双语者语言转换ERP研究现状*

周 朦

（江苏师范大学，江苏徐州221000）

以往关于二语的研究多是通过行为学实验进行的，其考察指标是反应时和正确率，它们通常反映的是从刺激到反应的全部认知结果，不能区分认知中的阶段而观察其结果［1］。ERP 技术问世后被应用于认知神经科学的研究，与行为学方法相比，这项技术具有明显的优势。由于其精确率可以达到毫秒级，因此ERP 测量的是从刺激到反应的连续过程，可以显示受实验自变量影响的是认知加工的哪个或哪些阶段。也就是说，利用ERP 技术我们可以有观察与语言接收或产出过程同时进行的子进程的短暂的神经活动。

一、国外的双语转换研究

（一）和双语语言转换相关的ERP 成分

近年来，有研究者尝试通过实验手段研究任务转换的电生理关联（Barcelo et al.，2000，2002;Gehring et al.，2003;Karayanidis et al.，2003;Miniussi et al.，2005;Nicholson et al.，2005，2006;Rushworth et al.，2002;Wylie et al.，2003）［2］。但是，由于不同的ERP 成分的潜伏期和分布是在不同的实验中被证实的，而各实验设计和实验材料间存在差异，所以无法将研究结果放在一起比较。但是，通过对已有的研究结果的分析，可以发现两个成系统的ERP 效应。第一个是顶叶正波。它可能和对当前不相关的任务的抑制以及对相关任务的激活有关。Nicholson等（2005，2006）指出，如果预期的线索没有出现，顶叶正波会在对转换刺激加工后出现［2］。第二个是一个持续时间较长的中期负成分，通常出现在需要转换的目标刺激之后。

（二）语言转换的代价及其产生原因

与单一的语言序列相比，有语言转换的序列需要更长的反应时，会出现更多的错误，这种效应就是转换代价（switching cost）。转换代价具有不对称性，如果转换发生在两种熟练程度不同的语言间，转换代价会随着转换方向的变化而变化。

双语者可以进行两种语言间的转换，这种转换是指一个概念和语言符号之间存在不同的映射。为了了解双语者如何调节不同语言的激活水平，选择目标语言并进行语言间的转换，我们要设计可以进行语言转换同时可以在转换和不转换期间检验行为和功能脑信息的范式。对于双语现象进行研究就是要考察和任务准换相关的动态的神经联系。

Grainger和Beauvillain （1987）发现了双语者在完成词汇判断任务时存在的转换代价。他们还发现，如果提供特定的语言正字法线索，这种转换代价可以 被 消 除（Michael S.C.Thomas ＆Alan Allport）［3］，根据他们的观点，语言转换代价来自于双语者的词库内部。还有研究者认为转换代价来自于双语者的心理词典外部，这种观点实质上是说语码切换实际上是任务策略转换。切换代价不是人类语言系统独有的特征，而是完成直觉上相冲突的任务转换时不可避免的普遍特征［4］。

Green（1998）提出了抑制控制（Ihibitiory Control）模型，他认为双语者的两种语言任务图式之间存在竞争。在语言产出的过程中，非目标语言会受到抑制，当由原先的目标语言激活到非目标语言时，非目标语言就会从抑制的状态被激活，这个过程中会产生转换代价。产生熟练语言时，不熟练语言的干扰小。产生不熟练的语言是，来自熟练语言的干扰大，因此要用需要对熟练语言进行更多的控制，所以，两种语言熟练程度不同的双语者在语言转换的时候会产生转换代价。这个模式可以解释转换代价的产生及其原因［4］。

一些行为学方面的研究也已经发现了用L1和L2 命名实验中存在语言转换代价（Meuter ＆ Allport，1999）［2］，但奇怪的是，双语被试在转换序列中用L1 命名数字时很慢，在非转换序列，他们用L2 命名时从整体看更慢。这个结果说明，在转换序列，对L1 的激活需要更多时间。研究者认为这可能是由于以下原因引起的，第一，双语者对于优势语言需要更多的抑制;第二，抑制持续到了下一个序列。有的研究者认为遗留下的抑制可能会使选择阶段的反应开始延迟。但事实上，前一个序列中的抑制是否会对下一个序列的加工造成影响以及如何影响仍在争议中。最后有一点要说明的是，Costa和Santesteban（2004）在高熟练度双语者身上并没有发现这种不对称转换代价。［2］这也验证了前面提到的，语言转换代价出现在两种语言熟练程度不同的双语者身上。

