言的形态系统比匈牙利语简单。有可能暴露于规则的节奏足以促进具有简单形态学的语言中的形态学处理，但对形态学复杂的语言没有效果，在形态学复杂的语言中需要处理更多种类的后缀，有时多个后缀附在词干上。当前的研究中，包括了所有六种形式的动词变位范式，包括现在时和过去时后缀，以及具有不同语音特征的动词，这导致了要检测的语法错误的语音实现的高度多样性。

除了从总体上更好地描述节律启动效应，研究还旨在为探索将节律启动整合到DLD儿童治疗干预中的可能性的有限研究做出贡献。DLD是一种发育障碍，以前被称为特殊语言障碍(SLI)，主要影响语言（其他方面的影响不突出），DLD儿童的语言问题不能归因于其他认知领域的明显损伤或知觉缺陷、神经障碍、情感或社会问题、环境剥夺或智力残疾，但DLD的根本原因尚未完全了解 (Bishop et al., 2017; Leonard, 1998)。传统的解释表明了语法上的缺陷(Clahsen, 1999; Gopnik & Crago, 1991; van der Lely & Stollwerck, 1997; Rice et al., 1995)，而最近的理论也强调领域一般性问题的作用及其对语言问题的潜在贡献 (Gathercole & Baddeley, 1990; Hsu & Bishop, 2011; Leonard, 1998; T allal & Piercy, 1973; Ullman & Pierpont, 2005)。

患有DLD的匈牙利语儿童在形态学上表现出明显的困难，具体体现在词汇形态标记受损，以及句子的理解和产出上，与典型儿童相比，词汇量较低，单词检索效率较低。与发育正常的儿童相比，有语言障碍的人群通常表现出更弱的节奏技能。非典型节律风险假说认为，患有非典型节律的个体患发育性言语/语言障碍的风险更高(Ladányi et al., 2020)。特别是，几项研究发现患有阅读障碍 (e.g., Muneaux et al., 2004; Overy et al., 2003) 和DLD (Bedoin et al., 2016; Corriveau & Goswami, 2009; Corriveau et al., 2007; Cumming et al., 2015)的儿童在节奏相关的任务中表现不佳，虽然还不知道节奏问题是一个原因(Goswami，2011)还是仅仅是发育性言语和语言问题的常见共病特征，Ladányi等人(2020年)假设，在遗传和/或神经水平上，节奏和言语语言发展的多个方面之间潜在的共享生物学基础，可以解释在人群中观察到的节奏和语言特征之间的关联。无论DLD缺陷的起源如何，英语和法语的先前工作显示了该人群中的节律启动效应 (Bedoin et al., 2016; Przybylski et al., 2013)，使得语法任务表现通过规则的音乐启动得到增强。如果包括随机对照试验在内的进一步研究表明，节律启动至少在DLD儿童亚组中可以促进传统的语言治疗，那么节律启动可以被整合到一系列治疗干预中，即使节律启动的潜在机制尚未被理解。

本研究主要目的是：（1）规则节奏的呈现是否能改善患有和未患有发育性语言障碍的匈牙利学龄前儿童的语法处理？（2）节律启动效应是语法特有的，跨语言域普遍的还是跨认知域普遍的？（3）节奏效应是来自规则节奏的促进效应，还是不规则节奏的负面效应，还是两者兼而有之？之前的研究表明在有或没有语言障碍的个体中，几种语言(法语、英语、德语)都存在节律启动效应。匈牙利语言的词法和韵律与之前测试过的语言有很大不同。

2. 方法 ¶

17名患有DLD的5-7岁儿童和17名年龄和智商匹配的典型发育儿童参与了这项研究，下表1展示的是两组被试的人口统计学和筛查数据。

图1

DLD儿童具体筛选过程：首先由言语治疗师筛选出大量有语言问题的学龄前儿童，然后通过四个语言任务筛选出DLD儿童，分别是匈牙利版的Peabody Picture Vocabulary Test (Csányi, 1974)、匈牙利版的Test for Reception of Grammar(Bishop, 1983, 2012; Lukács et al., 2012)、匈牙利版的Sentence Repetition Test(Magyar Mondatutánmondási Teszt; Kas & Lukács)和非词重复测试 (Racsmány et al., 2005) 以及一项非语言的智力任务(Raven Colored Progressive Matrices, Raven et al.,1987)，在四项语言任务中的至少两项上得分至少比年龄标准低1.5 SDs智商超过85的孩子被选入DLD组(n = 17)，选择了DLD组之后，再选择在年龄和性别上与DLD组儿童相匹配的同样的幼儿园的发展中儿童，为每个DLD儿童选择一个智商(< 5点智商差异)、年龄(< 3个月差异)和性别匹配的TD儿童。研究尽最大努力在父母教育水平上匹配各组，但这一目标只能部分实现，DLD组的教育水平略低于TD组。TD儿童也做了相同的筛查任务以确保他们无语言问题，结果无TD儿童的得分低于筛查任务的平均分。

