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“否定”加工研究的新进展:认知神经科学的视角

2013-12-02何先友林席明李惠娟陈广耀

关键词:辖域肯定句否定句

何先友,林席明,李惠娟,陈广耀,杨 惠

(1.华南师范大学心理应用研究中心/心理学院,广东广州510631;2.深圳清华实验学校,广东 深圳518126)

一、引 言

语言学家吕叔湘(1982)[1]指出:“一句话,从形式上说,不是肯定就是否定。”Horn(2001)[2]指出:“人类的交流系统包括否定表征,否定是普遍的语言种类,所有语言中都有否定的概念。”否定的基本意义是否认,是人们在认知、交际过程中否认事物、性质等概念存在和命题真实性的重要方式。世界上有文字记载的语言有几百种,每种语言都有其一套独特的表达否定意义的文字形式和方法。比如在中文中常用“不”、“没有”等来表达否定意义,而英文中常用“not”、“no”等来表达否定意义。

自20世纪六七十年代以来,心理语言学家对语言理解中的否定加工机制及其表征问题进行了大量的研究。在否定加工机制方面,主要关注了否定与加工困难、否定与真值、否定与通达性等问题。而对否定是如何表征的问题则出现了两种理论,即命题表征理论和经验模拟观。命题表征理论(propositional theory)[3]由 Kintsch 和 Van Dijk 于 1978 年提出。该理论认为,命题是认知的构成材料,人们在阅读时需要建构一个句子的语言表征,即命题表征;一个命题包含一个或多个主题以及它们之间的关系,如句子“玛丽烤了饼干”的命题表征就是:烤[玛丽,饼干]。根据命题表征理论,否定是一个外显的操作器(operator),它将整个命题置于它的否定辖域中,将整个命题包起来,这样,否定句比肯定句多了一层附加的命题胶囊。因此,理解者在建构否定句的意义表征时,就比建构肯定句的意义表征更为复杂,因此,否定句比相应的肯定句在加工和理解上就更加困难,表现为更长的加工时间和更高的错误率。同理,由于附加的命题胶囊的影响,减弱了读者对被否定信息的通达。

经验模拟观(experiential-simulations view)源于知觉符号理论(perceptual symbol system),知觉符号理论是20世纪末Barsalou等提出的一种新型的知识表征理论,试图取代命题符号理论。知觉符号理论的提倡者认为,认知、思维和语言根植于感觉运动系统,知觉符号是对知觉过程中产生的神经元兴奋的记录,它与其指代物存在着类比的关系[4]。语言理解的经验模拟观就是基于该观点而提出来的,经验模拟观的基本思想是:个体在语言理解中需要建构文本所描述的事件状态的心理模拟,这些心理模拟是以个体已有的经验为基础的。根据这一观点,否定并不是一种特殊的逻辑抽象符号,而是经验模拟的结果,是一个动态模拟的时间经验过程,即从事件被否定状态的模拟转向对事件真实状态的模拟[5,6,7]。Kaup 和 Zwaan 总结分析了以往否定的研究成果,提出了否定加工的两步模拟假设(two-step simulation hypothesis of negation)。该假设认为,否定句的理解包括两步加工:第一步是对被否定状态的模拟,如句子“门不是打开的”中“一扇打开的门”就是被否定状态;第二步是对事件真实状态的模拟,如句子“门不是打开的”中“一扇关上的门”就是事件的真实状态。加工否定句时,读者在大脑中以根植于知觉和动作的表征模式表征事件的两种状态,读者的注意焦点在某个时刻由表征事件的被否定状态转向表征事件的真实状态[8,9,10,11]。