双语者的语言转换可以分别从语言理解和语言产出两个方面进行研究。Jackson 等（2001）［5］和Jackson 等（2004）［6］就分别从这两个角度进行研究。他们进行的语言产出实验是让英语本族语者用L1或L2 给呈现在屏幕上的彩色数字命名，这些颜色可以促进被试 用L1 或L2 对数字命名。结果表明，一种特定的颜色会引起一个完全可预测的ERP 波。但是，需要指出的一点是，进行ERP 语言产出研究存在技术上的困难，因为面部表情肌肉运动会使正在进行中的EEG 受到污染。为了保证可以分析到未受污染的ERPs 波形，Jackson 等延长向被试呈现数字的时间（1000ms），而且要求他们在数字消失后尽可能快的对其进行命名。在一个相对比的实验，他们使用了较短的持续时间（250ms），并要求从刺激出现就开始命名，这样就可以很好的分析参与者的反应时间。

和预期的一样，被试用L2 命名比用L1 命名所用的时间要多，需要进行语言转换的命名比不需要转换所用时间要多。但是研究并没有发现先前Meuter和Allport （1999）发现的不对称现象［2］。他们发现在不用转换的序列，用L1 命名和用L2 命名ERP 波潜伏期不同，但在需要转换的序列则不存在这种情况。也就是说，转换方向不会影响反应时。和不转换序列相比，转换序列有一个较大的左前中央负波，但这种现象只在L2 向L1 转换的序列出现。研究者推测这种成分和noGo 抑制反应的N200 成分相似，他们还进行了独立成分分析（ICA）（independent component analysis），以使和在Go/noGo研究发现的ICA 成分有类似分布的成分独立出来。根据Jackson 等，这个语言研究的结果可能预示着在加工L2 词汇时对L1 需要更大的抑制。这种观点和Meccter和Allport（1999）研究观察到的不对称代价相一致［2］。

此外，Jackson 等（2001）［5］在顶叶晚正成分（LPC，385－700ms）中发现了一个较晚的转化效应。他们认为LPC 转换效应是重建刺激－反应之间的联系以重新通达之前被抑制的词汇的标志。这个正波可能和其他ERP研究中的独立的正成分相对应，并且在加工线索显示有一个转换即将出现时重新组建任务。但事实上，他们对于正波的ERP 分析是否正确还需要进一步的验证。

Jackson 等（2004）［6］要求被试对数字的偶奇性进行快速按键反应。结果没有发现先前研究中的额叶负波（N200），顶叶LPC 也不存在。作者将LPC的缺失解释为偶奇按键反应和用语言呈现的数字无关。而且，根据N200 的缺失，他们判断在优势语言的产出中，没有必要抑制词汇输入时可供选择的语言。但要注意的是在这些研究中，转换都是可预测的。进一步的研究可以考察转换的这种可预测性是否会影响额叶负波和晚正成分。

Alvarez 等（2003）［7］记录了包含同一语言内部或跨语言重复的L1（英语）和L2（西班牙语）的词汇反应的ERP 波。被试不仅要理解刺激材料的意思，还要完成语义分类任务，所以他们要留心每一个词汇的意义，如果事先看到L1 或L2 的对等词就会存在一个潜在的优势。其主要研究目的是考查同一语言内部和语言间的重复效应，同时明确与重复相关的N400 成分在同一语言内部比跨语言情况下衰减程度高。结果表明，当L1 向L2 转换时，N400 幅度增大。而且，不管转换方向如何，当前后两个词来自不同的语言时，在500ms 后会观察到一个突然逆转的负波。Kroll和Stewart 提出的修正层级模型认为，L2 到L1 方向比L1 到L2 方向存在更强的词汇联系。Alvarez 等认为他们的结果和这个模型一致，因为在L1 后面呈现的L2 有一个更大的反应，这表明L1 词汇并没有自动激活L2 的对等词，但是看到L2 词汇时，其L1 对等词会自动激活。

还有研究者用句子作刺激材料进行了一些语言转换研究。Moreno 等（2002）［8］向34 位英－西双语者呈现英语句子，句子末尾有几种不可预测的情况:第一是句尾出现一个与句子语境有关的且最符合预期的英语词;（2）预期词的同义词;（3）预期词的西班牙语对等词。目的是考察阅读理解时的转换代价是出现在词汇语义加工阶段还是判断阶段。由于N400 的波幅对语境比较敏感，因此，在同一语句内部，与最符合预期的词相比，预期词的同义词会引起波幅更大的N400。

Jackson 等（2001）［5］也在语言转换之后发现了正成分。有研究者提出，如果呈现一个即将出现的正成分的线索信息就会观察到一个顶叶正波，这个正波可能反映了对任务设置的重新配置，这样会引起转换的激活准备。如果这一解释是正确的，那么在阅读句子时观察到的语言转换的增强的正成分可能反映的是完成语言转换所需要的任务设置重新配置过程，抑制当前使用的语言，重新激活目标语言。在这个实验范式中，转换是不可预测的，因此观察到的分别代表线索和刺激加工的正、负成分，在刺激开始时可能会部分重叠。

