老年人书写产生中词汇频率和音节频率效应的时间进程：ERP研究*

(中国人民大学心理学系, 北京 100872)

1 前言

语言产生是指人们利用语言表达思想的心理过程, 包括口头语言和书面语言的产生(彭聃龄,舒华, 陈烜之, 1997)。书面语言的产生指以手执笔将所要表达的思想用书面文字写下来的过程, 称之为书写产生, 包括了概念准备、词条选择、拼写编码、运动编码和执行运动程序(van Galen, 1991)。

1.1 书写产生中语音的作用

书写产生过程中是否存在语音中介？即在通达正字法代码时是否需要语音信息的参与？这是该领域争论最激烈的问题之一, 研究者对此提出了两种截然不同的假设：语音中介假设和正字法自主假设。

语音中介假设认为书写产生依赖于先前语音代码的提取(Geschwind, 1969), 即在提取词汇的正字法信息之前需提取词汇的音韵信息。正常个体书写产生过程的研究表明语音信息约束了正字法代码的选择(Afonsoz & Álvarez, 2011; Bonin, Peereman,& Fayol, 2001; Damian, Dorjee, & Stadthagen-Gonzalez,2011; Zhang & Damian, 2010)。Zhang和 Damian(2010)考察了英语书写产生过程中的正字法和语音编码的时间进程, 发现正字法和语音同时相关的促进效应主要是由语音相关引起, 这表明在书写产生的早期阶段语音信息被激活。Bonin等(2001)考察了语音编码在书写中的作用, 并在词汇水平和亚词汇水平操纵了单词正字法和语音之间的一致性程度, 结果发现首字母不一致条件下的潜伏期长于一致条件, 表明语音信息通过亚词汇水平通路影响了书写过程, 支持了语音中介假设。

正字法自主假设则认为个体在书写过程中正字法信息是直接从词汇的语义表征中得到激活的,不需要语音表征作为中介(Rapp & Caramazza, 1997)。Bonin, Fayol和Peereman (1998)发现与无关条件相比, 语音和正字法同时相关条件、正字法相关条件的书写反应时不存在显著差异, 这表明在语音和正字法同时相关条件下, 其反应时的缩短主要是由正字法相关引起的。正字法自主假设认为正常的书写产生过程中正字法的编码不会受到语音信息的影响, 但并未否认书写中语音信息的激活。根据Miceli,Benvegnù, Capasso 和 Caramazza (1997)以及 Bonin等(2001)的观点, 正字法的激活与语音激活是同时的, 而非语音激活在先。Bonin等(2001)提出了书写产生过程的工作模型, 其假设在图画呈现后所产生的语义激活是平行地独立地传递到正字法词典和语音词典(见图1)。

图1 书写产生过程的模型(Bonin et al., 2001; Damian et al., 2011)

1.2 语言产生中的词汇频率效应和音节频率效应

书写产生的研究沿袭了口语产生的实验范式来考察书写产生的特点以及语音在书写产生中的作用。在考察口语产生过程时, 图画−词汇干扰范式和图画命名范式(变化图画的特征, 如视觉复杂度等或者变化图画名称的语言学变量, 如词频或音节频率)是两类经典的研究方法。在图画命名中, 研究者观察到了词汇频率效应和音节频率效应。

词汇频率效应指在图画口语命名中, 图画名称为高频率词汇时, 其潜伏期快于低频率图画名称的命名(Oldfield & Wingfield, 1965; Wingfield, 1968)。Jescheniak和Levelt (1994)在物体识别和延迟词汇产生任务中均未发现词汇频率效应, 物体识别任务中仅包含言语产生中的概念激活过程, 延迟命名任务仅包含言语产生中的发音过程, 这排除了词汇频率效应出现在早期概念激活(前词汇加工水平)和晚期发音过程(后词汇加工水平)的可能性。这表明词汇频率效应出现在词汇水平, 包括了口语产生中的词汇选择和单词形式编码两个阶段。Kandel,Álvarez和 Vallée (2006)的研究表明口语产生中的词汇频率效应发生在词汇产生中的单词形式编码阶段。Bonin和Fayol (2002)考察了书写产生中的词汇频率效应, 发现图画名称为高词频同音异形异义词时, 则其命名潜伏期短于图画名称为低词频的词汇, 在图画语义分类任务中未发现词汇频率效应,因此他们认为书写产生中的词汇频率效应是词汇水平的。