何先友,陈广耀和胡玲(2010)[12]对“否定”加工的心理语言学研究进行了总结,分析了否定研究领域中常用的几种研究范式、经典理论解释和否定加工的几个主要问题,但何先友等2010年的论文总结的研究成果基本上都是运用传统的认知心理学研究方法获得的,还没有涉及到运用认知神经科学方法与技术获得的研究成果。自Miller和Gazzninga在20世纪70年代后期提出认知神经科学概念以来[13],认知神经科学技术在心理学研究中得到了广泛的应用,在“否定”研究领域中,否定加工的脑机制成为了该领域研究的一个热点。认知神经科学主要利用功能性核磁共振(fMRI)、正电子发生断层扫描(PET)和事件相关电位(ERP)等心理物理学及脑成像技术对认知过程进行研究,通过揭示认知过程的脑机制,来修正已有的理论和模型,并在此基础上提出新的理论和模型。正像Gazzninga所说:“认知神经科学让很多心理学家不再把行为主义作为解释复杂认知过程的唯一出路。”[13]关于否定加工的认知神经科学研究主要涉及了两大方面的内容:第一,运用认知神经科学技术探讨否定加工过程与机制;第二,从否定句法复杂性和否定辖域内信息的通达性两方面考察否定是如何影响句子加工。

二、认知神经科学关于否定加工过程与机制的研究

传统的心理语言学研究中,命题表征理论与两步模拟假设都分别得到了一些实验研究的支持。根据命题表征理论,对语言材料的理解就是构建相应的命题表征,否定被认为是一种外显的操作器,它将整个命题纳入被否定的辖域。但是,该理论不能解释理解者是先形成了被包围命题的表征,之后再将否定操作器加上,还是复杂的否定命题是即刻形成的。两步模拟假设则明确指出,理解者先是模拟被否定状态,在理解过程的晚期才模拟真实状态。当理解者的注意力从事件的被否定状态转向事件的真实状态时,否定意义才得到了表征。也就是说,根据两步模拟假设,否定的意义表征发生在理解过程的晚期。

否定的加工过程是一个非常精细化、时间连续且短暂的认知过程,传统的以行为反应为指标的研究方法和手段,难以满足对否定加工过程的真实模拟,而ERP(event-related potentials)是一种比反应时更精细和敏感的指标,反映了与特定刺激呈现时间同步的脑电反应信号,在语言理解研究领域可以用来反映语言加工中即时而连续的心理过程,并且可以反映语言加工的脑内源机制。因此,ERP技术被更多地用来探讨否定句加工的时间进程,同时可以揭示否定加工的大脑基础。

Fischler,Bloom,Childers,Roucos 和 Perry(1983)[14]采用ERP技术和句子核证范式(sentence verification)探讨了否定在最初阶段是否被整合到句意表征中。该实验任务是要求被试核证句子与背景知识是否相违背,并记录被试阅读过程中句末单词的ERPs。实验材料如下:

结果发现,当句末单词与句子主语有语义上的联系时,如句(1)和(4),N400的波幅要比没有语义联系时的句子,如句子(2)和(3),所产生的波幅要小。Kounios 和 Holcomb(1992)[15]以及 Katayama,Miyata和Yagi(1987)[16]运用相似的范式进行的研究中也发现了相似的效应;Hald,Kutas,Urbach和Pahrhizkari(2004)[17]发现当主语和句末成分只存在一般性世界知识的联系时,如相对于句子“Hawai is/is not cold”,句子“Hawai is/is not tropical”引起的N400波幅要更大。这些结果都表明否定意义在最初的加工过程中没有整合到句意表征中。

语言理解研究中有关N400的结果表明,N400波幅的增大发生在当前词语与先前词语[18]、句子上下文[19]、篇章上下文没有语义上的相关[20],或当前词语与一般性世界知识不一致时[21]。因此,研究者们一般认为,ERP中增强的N400波幅反映了语言理解中语义整合受到的阻碍[22]。