刺激 创建了60个语法正确的匈牙利语句子，然后通过违反动词和主语之间的数的一致性或者动词与时间副词时态来调整这些句子，例如下表2。通过组合30个语法正确的句子和30个语法不正确的句子，创建了两个句子列表，将同一个句子的正确和错误版本放在不同的列表中，因此一个孩子不会听到两个版本，并且确保两个列表的句子在句子类型和词汇上时匹配的。

图2

研究使用了之前研究 (Bedoin et al., 2016; Chern et al., 2018; Przybylski et al., 2013)中使用的以作为规则和不规则的启动，这两个序列都在一个tam-tam和maracas上播放，包含相同数量的音调。规则启动有一个节奏结构，容易从中提取节拍，而不规则启动中很难提取节拍。 设计和流程 如下图1展示的是节律启动任务的语法判断的流程，共包括6个block让被试进行语法判断，在每个block开始之前会呈现一段启动，然后紧接着以随机顺序呈现10个一半符合语法的句子和一半不符合语法的句子。其中2个规则启动，2个不规则启动，2个不包含任何听觉线索的启动（基线条件），Block按不同的启动方式以伪随机的顺序呈现给被试，限制是相同启动方式的block不能连续呈现，在呈现节律启动同时会以视觉方式给被试呈现一个放松的猫咪在听音乐的图片，并指导儿童在呈现启动阶段放松。

图3

创造了一个类似于以前研究中(Bedoin et al., 2016; Chern et al., 2018; Przybylski et al., 2013) 使用的背景故事，使任务更容易被小孩子理解和感兴趣。在任务开始之前给被试介绍一只紫色的和一只绿色的恐龙，告诉他们紫色的恐龙很自信和专注，所以他说什么都正确，而绿色恐龙不够自信和专注，所以总是出错，第一个练习部分是给被试呈现恐龙说的句子的例子，同一个句子一次是正确形式一次是不正确形式，让他们判断句子是哪只恐龙说的。然后第二个练习部分会给被试呈现不同的正确或错误的句子，让他们判断是哪个恐龙说的。在练习部分，会在孩子作出判断之后给与反馈，再确认孩子们了解了实验任务后开始进入下一阶段。与之前的研究一样(Bedoin et al., 2016; Chern et al., 2018; Przybylski et al., 2013)，使用d分数衡量语法判断任务的表现。

60张从Bates和他的同事们的标准化研究使用的图片集中挑选出来的孩子们可能知道的简单日常物品的图片，分成6个block，节律启动的听觉刺激和语法判断任务中的相同。

为了确保所有儿童熟悉图片的名字，在之前测试中要求以随机的顺序命名所有的图片。在节律启动后给孩子随机呈现10幅图片，要求被试尽可能快和准确的给图片命名，然后以录音方式记录孩子的任务中的反应，根据录音记录错误发应和正确反应的反应时，研究排除了不正确的答案和命名时间超过5 s的答案，因为这表明孩子的注意力可能不在实验上，然后计算3个condition的平均命名时间。

在非言语Stroop任务中，屏幕的左、右、上或底部会呈现指向左、右、上或下的箭头，或者出现在与箭头方向一致的位置(例如，指向上的箭头出现在屏幕的顶部)，或者出现在与箭头方向不一致的位置(例如，指向上的箭头出现在屏幕的底部)，共6个block，20个trial。启动节律与语法判断任务以及图片命名任务中的一致。

实验的结构与语法判断任务和图片命名任务相同，即开始给被试呈现节律启动的听觉刺激，然后每个block中给被试呈现20个箭头，让被试判断箭头的方向，然后计算3个condition下Stroop任务的准确度和反应时，Stroop效应计算为不一致和基线条件下正确反应/准确性的平均反应时间之间的差异，反应时间低于300ms和高于5000ms的trial被排除在外，因为这些数据是由技术错误或儿童疏忽造成的，没有意义。

3. 结果 ¶

图4

语法判断任务的表现如下表3和图2，研究进行了2 × 3方差分析，分别以 被试(DLD vs. TD)作为受试间因素和节律启动(Regular vs. Irregular vs. Baseline)以受试内因素。受试内因素是显著的，TD组儿童比DLD 组儿童表现更好；节律启动也具有明显的效应，事后成对比较显示规则节律启动比不规则节律启动和基线条件的表现更好，而不规则节律启动和基线条件之间无明显差异，贝叶斯分析也表明节律启动在语法判断任务中具有明显的主效应。

图5

分析结果只发现存在被试间主效应，即TD组儿童表现显著好于DLD组儿童。

4. 讨论总结 ¶

研究中使用的是形态学语法，即单词在句子中的不同形式的使用规则，本研究的结果总体与之前结果一致，即规律韵律启动只对语法任务表现有积极影响，并且本研究中再规律韵律之后呈现句子的时间比之前更长，证明了韵律启动具有更长的时间。并且不规则韵律启动不会对语法判断任务有负面的影响。

发现语法错误需要具备语法能力是必须的，但是并不是语法能力的全部，未来的研究需要进一步挖掘代表语法能力的其他行为测试，包括表达和加工语法，也可以使用EEG在线测试语法加工 (Canette et al., 2020; Kotz et al., 2005; Kotz & Gunter, 2015)。