语言否定理解中相关抑制过程的泛化



文献:Liu, B. , Wang, H. , David Beltrán, Gu, B. , & Vega, M. D. . (2019). The generalizability of inhibition-related processes in the comprehension of linguistic negation. ERP evidence from the mandarin language. Language Cognition and Neuroscience(2), 1-11. https://doi.org/10.1080/23273798.2019.1662460

1. 背景 ¶

早期的行为研究表明否定使被否定的概念不容易被理解(MacDonald & Just, 1989),比如在这个研究中,要求被试在读完像“Almost every weekend, Elizabeth bakes some bread but no cookies for the children”这样的句子后,立马进行单词识别任务,结果发现被试对单词“bread”的反应比 “cookies”更快。神经影像学的研究也说明了否定动作相关句子的理解降低初级运动和前运动皮层的激活和连接强度(Tettamanti et al., 2008;Tomasino, Weiss, & Fink, 2010)。这些研究表明否定对被否定信息的认知和神经表征的抑制作用,但是没有深入挖掘否定加工本身引发抑制效应潜在神经机制。

对否定的重复使用抑制(Reusing Inhibition for Negation,RIN)假说认为,对否定的理解重用了抑制控制机制(Beltrán, Muñetón-Ayala, & de Vega, 2018; de Vegaet al., 2016; Papeo & de Vega, in press)。RIN假说依赖重用的神经原理,即老的认知回路可以扩展到新的认知功能,同时保留原有的功能,RIN假说基于以下前提:

①抑制控制机制通过运动神经网络来抑制一个动作(Johnstone et al., 2007); ②对动作语言的理解激活了运动网络(Aziz Zadeh, Wilson, Rizzolatti, & Iacoboni, 2006; de Vega et al., 2014; Moody & Gennari, 2010); ③否定动作语言的理解过程中减少了运动网络的参与(Liuzza et al., 2011; Tet tamanti et al., 2008; Tomasino et al., 2010) 因此,抑制性控制机制很可能在否定加工过程中被重复使用,这可能解释了一直以来的否定诱导的抑制效应的报道。

只有少数研究检验了RIN假说,表明在动作语言环境中的否定重复利用了抑制性控制网络的神经资源(Papeo, Hochmann, & Battelli, 2016;Beltrán et al., 2018;Garcia-Marco et al., 2019)。这些研究中适用的都是印欧语对否定的抑制机制,RIN假说需要在不同的语言和书写系统中测试其普遍性,因为这些语言和书写系统在神经需求方面可能与印欧语言不同。汉语普通话不同于字母语言,并且神经影像学研究表明,母语为汉语的人对普通话而非字母语言的处理选择性地激活了左侧额中回(LMFG)和右侧额下回(rIFG)(Kuo et al., 2001; Tan, Feng, Fox, & Gao, 2001; Wu, Ho, & Chen, 2012)。而且,普通话阅读障碍与LMFG的功能障碍更有关,而不是与负责字母语言阅读障碍的左侧颞顶区(Siok, Perfetti, Jin, & Tan, 2004)。并且,LMFG和rIFG也在抑制性控制机制中发挥关键作用(Chambers, Garavan, & Bellgrove, 2009; Nakata et al., 2008; Zheng, Nao, & Song, 2008)。这些区域的重叠可能会破坏RIN假说对普通话的适用性。

2. 本研究 ¶

本研究旨在检验RIN假说在普通话被试中的稳健性和可推广性,使用de Vega等人(2016)在西班牙语被试中使用的相同嵌入式Go/ NoGo范式。在典型的Go/ NoGo范式中,尽可能快的对频繁的Go提示进行按键反应,而对太频繁的NoGo提示不进行按键反应。

