抑制控制在英汉双语者词汇提取加工中的作用

安徽农业大学 易保树 南京师范大学 倪传斌

1.引言

双语者可以在两种语言中自由切换，轻松地选择目标语而排除非目标语的干扰，这背后的认知机制是什么一直是研究者关心的话题。有研究者认为这种切换由一种语言外抑制控制（inhibitory control）机制决定（De Bruin et al.，2014；Green，1998），双语者根据情景激活需要选择的语言而抑制另外一种语言。但是对此观点，有研究者质疑认为这种切换其实是由语言特异性选择机制决定，可以不需要抑制控制的参与（Costa ＆ Santesteban，2004；Gullifer，Kroll ＆ Dussias，2013）。这种质疑促使该研究向两个方向发展：支持抑制控制研究和反对抑制控制研究。不同研究方向的研究者纷纷提出各种双语加工模型和设计各种实验，以探寻双语加工切换中的认知控制机制。所以关于抑制控制在双语加工中的作用研究虽然取得长足进展，但是就研究对象而言，多为母语为英语的二语者，针对母语为汉语的二语者的研究相对较少；就研究内容而言，现有研究主要探讨双语产出和理解中在语音层面上是否存在抑制控制，而对词汇层面是否存在抑制控制，尚缺少针对性的研究。鉴于此，本文采用常用双语流畅性任务实验范式来探讨抑制控制在中国英汉双语者词汇提取中的作用及其作用机制。

2.文献综述

抑制控制是否在双语加工中扮演关键角色已引起研究者们的极大兴趣（Bialystok et al.，2009；De Bruin et al.，2014；Green，1998；Guo et al.，2013；Kroll，2014；Misra et al.，2012；Linck et al.，2008；Link et al.，2011；Wang，2015；王瑞明等，2010）。

在理论研究方面，研究者纷纷提出各自的理论模型来探讨和解释双语选择和切换背后的认知机制，如 Green（1998）的抑制控制模型（Inhibitory controlmodel）、Dijsktra ＆ Heuven（1998）的双语互动激活模型（bilingual interactive activation model）、Costa ＆ Santesteban（2004）的语言特异性选择模型（language specific selection model）和 La Heija（2005）的概念选择模型（concept selection model）。Green（1998）的抑制控制模型和 Dijsktra ＆ Heuven（1998）的双语互动激活模型认为抑制控制在双语加工和理解中扮演关键角色。Green（1998）的抑制控制模型包括两个方面：一是图式层面上的抑制；二是在词汇语义系统内的语言标签抑制。整个机制需要借助标记语言类别的语言标签来确定词汇所属的语言，同时通过语言标签激活当前目标任务语言图式或抑制过去的任务语言图式。抑制控制也有两个特点：一是激活后的抑制，抑制与当前反应无关且处于激活状态的图式或词汇表征，语言激活的强度越大，抑制它的强度就越大；二是解除抑制需要额外的加工时间，某种语言的抑制会影响随后对该语言的二次激活，抑制强度越大，解除抑制需要的时间越长（见崔占玲，2011：10；易保树、倪传斌，2015）。可见，抑制控制模型实际是一种注意监控系统，该系统不但可以根据说话人想传递的语言信息来监察激活的语言图式是否正确，而且可以根据双语情境来确保目标语图式被激活。而Dijsktra ＆ Heuven（1998）的双语互动激活模型提出双语者两种语言词汇按照层级表征，会被刺激同时激活，并同时竞争注意资源（Dijkstra ＆ Van Heuven，1998）。语言输入刺激可以不加选择地激活任一语言中和刺激重合的语言成分，只要和输入刺激的重合达到一定程度，就会被激活，不管它是目标语还是非目标语。该模型还认为两种语言的词汇存储共享，通过把单词标记给不同语言节点来完成语言任务，随着一种语言中词的激活，具有相同语言标签的语言成分激活随之增加，而另外一种语言标签的语言成分会不断被抑制。这种模型提供了较好的框架来解释行为研究的发现和双语语义加工过程（Bialystok et al.，2005）。