音节频率效应表现为图画名称为高音节频率词汇时, 其命名潜伏期快于命名图画名称为低音节频率的词汇, 这可能是因为高频音节能够更快地通达至发声的语音音节程序(Levelt, Roelofs, & Meyer,1999)。Laganaro和Alario (2006)采用即时和延迟图片命名、假词命名任务, 比较有无发音抑制时的命名潜伏期, 发现在即时假词命名、图片命名和伴有发音抑制的延迟命名任务中存在音节频率效应, 但在无发音抑制的延迟命名任务中则未出现音节频率效应。前三类任务所测量的潜伏期都包含了语音编码过程, 而无发音抑制的延迟命名任务则未包含,任务之间的比较表明音节频率影响了语音编码阶段。关于书写产生中音节频率效应的研究很少,Kandel等(2006)的研究发现法国一至五年级的学生以音节为单位书写词汇, 并且发现是正字法音节信息影响了儿童书写过程。

以上研究的目标语言均为字母语言, 针对汉语的研究较少。Zhang和Wang (2014)采用图画命名任务, 变化了图画名称的词汇频率和音节频率, 在汉语词汇书写产生中发现了词汇频率和音节频率效应, 表明语音信息确实在书写产生过程中产生了激活, 并可能对正字法的输出产生了影响。为进一步探讨词汇频率和音节频率的时间进程, 王成(2015)利用 ERP技术, 采用图画命名任务探讨了青年人汉语书写产生中的词汇频率和音节频率的时间进程, 研究中变化了图画名称的词汇频率(词频高和词频低)和音节频率(音节频率高与音节频率低), 发现青年人在书写产生中的词汇频率效应和音节频率效应在图画呈现后的 200 ms开始出现, 且二者的交互作用从图画呈现后的200ms开始出现, 表现为在高词频词条件下, 低音节频率词较高音节频率词诱发了更大的负波, 而在低词频词条件下, 高音节频率词较低音节频率词诱发了更大的负波。这表明语音信息影响汉语书写产生过程。Qu, Zhang和Damian (2016)的研究发现汉语书写产生中, 高低词频的差异在图画呈现之后的 168 ms出现, 词频对书写产生过程的影响可能发生在词汇选择过程。词频对口语产生过程的影响也发生在同一阶段, 表明口语产生和书写产生的词汇选择过程是类似的。

1.3 语言产生的认知年老化

已有语言产生研究大多采用年轻人或大学生作为被试, 一般为35岁以下, 很少有研究关注老年人。老年人的一般认知能力, 如工作记忆、加工速度、归纳推理、甚至是词汇能力随着年老而出现衰退, 即认知年老化现象(Schaie, 2000)。与记忆等认知过程类似,人类的语言产生能力同样随着年龄的增长发生衰退(Burke & Shafto, 2008), 其机制可能为一般认知能力的衰退导致的。研究表明口语产生的认知年老化发生在音韵编码阶段(Mortensen,Meyer, & Humphreys, 2006)。老年人比青年人出现更多的舌尖效应现象, 表明老年人知道自己想要表达的词汇, 却不能成功地提取词汇的发音, 在口语产生的音韵编码阶段出现困难(Burke, MacKay,Worthley, & Wade, 1991)。