Lüdtke,Friedrich,Filippis 和 Kaup(2008)[23]的研究采用句子—图片核证范式,以快速序列的方式呈现“在X前有Y或没有Y”(In front of the X there is a/no Y)之类的句子,接着呈现图片,图片的内容为Y在X前面或别的物体在X前面,考察在不同的时间延迟条件下,被试反应的潜伏期和事件相关电位。实验材料中的肯定句和否定句的唯一不同是:肯定句中用“a”表达之处在否定句中用“no”来表达,如“In front of the tower there is a/no ghost”,这样肯定句和否定句的主语和宾语间的语义联系是一致的。结果发现,与肯定句相比,否定句中最后一个名词有更大的负漂移,结合后面图片加工的结果,这一负漂移只是语言加工中否定的直接效应,并不表示否定被迅速整合进句子的意义中。当图片延迟250ms呈现时,没有启动的图片引发更长的潜伏期和更大的N400波幅,但是对于之后的晚期正波(550-1000ms),否定句后的图片引起了更大的波幅,显示了否定的主效应;但是当图片延迟为1500ms时,在N400时窗除了观察到有经典的启动效应外,还有否定和真值的主效应。这说明在理解加工的后期,否定才被完全整合到句意表征中,而只有当否定没有被整合时,核证的判断才会受额外再分析的加工时间的调节,即否定句的加工过程是符合两步模拟假设的。

Heather,Anthony 和 Hartmut(2008)[24]运用眼动和ERP技术考察了话语加工中否定加工和反事实信息延迟的时间进程,研究结果表明,加工被否定的信息时,理解者先模拟被否定的情境,然后抑制这个情境,转而模拟现实情境。最初对被否定情境的模拟引发被试将其与现实情境对比,对比的结果发现被否定情境不符合现实情况,因此才通达到现实情境。因此,理解一个被否定的概念,阅读者必须表征真实的信息、不真实的信息以及备选的“反事实的”真实信息,虽然在不真实的信息被接受后只有备选的真实是可用的。

张丽和李红[25]采用ERP技术探讨了被试完成类别验证任务时的脑内时程动态变化。任务有4种条件:肯定类别对(例如,蔬菜—白菜),肯定无关对(例如,蔬菜—蜜蜂),否定类别对(例如,蔬菜—蜜蜂)和否定无关对(例如,蔬菜—白菜)。其中类别上画有一横线表示“不是该类别的事物”,例如,蔬菜表示“不是蔬菜”。结果表明,否定类别对比否定无关对和肯定类别对都引发了更负的N400,这说明,否定加工中建立了被否定状态的表征,支持了两阶段模拟假设。此外,肯定类别对比否定类别对引发了更正的晚期正成分(LPC),这一结果揭示了两阶段模拟假设中的第二阶段即整合否定模拟真实状态的神经机制。产生这一结果的原因可能是肯定类别关系的加工涉及再认和记忆信息的提取,而否定类别关系的加工如两阶段模拟假设所预期的包含两个阶段,涉及推理过程,因而前者比后者引发了更正的LPC成分。

以上关于否定加工的ERP研究说明,在语言加工的早期,否定并没有立即被整合到句意表征中,否定的意义整合需要一段时间;在理解过程的晚期,否定才得到整合。这也为两步模拟假设提供了证据。按照两步模拟的观点,前述研究中提到的普遍的N400启动效应是正常的,反映了在否定句理解过程中的第一步,即先表征事件的被否定状态,此时肯定句和否定句是相等的,由于未整合否定意义表征,所以否定并不影响N400波幅。直到理解过程的晚期否定意义才被整合,形成了否定句的复杂表征,否定句和肯定句的这种差异就会在ERPs上表现出来。

三、认知神经科学关于否定句法复杂性的研究

心理语言学主要是从否定句法复杂性和否定辖域内信息的通达性两方面研究否定究竟是如何影响语言加工的问题。否定句法复杂性方面的研究发现,加工否定句比加工肯定句要困难许多,这是因为有一部分句法结构对否定句是唯一的,称为否定短语(NegP),否定短语增加了句法复杂性,所以才使得加工难度增大。这类研究主要采用句子—图片匹配任务考察否定对句子理解的影响[26,27,28],结果一致发现,否定句比肯定句更难理解,表现为更长的加工时间和更高的错误率。这类研究结果证明否定在句法结构上比肯定句要难得多,否定句表征的建构和维持都较肯定句更为复杂,这是因为有一部分句法结构是否定句所独有的[29,30,31]。如果这一解释是可靠的,那么,根据认知神经科学关于句法加工的脑机制的研究结果进行推论,大脑外侧裂周区应该有更强的激活。