但是，Costa et al.（2004）的语言特异性选择模型和La Heija（2005）的概念选择模型则否定了抑制控制在双语切换中的作用。Costa et al.（1999）和 Costa ＆ Caramazza等（1999）提出双语加工中词汇选择非竞争性，词汇选择没有必要考虑非目标语词汇的激活水平，因为目标语信息在双语加工中有激活，但是非目标语的信息（如词汇），无论激活水平如何都不是候选项（Costa et al.，2005；Roelofs，1998），不会参与选择竞争，如同单语者的语言加工，选择的成功主要通过产出规则的操作，如果不符合规则条件，选择就无法进行。所以该模型把语法控制选择规则运用到了双语加工中，只有属于目标语语法范畴的词汇才能成为候选项（Costa，Santesteban ＆ Ivanova，2006）。La Heij（2005）认为语言特异性选择和抑制控制模型都是“通达容易，选择复杂”，而概念选择模型是“通达复杂，选择容易”，只有选中的概念（前语信）（Levelt，1989）才可以激活相应的词汇节点，和目标语一致的词汇节点受到的激活要高，而非目标语的词汇受到激活较低，所以 LaHeij（2005）把语言选择提升到概念语义的层面，即使细小的语义差别都可以让选择顺利完成。对于双语者来说，当计划用一种语言交际时，就会产生前语信，就可以指定目标语，激活需要使用的语言。总之，在理论方面，双语加工是否存在抑制控制还存在争议，即使存在，在哪些层面，作用机制是什么都还有待探讨。

在实证研究方面，研究者主要采用行为、脑电（ERP）和磁功能成像实验手段来考察抑制控制在双语加工中的作用（Link et al.，2011；Kroll，2014；Guo et al.，2013；Nicholson et al.，2006；Buchweitz ＆ Prat，2013）。其中，大多数研究主要采用行为实验（Meuter，1994；Meuter ＆ Allport，1999；Schwieter ＆ Sunderman，2011；蔡厚德，2010；杨雯琴等，2016），主要集中在图片命名的语言切换范式，该范式被广泛用于验证双语加工的抑制控制模型 （Bobb ＆ Wodniecka，2013）。Meuter ＆ Allport（1999）发现双语者从L2切换到L1时对刺激命名的时间要长于从L1切换到L2时对刺激命名的时间，在用L2产出时，双语者需要抑制主导语L1，所以切换到L1时，再激活它就需要更长的时间。这也就产生了所谓的切换代价不对称现象。随后的研究大多围绕在任务切换中是否存在不对称的切换代价展开（Philipp，Gade ＆ Koch，2007；Linck，2008；Verhoef，Roelofs ＆ Chwilla，2009；Linck et al.，2011）。例如，Jackson et al.（2001）、Philipp，Gade ＆ Koch（2007）、Schwieter ＆ Sunderman（2008）等均发现了切换至L1和切换至L2的反应时差异，出现明显的切换代价不对称现象，表明在两种语言之间切换加工的代价不同，而这种差异可能是源于对L1的抑制要强于对L2的抑制。但是图片切换范式中的切换代价不对称是否真正能够反映抑制控制在双语加工中的存在还受到许多研究者的质疑（Costa ＆ Santesteban，2004；Costa et al.，2006），因为该范式中切换代价会受到提示刺激间隔时间影响，当提示刺激间隔为750毫秒时，切换到L1的反应时要长于切换到L2的反应时，大约为23毫秒；而当提示刺激间隔为1 500毫秒时，这种切换代价不对称消失了（Verhoef，Roelofs ＆ Chwilla，2009）。所以研究者开始使用新的实验范式来克服图片语言切换范式的缺点，例如，N-2任务重复范式（Koch，Gade ＆ Philipp，2010）、提取联想任务范式（Levy et al.，2007；Linck，2008；杨雯琴，2016）、言语流畅性任务（Van Assche，Duyck ＆ Gollan，2013）等。例如，Guo et al.（2013）以维汉英三语者为研究对象，让被试使用其中一种语言来命名阿拉伯数字，实验发现了明显的N-2语言重复代价，即发现在多语的加工中对非目标语的抑制控制的存在。提取联系任务范式最初用于记忆研究，Levy et al.（2007）把它运用到语言磨蚀研究中，考察不同语言中提取导致遗忘的差异，他们发现对非主导语的重复操练和提取会导致对主导语（母语）语音的抑制加强，双语者在测试阶段对母语语音的提取明显受到抑制。杨雯琴（2016）复制Levy等人（2007）的研究，对重复次数作修改，也发现类似的对母语语音的抑制。但是Linck（2008）也复制Levy等人（2007）的研究却声称并没有发现对主导语语音抑制控制的存在。