与青年人相比, 老年人在书写中存在更多的提笔忘字的现象。MacKay和Abrams (1998)发现在听觉呈现词汇时, 老年人较青年人更有可能产生错误的拼写。当要求老年人和青年人判断视觉呈现的词汇的拼写是否正确时, 两者表现出了同样的准确性,而要求他们写出刚刚看过的词汇时, 老年人较青年人表现出了更多的拼写错误(MacKay, Abrams, &Pedroza, 1999)。这些结果表明正字法表征的通达随着年龄的增加而削弱。这一结果可能是由于老年人的词形表征和语音表征之间的联结更弱所致(Burke et al., 1991), 表现出年老化的语言特异性。在汉语口语词汇产生中, 杨群和张清芳(2015)发现老年组的图画命名时间长于青年组, 老年人的词频效应和音节频率效应大于青年组, 且老年人存在词频和音频的交互作用, 而青年组无二者的交互作用, 表明随着年龄增加, 信息之间的作用模式发生了变化。

综上, 已有研究关注了青年人的汉语书写产生过程, 尚未有针对老年人的研究。本研究采用变化图画名称语言学特征的任务范式, 即图画命名任务,利用 ERP技术考察老年人汉语书写产生过程中的词频效应和音节频率效应的时间进程。根据语音中介假设, 书写产生中词汇频率效应和音节频率效应的位置应该和口语产生中相同, 即处于语音单词形式编码阶段, 而根据正字法自主假设, 书写产生中的词汇频率效应出现在正字法编码阶段, 而音节频率效应可能不会出现, 或者出现在词汇频率效应之后。由于老年人一般认知能力的衰退, 词汇频率效应和音节频率效应可能比青年人出现得晚。

2 方法

2.1 被试

22名(10名男性, 平均年龄 71.59岁, 年龄：64～81岁)来自中国科学院心理研究所附近社区的老年被试参加了实验获得报酬。所有老年人的认知能力均正常(Montreal Cognitive Assessment Scale,MoCA, 得分为27.54 ± 1.12, 该量表用于诊断轻度认知功能损害, 得分≥26分者为正常个体), 受教育平均年限为 14.90 ± 2.21年, 均为右利手, 无脑部疾病史, 母语为汉语、普通话标准, 视力或矫正视力正常。

2.2 材料

表1 实验中所用图画及其名称的相关属性

从张清芳和杨玉芳(2003)建立的标准化图片库中选出 60张具有单音节名称的图画, 图画名称的平均笔画数为9.95。词汇频率选自现代汉语频率词典(北京语言学院语言教学研究所, 1986), 由于汉字的发音(拼音)对应于一个音节, 音节频率是一个音节的词汇频率(不考虑音调)之和, 其中词汇频率≥130/百万为高词频词, 词汇频率≤47/百万为低词频词, 音节频率≥2558/百万为高音节频率词,音节频率 ≤ 1479/百万为低音节频率词。60个目标词中包括了四类词汇各 15个：高词频高音频词、高词频低音频词、低词频高音频词、低词频低音频词(图画名称的相关属性见表1)。

t

检验表明, 高低词汇频率词的差异显著,

t

(58)

=

9.42,

p

< 0.001; 高低音节频率词的差异显著,

t

(58) = 9.57,

p

< 0.001,高低词汇频率词在命名一致性、熟悉性、图片一致性和复杂性上均无显著性差异(

t

s < 2,

p

s > 0.05)。

2.3 设计

2(词汇频率：高、低) × 2(音节频率：高、低)的两因素完全重复测量设计, 两个自变量均为被试内因素。为了得到足够多的叠加次数, 重复了3次,每组包括8次练习试次和60次实验试次。图画呈现的顺序是伪随机的：同一幅图画至少间隔5幅其它图画后再次呈现, 图画名称声母相同或者声旁相同的不会连续出现。每个被试3组测试序列是不同的, 每个被试需要完成180个试次, 每组之间有休息。