虽然句法否定的神经网络的相互关系还是未知的,但已有研究表明,更复杂的句子结构的理解要求更高的计算负荷,因此,需要消耗更多生物资源,这可以在fMRI测量的血液动力学指标中反应出来[32]。计算负荷的观点产生于近几年的脑成像研究结果,认为大脑皮层激活的数量受认知加工过程所需的计算要求的影响。这些研究涉及的领域有语言理解[32]、心理旋转[33]和短期单词或字母认知等[34,35]。否定句比肯定句有更多的句法结构,这个额外的结构要求额外的句法计算,从而导致否定加工更加困难,因此,加工否定句要比加工肯定句有更高的计算负荷,在相应的脑区,否定会比肯定有更大的激活。

迄今为止,已有一些 fMRI 研究[33,36,37]从不同角度检验了否定比肯定有更高的计算负荷的假设。Carpenter等(1999)[33]采用句子 -图片匹配范式考察了否定与肯定加工过程以及判断过程中的脑神经机制,研究者给被试呈现有或没有否定的句子,如“星号在加号的上面是对的/错的”(It is(not)true that star is above the plus),随后呈现一个“加号在星号上面”的图,让被试判断图片与句子的匹配性,实验材料描述的都是视空关系。行为结果发现被试对否定的反应比对肯定的反应要慢,脑成像结果发现否定比肯定导致了更显著的激活,否定句在左后颞叶(left posterior temporal)和双侧后顶叶(bilateral posterior parietal lobes)比肯定句有显著的更高的激活。

Hasegawa,Carpenter 和 Just(2002)[36]运用了fMRI技术考察了日—英双语被试在加工或判断肯定或否定并列句时的认知神经机制。该研究采用目标匹配任务范式,即首先给被试呈现肯定或否定的并列句,如“那位工人看了一本杂志,然后指给他兄弟看一些图片”(The worker read a magazine and showed some pictures to the brother)(目标),随后呈现肯定或否定的单个句子,如“The worker read a magazine”(探测句)。实验要求被试判断探测句是正确的还是错误的。刺激材料包括日语和英语材料。行为实验的结果发现在日语和英语上,否定句比肯定句花费了更多的时间加工,表现出更多的错误。脑成像结果发现否定句的条件下,大脑左半球外侧裂周区,包括后颞叶皮层(Posterior temporal cortex)(BA21,22,23)、缘上回(SMG gyrus)(BA 40)和中央前回(precentral cortex)等三个区域有更显著的激活,但是只是在第二语言中出现这种情况。

以上两项fMRI研究表明,否定只有在与增加的、外在的、非语言任务的要求结合时(如视空关系的加工或是低水平的第二语言)会引发更高的激活。因此,Christensen(2009)[37]采用与 Hasegawa等(2002)[36]相似的探测目标匹配任务,探索肯定句和否定句对大脑不同脑区活动的影响。结果发现,加工否定句时左前运动皮层(left premotor cortex)(BA6)活动增强,说明BA6不仅参与了运动编码和运动执行,也参与了工作记忆中基于规则的、非运动的认知操作的表征,表明否定句比肯定句涉及额外的句法结构;肯定句时右缘上回(right supramarginal gyrus)(BA40)活动增强,这个区域参与词汇检索和高水平的分等级的多种方式的联想,表明肯定句比否定句涉及更一般的语义结构;并且,肯定句比否定句在扣带回皮质(cingulate cortex)表现出了更多的活动。

Tettamanti等(2006)[38]同样运用 fMRI技术考察了否定句对包含动作的句子表征的影响,采用的句子如“I do kick a ball”和“I do not kick a ball”。结果发现,否定句比肯定句在左额下回(left inferior frontal gyrus)有增强的激活。此外,该研究还发现,肯定句在背侧运动前区(dorsal premotor)、后顶内沟和其周围(in and around the posterior intraparietal sulcus)区域比否定句有更强的双侧激活,但是在其他的研究中发现,这两个区域或多或少都是在加工否定句时被激活的。