可见，关于抑制控制在双语加工中的作用，从理论到实践都没有一致意见，使用范式多为图片命名的任务切换范式，而且目前实验主要在语音层面，对于其他层面（如词汇、语义、句法）的研究还较为匮乏。因此，本研究尝试把该研究拓展到二语的词汇加工层面，验证抑制控制是否存在于二语学习者（英汉）的词汇选择和加工，拟回答两个问题：

1）在英汉双语者词汇提取中，是否出现切换代价不对称现象？

2）双语者的抑制控制能力和词汇切换代价之间是否存在相关性？

3.研究设计

3.1 研究对象

54名在校英汉双语者参加了实验，母语为汉语，均为晚期双语者（小学三年级开始学习英语）。其语言水平、认知能力（工作记忆和抑制控制）、年龄、语言使用等背景信息经测量，统计结果如表1。

表1 参加实验的英汉双语者基本信息统计表

表1显示被试的汉语和英语水平（听说读写）差异显著，ts（52）＝ 8.71，2.18，5.41，2.81，ps＜0.05。汉语使用频率明显高于英语使用频率，t（52）＝ 13.76，P＜0.01.所有被试均接受工作记忆容量（workingmemory task）（Baddeley，2012）和抑制控制能力（stroop效应）（Stroop，1935）的测量。按照抑制控制能力（Stroop效应）的高低，54名被试分成（低、中和高）三组，组间差异显著，F（2，51）＝ 47.91，P＜0.00。

3.2 研究任务

3.2.1 言语流畅性任务

被试用某种语言在规定的时间内以某一个特定字母或音素开头产出尽可能多的属于同一范畴的单词。在任务中可以使用语义范畴（如动物，植物等）、单字母范畴（如以“S”开头的单词）、双字母范畴（如以“ba”开头的单词）等不同范畴作为提示（Schwieter ＆ Sunderman，2011）。范畴重复不重复都可能受到抑制控制的影响，因为词汇提取需要目标语激活到一定程度并产生词汇化才能有效完成 （Van Assche，Duyck ＆ Gollan，2013），所以双语者在用一种语言完成流畅性任务后，随后用另外一种语言产出时，产出的单词数量如果较少，就可以证明对非目标语词汇抑制的存在。在本研究的言语流畅性任务中，被试需要根据提示的背景色用英语或者汉语在规定的时间内产出一定数量的词。如果颜色为红色，用汉语；如果是蓝色，用英语，每个语言都作了平衡处理，以防止溢出效应。每个语言选取六个音，汉语六个声母/l/，/y/，/j//t/，/d/，/b/；英语六个辅音/s/，/k/，/p/，/t/，/d/，/b/，通过 E-Prime2.0 在电脑上以两种顺序呈现（L1-L2或者L2-L1），每种顺序中又有两种方法来呈现六个音。在L1-L2 顺序中，切换到 L2 时，辅音/d/，/b/，/t/会被即时重复（immediate repetition）（L1：d/b/t；L2：t/d/b）或者间隔重复（interval repetition）（L1：d/b/t：L2：s/k/p，t/d/b）。同样地，在L2-L1顺序中，切换到 L1 时，声母/d//b//t/即时重复（L2：t/d/b；L1：d/b/t）或者间隔重复（L2：t/d/b；L1：l/y/j，d/b/t）（见图 1）。被试在2分钟内说出或者写出以特定声母或者辅音开头的单词。

3.2.2 非语言 Stroop 任务

本研究使用Stroop任务（Stroop，1935）来测量被试的抑制控制能力。Stroop任务已经在双语研究中被广泛使用（Blumenfeld ＆ Marian，2013）。任务通过E-Prime2.0在电脑上呈现，被试根据屏幕上出现的箭头方向进行按键反应并忽视箭头出现在屏幕的位置。箭头出现的位置和箭头方向可能一致也可能不一致。被试按照要求当看到一个朝左的箭头时，按键盘左边的A键；当看到一个朝右的箭头时，按键盘右边的L箭。一致条件共有120试次，60试次为左向箭头出现在中央注视区左侧，60试次为右向箭头出现在中央注视区的右侧。不一致条件为40试次，20试次为左向箭头出现在中央注视区的右侧，另20试次为右向箭头出现在中央注视区的左侧，试次按照固定的伪随机顺序呈现。