2.4 仪器

实验程序由 E-Prime 1.1编制, 电脑呈现图片刺激并记录书写潜伏期, 书写反应(从图片呈现到书写笔开始接触书写板的时间间隔)由书写板(WACOM Intuos A4)和电子墨水书写笔(WACOM,Japan)记录。

2.5 程序

被试端坐在距离电脑屏幕70 cm处进行实验。实验共分为三个阶段。第一阶段的主要目的是熟悉图画及其名称。在屏幕底端的正中间依次给被试呈现图画及其对应名称 3500 ms, 要求被试熟悉图片的名称并用该名称命名图画; 第二阶段进行书写练习, 图画仍然呈现在电脑屏幕底端正中间, 以减少书写过程中的抬头及眼部动作, 要求被试在看到图画之后迅速又准确地写出其名称, 在落笔写之前尽量保持不动, 不要眨眼。在被试熟悉了所有的图画名称, 并达到正式实验的书写要求之后, 进入第三阶段, 给被试戴上电极帽开始正式实验。

正式实验中每一个试次的流程如下：首先, 屏幕最下方正中间呈现注视点“+”500 ms, 接着呈现500 ms的空屏, 然后在相同的地方呈现图画, 被试开始做出反应后图画消失。被试的任务是在看到图画后, 迅速而准确地在书写纸(铺在书写板上)上写出图画对应的名称, 待被试写完之后, 由主试按键进入下一个试次。要求被试在每一个试次开始时,将笔尖放在要写的地方上空约 2 cm处, 以避免书写开始时的手臂移动; 被试在刺激出现至落笔写之前这一阶段, 需将视线始终保持在屏幕上, 不可低头看自己的笔迹, 最大限度地减少 EEG记录中与头动和眼动有关的伪迹。整个实验大概持续40 min。

2.6 EEG记录和分析

使用Neuroscan公司生产的64导脑电记录系统,电极位置在国际 10-20系统基础上构成, 用电极帽记录EEG。参考电极置于双侧乳突连线, 前额发际下1 cm处接地, 同时记录水平眼电(HEOG)和垂直眼电(VEOG), 每个电极处的头皮电阻均保持在5kΩ以下。连续记录时滤波带通为0.05～100 Hz, 采样率为500 Hz/导。离线分析时程为图画呈现前200 ms到图画呈现后600 ms, 基线为图画出现前200 ms,数据分析时滤波带通为 0.1～30 Hz, 只对被试做出正确反应的刺激所引起的 EEG进行平均叠加。删除眼电、肌电等伪迹, 波幅超过±70 μV的记录在叠加中被自动删除, 离线式叠加处理。

根据矢状轴和冠状轴选取9个兴趣区(Regions of Interest, ROI), 其中每个外侧ROI的电压值是三个电极点的平均波幅, 例如, 左−前(F3, F5, FC3),中−前(FZ), 右−前(F4, F6, FC4), 左−中(C3, C5,CP3), 中−中(CZ), 右−中(C4, C6, CP4), 左−后(P3,P5, PO3), 中−后(PZ)和右−后(P4, P6, PO4)区域。以各时段的平均电压值为因变量, 进行2(词汇频率：高、低) × 2(音节频率：高、低) × 3(脑区：前、中、后)× 3(半球：左、中、右)重复测量方差分析。仅报告词汇频率和音节频率的且在 0.05水平上显著的效应。当球形假设不成立时, 方差分析的

p

值均用Greenhouse-Geisser校正。为了确定词频效应和音节频率效应的时间进程, 采用Guthrie和Buchwald (1991)提出的计算始潜伏期的方法。词汇频率效应和音节频率效应的始潜伏期是比较高低词频或者高低音节频率条件下,相同时间点上的波幅差异是否达到显著。为了确定词频效应(高词汇频率–低词汇频率)和音节频率效应(高音节频率–低音节频率)的始潜伏期, 从图画呈现后的200 ms开始到600 ms, 在每一个采样点上(两个采样点之间间隔2 ms)进行配对样本