总结以往的研究发现,与肯定句加工相比,否定句加工因其独特的句法结构,会产生更大的计算负荷,但是发生作用的大脑皮层区域在不同的研究中结论不一致。综合来看,右缘上回(right supramarginal gyrus)(BA40)、扣带回皮质(cingulate cortex)、背侧运动前区(dorsal premotor)和后顶内沟和其周围(in and around the posterior intraparietal sulcus)区域更多的参与到肯定句的加工中;而左半球外侧裂包括左后颞叶皮层(Posterior temporal cor-tex)(BA21,22,23)、缘上回(SMG gyrus)(BA40)和中央前回(precentral cortex)以及左额下回(left inferior frontal gyrus)等脑区更多的参与到否定句的加工中。但存在争议的是,Christensen(2009)[37]发现加工否定句时左前运动皮层(left premotor cortex)(BA6)活动增强,而 Tettamanti等(2006)[38]却发现该区域在加工肯定句时有更强的激活。产生这些不同的研究结果的原因可能有三点:首先可能是实验任务不同,如 Christensen(2009)[37]和 Hasegawa等(2002)[36]的研究就具有不同于 Carpenter等(1999)[33]的研究任务;其次可能是实验材料不同,如Carpenter等(1999)[33]采用的是含有视空关系的强调句,Hasegawa等(2002)[36]采用的是否定的并列句,且增加了第二语言的实验材料,Tettamanti等(2006)[38]采用的是对动作的否定的句子,Christensen(2009)[37]运用的否定句是对主人公习惯或动作的一种否定;最后可能是研究中被试数目较少,Carpenter 等(1999)[33]、Hasegawa 等(2002)[36]和Tettamanti等(2006)[38]三个研究的被试分别为8、10与8名,从如此少的被试中获得的结果的普遍性上可能存在一定的局限。

此外,在否定加工的认知神经科学研究方面,Christensen(2005)[29]还运用了 fMRI技术探讨了否定位置转移时的大脑神经活动,发现否定位置的转移会影响相应的脑神经反射机制。

因此,未来的否定加工的认知神经科学研究需要在设计更加严谨、控制更加严格的基础上,探讨不同形式的否定加工的脑机制,进而揭示否定加工困难的脑神经基础。

四、认知神经科学关于否定信息通达的研究

心理语言学关于否定是如何影响语言加工的第二方面的研究主要是否定辖域内否定信息的通达性研究。这一方面的研究主要采用词汇识别或启动任务范式[39,40,8],以往研究结果较为一致地发现:通达否定项目的时间要显著长于通达非否定项目的时间。在否定加工的早期,研究者们对此结果均无异议,但在否定信息的加工的后期,研究者们则对被否定信息的通达性存在一定的争议。目前主要表现为抑制假设(the suppression hypothesis)与抑制/保留假设(the suppression/retention hypothesis)两种观点的争论。抑制假设认为被否定的信息会不可避免的被抑制,使最初的激活水平降到基线水平甚至基线以下;而抑制/保留假设认为,否定后的抑制或保留都不是必然的,被否定的信息的抑制与保留取决于该信息所处的文本情境,当被否定的信息与情境信息相关或支持情境信息时,被否定信息会得到保留,否则,就会被抑制。

认知神经科学针对否定辖域内信息通达性的问题也开展了一些研究,这些研究的基本思路是,如果否定项目的概念表征的通达性确实降低的,那么,相应神经元回路的激活程度就应该随之而降低。

Fischler等(1983)[14]考察了否定句和肯定句句末词语呈现后800-1 120ms的正波,从而确定在加工后期被否定信息的通达性,但实验结果没有发现二者之间的显著差异。因此,在认知神经科学技术层面,没有获得否定信息被抑制或者被保留的证据。Hald 等(2004)[17]和 Kounios等(1992)[15]运用ERP技术完成一项关于否定加工晚期的句子核证研究,他们同样也没有发现被否定被抑制或者保留的直接证据。然而,Katayama等(1987)[16]以日语被试和日语材料进行的实验却获得了一些难以解释的研究结果,因为日语的语序为主语—宾语—动词,如“Robin bird is/is not”,所以,只有到了最后的词语才可以确定句子是肯定句还是否定句;结果观察到了肯定比否定动词短语引起了P3成分更大的波幅,但这只能说明肯定动词短语更高的使用频率,而不能说明被否定的信息的通达性是否降低了。