3.3 实验材料

在言语流畅性任务中，相同范畴条件下，选择英语和汉语中都有的辅音和声母/t//d//b/；在不同范畴条件下，英语使用/s/k/p/，汉语使用 /l/y/j/。选择上述音是基于它们开头的词汇提取难度和所占百分比来确定。具体信息如表2。

以/s/k/p/t/d/b/开头的英语单词数量和百分比计算基于国内教育部（2004）颁布的高等学校英语专业基础阶段考试词汇表，因为所有被试均为母语为汉语的英语专业学生，而以/l/y/j/t/b/d汉语单词数量计算基于商务印书馆出版的新华字典（2009）。在不同范畴下，以/s/k/p/开头的英语单词数量排名和百分比和以/l/y/j开头的汉语单词数量排名和百分比没有显著差异（ts（2）＝ 1.31，0，ps＞0.1）。在相同范畴下，英汉以/t/b/d/开头的单词数也没有显著差异（ts（2）＝ 1，－0.56，ps＞0.1）。

表2 英汉词典中以/s/k/p/t/d/b/l/y/j/开头单词数量排名和所占百分比统计表

3.4 实验过程

实验过程如图1所示：

图1 实验过程示意图

首先，所有被试均接受语言水平、工作记忆容量和抑制控制能力的测量；其次，被试按照指令开始完成言语流畅性任务。在流畅性任务中，每一个被试都要完成汉语的六个流畅性测试和英语的六个流畅性测试。语言顺序进行了平衡，二分之一的被试先完成汉语测试（L1-L2），另二分之一被试先完成英语测试（L2-L1）。这两个顺序组在语言水平、工作记忆、抑制控制和英汉使用频率方面没有差异（ts（51）＝0.31，0.59，－0.58，0.34，－1.24，ps＞0.2）。每一个小节内，音位呈现顺序也进行了平衡处理，共有四种呈现方式。最后，被试被随机安排选择其中任意一种方式进行实验。

4.结果

统计结果为被试使用不同语言和在不同条件（语言顺序和语音范畴）下产出的正确单词数，一个正确单词赋值一分，最后交由SPSS17统计分析。结果如下：

首先，被试在言语流畅性任务中，按照不同切换顺序（L1-L2和L2-L1）产出的汉字数目和英语单词数的统计结果。

表3显示被试在L1-L2切换顺序下，产出的以 /l/y/j/，/d/b/t/开头的汉字要明显多于L2-L1切换顺序下产出得单词数（ts（51）＝2.47，2.73，4.63，5.25，5.64，4.16，ps＜0.05）；而被试产出的以/d/b/t/开头的英语单词在L2-L1切换顺序下要明显多于L1-L2切换顺序（ts（51）＝ －6.87，－ 7.16，－ 7.93，－ 3.08，ps＜0.01）。以/k/p/开头的汉字数目和英语单词数两种切换条件下均没有显著性差异（t（51）＝－0.57，－1.90，ps＞0.05）。被试产出的汉字数目较之英语单词数目更容易受到切换顺序的影响，因为汉字数目在多个声母上（/l/y/j/，/d/b/t）都受切换顺序的影响。

表3 不同切换顺序条件下产出的单词数的独立样本T检验表

续 表

其次，不同重复条件（即时重复和间隔重复）下（分到不同条件下的被试在语言水平、工作记忆容量和抑制控制能力等方面没有显著性差异，t（51）＝ －0.64，－1.25，0.113，ps＞0.2），以同一声母或者辅音（/d/b/t）开头产出的汉字数目和英语单词数目统计结果如下。

从表4看，汉语和英语不同声母或者辅音（/s/k/p/l/y/j）开头的单词数在即时重复和间隔重复条件下均没有显著性差异（ts（51）＝ －0.97，－0.11，0.55，－0.97，－0.71，0.45，ps＞0.3）。但是以相同辅音（/d/b/）开头的单词数切换时在即时重复条件下明显少于间隔重复条件（ts（51）＝－2.40，－2.39，－2.46，－2.02，ps＜0.05 or p＝0.05）；以辅音/t/开头的单词数，切换到L1时，在两种重复条件下差异仅达到边缘性显著（t（51）＝ －1.85，p＜0.08）；切换到L2时，两种重复条件下没有显著性差异（t（51）＝ －0.98，p＝0.33＞0.1）。