t

检验。Guthrie和Buchwald (1991)认为, 当至少连续22 ms的

t

检验结果显著(

p

< 0.05), 则认为条件间的显著差异是可靠的, 第一个出现显著差异的时间点则被确定为某一效应的始潜伏期。

研究者采用偏侧化指数这一指标来描述大脑功能的一侧化水平, 常见的计算偏侧化指数的公式为：

LI (Lateralization Index) = (L–R) / (L+R)其中, L和R为分别为左右视野数据平均值, 两者之差与之和的比值就反映了大脑功偏侧化的水平。如果该值基于反应时计算出来为正值, 则反映出右视野−左半球的优势效应, 如果为负值, 则反映出左视野−右半球的优势效应。如果是基于正确率计算的值, 偏侧化的结果与之相反(蔡厚德, 1999)。本研究所采用的指标为平均波幅, 如果LI为正值, 反映的则是左半球优势效应, 如果LI为负值, 反映的则是右半球优势效应。

3 结果

3.1 行为结果

两名被试因为 EEG信号伪迹太多而被剔除,因此分析了 20名被试的数据。删除错误反应或记录故障的数据(4.86%)、反应时短于300 ms或长于2500 ms的数据(2.39%)以及处于平均值2.5个标准差之外(2.33%)的数据。表2所示为每种条件下书写潜伏期的平均值和错误率。

使用线性混合效应模型分析反应时和错误率数据(Baayen, Davidson, & Bates, 2008; Bates, Maechler,& Dai, 2008)。该模型拟合数据时采用限制性最大似然估计, 该估计可以得到使模型的预测值和观测值最为接近的参数值。模型以词汇频率和音节频率作为自变量, 并同时考虑被试随机和项目随机效应,其中最初的模型只包括随机因素(被试和项目), 接着逐步增加两个自变量及其交互作用。当增加一个自变量及两个变量之间的交互作用不能显著地改善模型拟合度时, 表明其不能对因变量产生显著的影响, 因此在增加固定因素或交互作用之前的模型为最优拟合模型。

反应时分析显示, 最优模型包括词汇频率(

t

(56.57) = –4.55,

p

< 0.001)和音节频率(

t

(56.56) =–2.34,

p

< 0.05)。加入词汇频率和音节频率的交互作用不能显著改善模型拟合程度, c(1, 3320) =0.62,

p

= 0.432。由于错误率是二项分布(binomial family), 因此使用二项分布的统计, 结果发现逐步纳入词汇频率(c(1) = 0.64,

p

= 0.423)、音节频率(c(1) = 0.33,

p

=0.565)、词汇频率和音节频率之间的交互作用(c(1) =0.15,

p

= 0.700)均不能显著地改善模型的拟合程度。

3.2 ERP结果

反应错误且反应时小于500 ms或大于2000 ms的试次被剔除。已有研究表明词汇频率和音节频率效应在刺激出现的 200 ms之后才会出现(Barber,Vergara, & Carreiras, 2004), 并且单词形式加工的时间也在200 ms之后; 因此, 本实验仅分析200 ms之后的 ERP波幅。分析中确定了 4个连续的时间窗口：200～300 ms、300～400 ms、400～500 ms、500～600 ms。对每个时间窗口的平均波幅进行2(词汇频率：高、低)×2(音节频率：高、低)×3(脑区：前、中、后)×3(半球：左、中、右)的四因素重复测量方差分析, 结果见表3。

对交互作用做了进一步的分析。表4表示的是不同时间窗口中高低音节频率条件下的词汇频率效应(高词频–低词频), 图2a和图2b分别表示的是高音节频率词下高低词频在 F5电极点, 以及低音节频率词下高低词频在 F6电极点的平均波形及词频效应的分布图。在高音节频率下, 词汇频率效应出现在图画呈现后的 300～600 ms之间, 在左半球高低词频词的平均波幅差异为0.51 μV (