Lüdtke 等(2008)[23]的研究在 250ms和 1500ms两种延迟条件下都观察到了经典的N400启动效应,但有趣的是,实验结果还发现,长延迟与短延迟相比,启动效应并没有衰减。这说明,当理解者在第二步模拟转向表征事件的真实状态时,第一步对事件被否定状态的模拟并没有受到抑制。也就是说,无论是即时性的加工否定辖域内的信息,还是在探测阶段对否定辖域内信息的提取都没有发现抑制作用,因为信息的通达性都没有受到影响。

然而,Heather等(2008)[24]运用眼动和 ERP 技术发现,加工被否定的信息时,理解者先模拟被否定的情境,然后压抑这个模型,转而模拟符合现实的情境。也就是说,在加工反事实信息时,否定辖域内的信息首先是被激活的,在加工的后期是被抑制的。这与Fischler、Lüdtke等的研究结果存在明显的不一致。

张丽和李红(2011)[25]采用ERP技术探讨被试完成类别验证任务时的脑内时程动态变化。结果发现肯定类别对比否定类别对引发了更正的LPC,即再认的新旧效应,说明肯定类别关系和否定类别关系的加工也可能涉及不同的认知过程,肯定类别关系的加工涉及再认和记忆信息的提取,而否定类别关系的加工涉及推理过程,说明否定辖域内的信息的通达性降低了,被试要通达否定句的真实状态,必须进行更多的推理过程才能实现。而研究中发现否定类别对比否定无关对引发更负的N400,则说明否定加工中存在被否定状态的标志,只是在否定信息加工的后期,被否定的信息才被抑制。

如果否定辖域内信息被抑制,也就是被否定的信息的通达性降低了,那么相应的否定概念表征应该比肯定概念表征的脑神经元回路的激活也更少;而如果否定辖域内的信息没有被抑制,那么相应的否定概念表征应该和肯定概念表征的脑神经元回路的激活程度相似。基于该逻辑,有研究者运用fMRI技术探测否定辖域内信息的通达性变化的脑神经元基础。

Tettamanti等(2008)[41]运用 fMRI 技术,测量了被试在被动地听由极性(肯定句或否定句)和具体性(与动作有关的或抽象的)两因素组合而成的句子时的大脑活动。研究结果发现,从广泛层面来看,否定句比肯定句有较少的激活。不管具体性的水平如何,只有加工肯定句时苍白球区域(pallidocortical areas)才被激活。而且,否定对动作相关句子和抽象句子产生了不同的影响,具体表现为:加工动作相关的否定句时,激活和连接力度的降低发生在左半球的前顶颞系统(left-hemispheric fronto-parieto-temporal system)(这个系统用于动作表征,包括次级顶叶区域和后颞叶皮质);加工抽象否定句时,在后部脑区激活程度降低。苍白球区域没有激活可能反映了否定句减少的语义加工过程,与减少的通达性假设是一致的;左前顶颞区域信号的减少,与动作表征的通达在加工相应的否定句的时候会显著的降低这个观点也是一致的。另外,从动作表征系统(action-representation system)功能整合的分析结果发现,肯定句条件比否定句条件对具体性的句子有更强的调节作用,而这种动作表征的调节作用表明,句子的否定短暂地降低了被否定信息心理表征的通达性。这一结果代表了对句子否定的神经机制理解的初步阶段,结果并不支持与否定句相关的更大的加工负荷的假设,但是与被否定信息通达性降低的观点一致。