3. 研究方法 ¶

24名17~25岁的大学生,13名女性。

采用两个被试内的析因设计:任务提示(Go,NoGo) ×句子性质(肯定,否定),共有240个汉语祈使句作为实验材料,每个句子都有肯定和否定两个版本,句子都是以时间状语“现在”开头,极性操作要么是肯定的“请”要么是否定的“别”,关键动词紧跟极性操作。为了维持被试的注意力,构建了30个filler句,filler句首换为“稍后”。为了确保被试在做Go/NoGo任务时注意句子的意思,35%的trial之后是识别任务,识别句子可以与实验的句子相同,或者在极性、动词或名词部分进行改动。下图是实验句子、识别句子以及 filler的例子。

图1

实验句子分成两组:168个句子(70%)为Go trial,另外72个句子(30%)为NoGo trial。刺激被分成3个block,每个block包括80个实验句子和10个filler。每个block中,70%实验句子是Go trials,30%是NoGo trials,其中分别一半是肯定句一半是否定句。

首先让被试进行30个与实验相似的练习实验,然后进行3个block的正式实验,每个block中的trial都是随机的,三个block的顺序在被试间平衡。每个句子开始时都有一个500ms的视线聚焦,然后句子以字符为单位呈现,每个字300ms,字符之间有200ms的空白,在关键操作动词呈现300ms后,Go/NoGo cue(黄点代表Go trial,蓝点代表NoGo trial)出现在动词上面并持续200ms,要求在看到一个黄点后用右手食指按下键盘上的“L ”,看到蓝点时不按,然后动词在屏幕上再停留200ms,之后是200ms的空白,然后以字符为单位继续呈现。ERP记录锁定在Go/NoGo提示(黄/蓝点)的开始时,时间窗口为从Go/ NoGo提示开始之前的200 ms到之后的800 ms。

图1

对于没有识别任务的trial,在上个句子最后一个字呈现之后1200ms之后开始新的trial,识别任务的trial中最后一个字后面跟着一个问号,接着出现一个要识别句子,要求被试通过用左手按键“1”或“2”来表示“是”或“否”。

4. 结果 ¶

去掉高于被试平均水平三个标准差的后,计算Go-trial 的反应时间,结果句子的极性对反应时间没有显著差异,但是cue对错误率显示出影响。

被试辨别任务中的表现如下图所示, cue对反应时间有明显的影响,Go比NoGo 的trial的反应更快。成对t检验表明:在Go-trial中,肯定句的反应比否定句快,但在NoGo trial中没有差异。在Go-trial中,肯定句的错误率比否定句的更低,但在NoGo-trial中没有差异。

图1

下图是ERP的波形图与地形图。N2成分的ERP活动区分抑制(NoGo)和非抑制(Go) trial,NoGo条件下的N2振幅比Go的大。NoGo条件下N2振幅否定句比肯定句小,证实了RIN假说所预测的线索和极性之间的相互作用。

图1

源定位分析表明在N2时间窗内,线索×极性交互作用对电流密度有显著影响,NoGo肯定句条件下的激活比NoGo否定条件下的激活更强。如下图黄色标所示,这种差异在BA 40的右顶下小叶(rIPL)处最大。

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5. 讨论总结 ¶

本研究旨在推广RIN假说在汉语中的可推广性,结果支持RIN假说也适用于汉语动作相关否定句的理解。首先,Go/ NoGo提示和句子极性对反应抑制的典型指标N2振幅(Bokura, Yamaguchi, & Kobayashi, 2001; Kok, 1986)有交互作用。并且,N2相互作用效应的源分析显示,差异的主要来源是rIPL,即经常被报道参与抑制性控制网络的脑区(Garavan, Ross, & Stein, 1999; Goldstein et al., 2007; Nakata et al., 2008; Rubiaet al., 2001)。由于研究中NoGo线索之前是极性操作和动词,句子极性对NoGo N2振幅的调节的一个可能的解释是否定通过重复使用抑制控制机制预设了抑制状态,因此与NoGo的肯定条件下的相比,在NoGo否定条件下降低了NoGo线索的抑制需求。也就是说句子的否定“启动”了随后的抑制反应,降低了抑制负荷,反映为N2减小。有助于支持语言否定背后的神经过程是普遍存在的。