SD

= 0.37 μV)。偏侧化分析发现LI为0.89, 表现出了左半球优势, 表明高音节频率词的词频效应主要发生在大脑左半球; 在低音节频率条件下, 词汇频率效应出现在图画呈现后的 400～500 ms之间, 在右半球高低词频词的平均波幅差异为 0.79 μV (

SD

= 0.59 μV)。偏侧化分析发现LI为–2.05, 表现出了右半球优势, 表明低音节频率词的词频效应主要发生在大脑右半球。

表2 每种条件下书写潜伏期的平均值(RT, ms)和错误率(PE, %)

表5表示的是不同时间窗口下高低词汇频率条件下的音节频率效应(高音节频率–低音节频率),图3a和图3b分别表示的是高词频词下高低音节频率在 F5电极点, 以及低词频词下高低音节频率在F6电极点的平均波形及音节频率效应的分布图。在高词汇频率下, 音节频率效应出现在图画呈现后的300～600 ms之间, 在左半球高低音频词的平均波幅差异为 0.80 μV (

SD

= 0.33 μV)。同时偏侧化分析发现LI为0.68, 表现出了左半球优势, 表明高词汇频率词的音节频率效应主要发生在大脑左半球; 在低词汇频率条件下, 音节频率效应出现在图画呈现后的 400～500 ms之间, 在右半球高低音频词的平均波幅差异为 0.79 μV (

SD

= 0.60 μV)。同时偏侧化分析发现 LI为–4.07, 表现出了右半球的优势, 表明低词汇频率词的音节频率效应主要发生在大脑右半球。

表3 方差分析中主效应和交互作用的结果

表4 每个兴趣区在高低音节频率条件下的词汇频率效应(高词频–低词频)

图2a 高音节频率词的词汇频率效应(300～600 ms)

图2b 低音节频率词的词汇频率效应(400～500 ms)

表5 每个兴趣区在高低词汇频率条件下的音节频率效应(高音频–低音频)

图3a 高词汇频率词的音节频率效应(300～600 ms)

图3b 低词汇频率词的音节频率效应(400～500 ms)

始潜伏期分析发现, 词汇频率效应始潜伏期的平均值为212 ms (

SD

= 14.66 ms), 音节频率效应的始潜伏期的平均值为238 ms (

SD

= 31.39 ms)。即词汇频率效应开始于图画呈现后的 212 ms, 而音节频率效应开始于图画呈现后的238 ms。为了确定词频效应是否早于音节频率效应, 对两类效应始潜伏期的两组数据进行配对

t

检验, 结果表明两组之间的差异是显著的,

t

(19) = 3.27,

p

< 0.01。

4 讨论

本研究采用书写图画命名任务, 考察了老年人汉语词汇书写产生过程中的词汇频率效应和音节频率效应的时间进程。行为结果发现老年人书写产生中存在词汇频率效应和音节频率效应, 表现为命名高词频词比低词频词快 41 ms, 命名高音节频率词比低音节频率词快 27 ms, 表明词汇频率和音节频率影响了书写产生的计划过程, 行为数据中未发现词汇频率和音节频率之间的交互作用。ERP结果发现, 在图画呈现后的200～300 ms内, 词汇频率和音节频率之间无交互作用; 在300～600 ms内, 两者之间的交互作用显著。词汇频率效应在高低音频词条件下的表现不同：高音频词下的词频效应出现地较早, 在300～600 ms内, LI为0.89, 表现出左侧化趋势; 而低音频词下的词频效应出现地较晚, 在400～500 ms内, LI为–2.05, 表现出右侧化趋势。同时, 音节频率效应在高低词频词条件下的表现不同：高词频词下的音节频率效应出现地较早, 在300～600 ms内, LI为0.68, 表现出左侧化趋势; 而低词频下的音节频率效应出现地较晚, 在 400 ～500 ms内, LI为–4.07, 表现出右侧化趋势。这表明老年人的书写产生过程中对于高低词频以及高低音节频率加工的神经机制是不同的。此外, 始潜伏期的分析发现在老年人书写产生过程中, 词汇频率效应出现在图画呈现后的 212 ms, 音节频率效应出现在图画呈现后的 238 ms, 即词频效应比音节频率效应更早出现。