Tomasino 和 Weiss(2010)[42]的研究运用 fMRI技术进一步探索动作与语言之间的相互作用。实验要求被试默读包括有意义的动作动词和无意义的假动词的肯定或否定祈使句,如“Do grasp”和“Don’t write”,然后判断句子是否有意义。结果发现,否定祈使句中呈现的动作词在前运动皮层(premotor cortex)和初级运动皮层(primary motor cortex)的激活明显的减少了,表明否定祈使句抑制动作模拟或动作预期的加工,引起运动区域活动的降低,感觉运动表征也受到了抑制。这一结果与Tettamanti等(2008)[41]的结果一致,都支持否定辖域内被否定信息通达性降低的观点,但并没有为两步模拟假设提供出直接的证据。

当前否定对其辖域内信息通达性影响的认知神经科学研究,还没有得出一致的结论。已有的ERP研究部分发现被否定的信息的通达性没有发生变化[14,17,15,16],部分发现被否定信息首先被优先激活,而在加工的晚期仍然被保留,而始终没有被抑制[23],还有研究发现被否定的信息首先被优先激活,而在加工的晚期则被抑制[24,25]。已有的两篇fMRI研究[41,42]主要是探讨否定对与动作表征系统相关的脑区的影响,结果支持被否定信息通达性降低的观点。综合以上研究可以发现,认知神经科学对否定辖域内信息的通达的研究尚不成熟,同时由于研究范式、材料类型等方面的问题,已获得的结果还远不能真实揭示否定对其辖域内的信息通达性影响的实质。

五、结 语

认知神经科学关于否定加工的研究在一些具体问题上是富有成效的,如否定加工的时间进程问题、句法结构的复杂性问题、否定辖域内信息的通达性问题、被否定的信息的抑制与激活等问题,但是必须承认的是,认知神经科学对否定加工的研究只能算是起步,以往的研究还不够完善与成熟,需要该领域的研究者齐心协力,共同攻克众多难题。兹以下列问题为例,供抛砖引玉之用。

首先,否定加工的核心问题即否定加工的时间进程和机制需要更多的认知神经科学的证据。目前,行为层面的研究结果较为一致支持否定句加工的第一步是表征事件的被否定状态,第二步是表征事件的真实状态,即支持两步模拟假设。根据这一观点,被否定信息的神经系统在第一步应该是被激活的,而在第二步很少激活或不激活。但在认知神经科学层面上的研究结论却不一致,部分ERP研究结果支持两步模拟假设[23,24,25],而另外部分研究却不支持两步模拟假设[14,17,15,16]。fMRI 的时间分辨率相对比较低,因此已有的fMRI研究并没有专门探讨否定加工的时间进程及加工机制,在已有的两项探讨否定对其辖域内信息通达性影响的fMRI研究中,结果也没有为两步模拟假设提供支持或是反对的直接证据,仅是发现了相应的否定概念表征的脑神经元回路比肯定概念表征的脑神经元回路有较少的激活[41,42]。正是因为否定加工的时间进程以及加工过程中大脑神经元的变化还没有确定的实验证据,因此,将来的认知神经科学研究需要对否定加工的时间进程和机制这一核心问题进行深入探讨。

其次,否定是如何影响语言加工的问题还没有得出一致的结论。一方面,关于否定加工难度的问题,已有的研究虽然一致认为否定具有独特的句法结构,而这一句法结构使得大脑的计算负荷增加,从而导致加工的难度增大,但是负责加工否定句法结构的大脑神经区域的研究却没有一致的结论,如Carpenter等(1999)[33]发现否定条件在左后颞叶(left posterior temporal)和双侧后顶叶(bilateral posterior parietal lobes)有更大的激活;Hasegaw等(2002)[36]发现否定条件在大脑左半球外侧裂周区(包括后颞叶皮层(Posterior temporal cortex)(BA21,22,23)、缘上回(SMG gyrus)(BA40)和中央前回(precentral cortex)等三个区域)有更显著激活;Christensen(2009)等[37]发现否定句时在左前运动皮层(left premotor cortex)(BA6)活动增强;Tettamanti等(2006)[38]发现否定句时在左额下回(left inferior frontal gyrus)活动增强,而在背侧运动前区(dorsal premotor)、后顶内沟和其周围(in and around the posterior intraparietal sulcus)区域肯定句有更强的活动。另一方面,关于否定对其辖域内信息通达性的影响的问题,尤其是否定句后期加工究竟是符合抑制假设(the suppression hypothesis)还是符合抑制/保留假设(the suppression/retention hypothesis),已有的研究结果也存在分歧:部分ERP研究发现被否定的信息的通达性没有发生变化[14,17,15,16],而部分研究发现被否定信息首先被优先激活,而在加工的晚期仍然被保留,始终没有被抑制[23];此外,还有一些研究发现被否定的信息首先被优先激活,而在加工的晚期则被抑制[24,25];而 fMRI研究则支持被否定信息通达性降低的观点[41,42]。据此可以看出,否定究竟如何影响语言加工的问题还存在着较大的混乱,还需要更多的认知神经科学方面的证据。