Proverbio 等（2004）［9］使用了完整句子的阅读任务检验语言转换的ERP 反映。八个意大利本族语者和八个意一英专业口译人员作为被试。实验采用了block 设计，被试在每个block 的开始就知道他们将阅读什么类型的句子。实验结果表明存在转换代价，尽管转换完全是可预测的，但被试对于单一句的反应时间短于混合句。对于ERP 反应，作者分别关注早期的（130－200ms）和晚期的（300－500ms）时间窗。早期成分提到N1，发现了语言转换时大脑两半球间的相互作用。在左半球，非混合语句比混合语句N1 激活的区域大，而右半球对语言转换不敏感。对于晚期时间窗的分析，口译被试在混合语句中N400 比单一条件下N400 大。从优势语言向非优势语言转换时比反方向时这种效应要大。语言转换时LPC 效应缺失可能是由于转换的可预测性以及语义不一致情况的存在。进一步的研究直接对比可预测和不可预测的语言转换，以澄清LPCs 是否仅出现在不可预测的转换条件下。

二、国内的部分研究

国内有一些以汉英双语者为研究对象的相关研究。

祁志强等（2009）考察汉英双语者语言产出理解过程中的转换代价模式，采用图片命名任务的实验结果也发现了语言转换代价具有不对称性，熟练语言的切换代价大于不熟练语言的切换代价，与Meuter 等发现的结果一致。第二个实验采用词汇判断任务考察语言理解过程中的转化代价模式，反应时分析表明，英语有切换代价，而汉语没有切换代价，表明不熟练语言的切换代价大于熟练语言的切换代价。这与实验一的结果相反，说明对汉英双语者而言，语言理解和产生过程中语言切换的机制不同［4］。

崔占玲，张积家（2010）［10］从亚词汇水平考察了汉英双语者言语理解中语码切换的机制，结果表明汉字义符和英文词后缀影响字词认知的过程，但对语码切换代价的影响不显著，语言熟练程度是影响语码切换代价及其具有不对称性的主要原因，这与国外的研究结果相一致。这个结论进一步验证了抑制控制模型的可靠性。

结语

国外关于双语转换的研究相对全面，但主要是对拼音文字间的转换的研究。汉语是一种表意文字，和拼音文字存在正字法等方面的差异，学习者对于两种文字的认知和加工会存在差异，这种差异是否会导致语言转换代价的产生，值得进一步研究。另外，国内的研究多数是对汉英双语者的研究，以后的研究可以选择不同背景的被试，以考察不同特点的语言间的转换。

总之，利用ERP 技术研究双语者语言转换还处于初级阶段，还有许多待解决和证实的问题需要探讨。

［1］魏景汉，罗跃嘉，事件相关电位原理与技术［M］.北京:科学出版社，2010:3.

［2］Eva M.Moreno，AntoniRodríguez－Fornells，Matti-Laine （2008）Event－related potentials （ERPs）in the study of bilingual language processing［J］.Journal of Neurolinguistics，21，477–508.

［3］Michael S.C.Thomas ＆Alan Allport ，Language Switching Costs in Bilingual Visual Word Recognition［J］，Jour-nal of Memory and Language 43，44–66 （2000），44－66.

［4］祁志强，彭聘龄，许翔杰，柳恒超，汉英双语者语言产生与理解过程中的切换研究［J］.心理科学，2009，32（2）:356－359.

［5］Jackson，G.M.，Swainson，R.，Cunnington，R.，＆Jackson，S.R.（2001）.ERP correlates of executive control during repeated language switching［J］.Bilingualism，4（02），169–178.

［6］Jackson，G.M.，Swainson，R.，Mullin，A.，Cunnington，R.，＆Jackson，S.R.（2004）.ERP correlates of a receptive language－switching task［J］.The Quarterly Journal of Experimental Psychology A，57（2），223–240.

［7］Alvarez，R.P.，Holcomb，P.J.，＆Grainger，J.（2003）.Accessing word meaning in two languages:An event－related brain potential study of beginning bilinguals［J］.Brain and Language，87（2），290–304.

［8］Moreno，E.M.，Federmeier，K.D.，＆Kutas，M.（2002）.Switching languages，switching pala bras （words）:An electrophysiological study of code switching［J］.Brain and Language，80（2），188–207.

［9］Proverbio，A.M.，Leoni，G.，＆Zani，A.（2004）.Language switching mechanisms in simultaneous interpreters:An ERP study［J］.Neuropsychologia，42（12），1636–1656.

［10］崔占玲，张积家.汉－英双语者言语理解中语码切换的机制——来自亚词汇水平的证据［J］.心理学报，2010，（2）:173－184.