4.1 老年人书写产生中的词汇频率和音节频率效应及其交互作用的特点

老年人汉语词汇书写产生过程中的词汇频率效应和音节频率效应最早都出现在图画呈现的200 ms之后, 始潜伏期的分析表明词汇频率效应早于音节频率效应约 26 ms出现, 与此同时, 在200～300 ms内, 音节频率和词汇频率之间不存在交互作用, 表明早期两类效应的来源可能是独立的：音节频率效应来源于语音词典中对单词音节信息的提取, 词频效应则来源于对正字法词典中信息的提取。在图画口语命名过程中, 200 ms时处于词汇选择阶段, 300 ms左右时为音韵编码阶段(Indefrey, 2011), 本研究所发现的早期词频效应和音节频率效应的时间进程与口语产生中的词汇选择和音韵编码的时间进程相一致。Bonin等(1998)在书写图画名称的任务中发现了词频效应,并通过物体识别和延迟书写命名任务的比较, 表明词频效应发生在词汇加工水平, 本研究发现与上述研究一致。在口语产生中, 同音异形字不存在词汇频率效应, 因此研究者认为词频效应位于提取语音单词形式的阶段(Jescheniak & Levelt, 1994)。Bonin和 Fayol (2002)的研究结果不支持词频效应来源于语音单词形式编码阶段的假说：如果词频效应来源于语音编码阶段, 那么具有高低词频同音词图画名称的命名潜伏期之间应该没有差异。因此我们认为书写产生中的词汇频率效应更有可能来源于提取正字法单词形式的阶段。

老年人书写产生中的音节频率效应在238 ms就开始存在, 这一效应来源于在语音词典中对音节频率的提取, 但其激活可能存在两种路径：第一种是语义激活直接传递到语音词典(图1中的通路B), 第二种是正字法激活经由词汇通路传递到语音词典(图1中的通路C)。Damian等(2011)认为在Bonin等(2001)提出的书写产生模型中, 语音词典和正字法词典是双向联结的(见图 1), 这为第二种可能性提供了理论支持。本研究发现音节频率效应随着时间进程表现出两种模式, 在图画呈现之后200～300 ms之间的音节频率效应表现为：高音节频率词较低音节频率词均诱发了更大的正波。关键的是, 这一时间窗口内词频和音节频率之间不存在交互作用, 这表明音节频率效应很有可能来源于语义激活传递到语音词典这条通路。同样地, 这一时间窗口内出现词频效应更有可能来源于语义激活传递到正字法词典这条通路的快速激活。书写产生中的音节频率效应时间进程与阅读过程类似。单词阅读的ERP研究发现, 在200 ms左右的时间窗口中, 高音节频率词比低音节频率词诱发更大的正波(P200), 体现的是前词汇阶段的语音加工; 而在400 ms左右的时间窗口中, 低音节频率词诱发更大的负波(N400), 体现了词汇选择阶段来自音节邻近项的竞争(Barber et al., 2004)。

词汇频率和音节频率之间的交互作用则在图画呈现300 ms之后出现, 这可能是由于正字法词典(词频)与语音信息词典(音节频率)之间双向的联结引起的(见图1通路C和D)。在300～600 ms内,高音节频率词的词频效应比低音节频率词早 100 ms出现, 同样地, 高词频的音节频率效应比低词频早100 ms出现。在地形分布上, 高词频的音节频率效应和高音节频率的词频效应都表现出左侧化趋势(LI > 0), 而低词频的音节频率效应和低音节频率的词频效应表现出右侧化趋势(LI < 0)。在图画书写产生的后期, 语音编码与正字法编码之间存在交互作用, 表明语音信息调节了正字法编码过程。