再次,关于否定研究中实验范式的选择及其对实验结果的影响问题。我们知道,任何实验范式的选择都是服务于实验目的的。在否定研究中,研究者采用不同实验范式是为了解决不同的问题,如关于否定对语言加工的影响问题,采用句子—图片匹配任务范式可以研究否定句加工难度的问题,而采用词汇识别或启动任务则可以考察否定对其辖域内信息通达性的影响。当然,我们也可以运用不同的研究范式来研究相同的问题,这种做法实际上是最受推崇的。如果我们能获得来自不同实验范式的一致的会聚性证据,那么,对该问题的研究结论就相对可靠。然而,目前否定研究中,运用不同的实验范式研究同一问题时却常常得出不同的结论,如张丽和李红(2011)[25]运用类别验证任务范式,发现肯定类别关系的加工比否定类别关系的加工引发更正的 LPC 效应,而 Lüdtke 等人(2008)[23]采用移动窗口范式,发现句子和图片呈现时间间隔较短时,否定句比肯定句引发了更大的晚期正成分。此外,某些实验范式能较为真实地反应读者正常的阅读情况,如否定句加工中的眼动研究技术,而某些实验范式却不能真实反映读者正常的阅读情况,如ERP研究中常采用的移动窗口技术范式。因此,在分析某一具体结论时,不仅需要考虑获得该结论的实验条件,同时必须分析获得该实验结果所使用的实验范式。未来研究不仅需要慎重选择某一实验范式,同时需要完善与发展已有的实验范式。

最后,关于否定研究中实验材料选择的问题,这一问题实际上涉及到研究结论的推广。对于同一个研究问题,即使采用相同的实验范式,但由于使用的实验材料不同,得出的实验结论也可能存在差异,如Christensen(2005)[29]研究发现对于不同的否定类型,由于其否定的结构位置不同而获得不同结果,这是因为否定位置的转移会影响相应的脑神经反射机制。而ERP和fMRI技术对输入的信号都非常敏感,因此,认知神经科学研究中研究结果的差异很可能是因为实验材料选择和控制的问题所致。另外,关于否定加工的fMRI研究中,Carpenter等(1999)[33]采用的是含有视空关系的强调句,Hasegawa等(2002)[36]采用的是第一和第二语言的否定并列句,而其他的研究基本上选用的都是动作相关的否定句[38,37,41,42],结果发现,不同类型的材料激活的脑区存在差异。Christensen(2005)[29]总结了世界上多种语言中的否定类型,提出三种基本的类型:(1)句子否定,否定短语位于限制性短语和时态短语之间,从而实现句子否定,否定句否定的范围比较大,否定的是整个句子;(2)词组否定,否定范围比较窄,没有否定句子,而仅仅是词组的否定;(3)元否定,此类否定既不是词组否定,也不是句子否定,元否定的影响范围超出句子水平,具有最广泛的否定效应在句法体系中,否定的这些类型有不同的结构位置。因此,未来的研究在选择实验材料时,可以尝试用不同类型的实验材料来研究某一问题。如果能发现不同类型的材料激活的是同一脑区,那么,我们就可以得出结论,该脑区就是负责否定加工特有的脑区。

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