4.2 老年人书写产生和口语产生过程的异同

研究者采用图画词汇干扰范式, 考察了老年人口语产生过程中的词汇频率效应、音节频率效应和语音相关性效应, 反应时分析发现口语产生过程中存在词汇频率和音节频率的交互作用(杨群, 张清芳, 2015)。老年人的书写产生反应时分析未发现词频和音节频率之间的交互作用。老年人口语产生的脑电研究发现, 音节频率和词频之间的交互作用在150 ms即开始存在, 一直持续到发音之前。而在老年人的书写产生过程中, 词汇频率和音节频率出现的时间和口语产生类似, 但两者的交互作用较口语产生出现地晚, 即在图片呈现后的300 ms才出现。上述比较发现在口语图画命名过程中, 语音信息的通达要早于书写产生。这可能是由于口语命名需要语音的输出, 而在书写产生过程中不需要语音的输出引起的。

已经有研究表明输出通道的不同会影响语言产生过程。Perret和Laganaro (2012)采用ERP技术比较口语产生和书写产生的时间进程, 发现口语产生和书写产生在图画出现260 ms左右出现了分离,表明二者共享概念准备和词条选择阶段, 而在词形编码阶段存在不同的认知加工过程。我们的研究所发现的口语与书写产生中词频效应和音节频率效应的时间进程与已有研究结果一致(Qu et al., 2016)。老年人口语产生和书写产生中的词汇频率效应和音节频率效应均在图画呈现250 ms附近的时间段出现, 表明二者共享概念准备和词条选择加工过程。Qu等(2016)的研究发现词频效应发生在书写产生的词汇化阶段, 与口语产生的时间进程相似。词频和音频的交互作用在书写产生和口语产生中存在差异, 表明书写产生和口语产生在单词形式编码阶段具有不同的认知加工：口语产生中讲话者提取语音信息为发音做准备, 而书写产生中书写者提取正字法信息为字形输出做准备。

老年人在 200 ms时两类效应是独立的, 交互作用在300 ms时才开始呈现。这表明老年人从语义信息将激活传递到正字法词典和语音词典的速度与青年人相当, 但是正字法和语音之间信息的相互传递晚于青年人(王成, 2015), 为老年人“正字法加工水平和语音加工水平之间的联结减弱”观点提供了支持证据(Burke et al., 1991)。这表明老年人概念和语义激活的速度与青年人相当, 与老年人语义理解完好的结果一致(Burke & Shafto, 2008)。老年人的书写产生变慢可能与正字法编码和语音编码过程的联结变弱有关, 其认知年老化表现出语言加工的特异性。老年人的平均书写潜伏期为 999 ms,其书写潜伏期长于青年人(794 ms) (王成, 2015), 这与老年人一般认知能力的衰退有关(Schaie, 2000)。MoCA测量表明老年人的认知能力处于正常范围,但这不能排除老年人的一般认知能力(工作记忆、注意、运动执行能力等)和语言加工能力(如词汇量等)的变化可能产生的影响。后续研究中需要匹配或测量这些指标, 对认知年老化过程的语言特异性和一般性机制进行深入考察。

5 结论

研究表明在老年人汉字书写产生过程中, 词汇频率和音节频率影响了书写产生的计划阶段; 在书写产生的早期阶段, 词频与音节频率效应独立发生,早期词频效应可能来源于正字法词典中信息的提取, 早期音节频率效应可能来源于语音词典中对音节的提取, 且词频效应早于音节频率效应, 这为“正字法自主假设”提供了支持证据; 在书写产生的晚期阶段, 词频和音节频率之间存在交互作用,这可能是由于语音词典和正字法词典之间的双向联结, 激活的双向扩散引起的。语音信息在书写产生过程被激活, 并且在较晚的阶段影响了正字法编码过程。

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