表4 不同重复条件下产出汉字数和英语单词数的T检验表

最后，抑制控制能力和切换代价关系的统计结果如表5所示。在本实验中，抑制控制能力指标为Stroop效应，而切换代价是指被试切换条件和非切换条件下产出以声母或者辅音/d/b/t/开头的单词平均数差值。从L1切换到L2，抑制控制能力和切换代价之间的关系统计如表5：

表5 抑制控制能力和切换代价相关性统计表（L1-L2）

续 表

表5显示抑制控制能力和切换代价（/d/b/t/）之间相关性显著，r＝0.61，0.46，0.66，p＜0.05。

此外，通过方差分析，发现不同抑制控制能力组间（高抑制能力组、中抑制控制能力组和低抑制能力组）的切换代价差异显著，也就是在高抑制控制能力组中，切换代价明显要小于低抑制控制能力组，F（2，24）＝ 4.07，5.00，6.14，ps＜0.02。

从L2切换到L1，被试抑制控制能力和切换代价之间的相关性统计如表6：

表6 抑制控制能力和切换代价相关性统计表（L2-L1）

表6显示抑制控制能力和切换代价（/d/b/t/）之间呈显著性相关，r＝ 0.58，0.70，0.60，ps＜0.01。不同抑制控制组间，切换代价差异显著，高抑制控制组的被试切换代价要明显低于其他组别，F（2，23）＝ 7.76，5.76，7.45，ps＜0.01。

5.讨论

本研究主要探讨英汉双语者在双语流畅性任务中对英语和汉语词汇的提取。

首先，针对第一个研究问题，在言语流畅性任务中，英汉双语者词汇提取时是否出现切换代价不对称现象？研究结果显示：较之英语单词提取，汉字提取在切换条件下，更容易受到影响，出现切换代价不对称现象。切换代价不对称现象被认为是抑制控制存在的关键标志（Meuter ＆ Allport，1999；Declerk ＆ Philipp，2015），即切换到汉语比切换到英语的代价（表现为反应时、正确率、流利度、语音变化等等）要大，或者说汉语在切换中更容易受到损伤。本研究发现在L1-L2和L2-L1两种切换中，产出的英语单词数和汉字数都受到切换的影响，但是汉字数目受损更加明显。这一结果和Levy et al.（2007）和杨雯琴等（2016）的发现基本一致，如Levy et al.（2007）就发现母语更容易受到切换产生的迁移的影响。出现这种现象的原因可以从Green（1998）的抑制控制模型中得到解释。根据该模型，在本研究中母语（汉语）较之二语（英语）激活程度要高，所以当切换到英语时，为了激活英语我们需要更高的抑制控制能力来抑制汉语，所以当被试根据提示以辅音/d/b/t/开头说出和写出英语单词时，需要一直抑制汉语的激活和干扰；而当被试根据提示切换到以声母/d/b/t/开头说出和写出汉语单词时，需要解除之前对汉语的抑制来再次激活它。也就是说对汉语的抑制更强，再次激活它的难度更大，而对英语的抑制要弱，所以再次激活它的难度就小，这可能就是为什么出现切换代价不对称现象的原因。

但是有研究者质疑抑制控制模型的解释，例如，Costa等人（2006）认为切换代价不对称现象的原因可能会受二语水平的影响，随着二语水平的提高，这种切换代价可能会趋于平衡（Costa ＆ Sanbansta，2006）。也有研究者认为切换代价不对称现象不是源于抑制控制而是由于母语的重复效应要大于二语的重复效应，这就是所谓的重复效应假设（Verhoef et al.，2009）。本研究也对此进行考察，发现英汉双语者并没有受益于同一辅音或者声母的即时重复（见表4），根据重复效应假设，同一声母或者辅音的即时重复会促进词汇的提取，但是本次研究发现，中国英语学习者产出以/l/y/j/t//s/k/p/辅音或者声母开头的汉字数目和英语单词数目在即时重复和间隔重复条件下没有明显差异，而在辅音或者声母/d/b/上虽然有差异，但汉语和英语均差异显著，没有出现不对称现象。可见，这种切换代价不对称现象应该是源于抑制控制而不是重复效应。

其次，如果能够验证英汉双语者的抑制控制能力和词汇提取切换代价之间存在相关关系，个体的抑制控制能力影响切换代价，那么就可以进一步证明抑制控制在英汉双语者的词汇提取加工中的作用。本研究发现不管从L1切换到L2还是L2切换到L1，被试的抑制控制能力均和切换代价（以/d/b/t/为例）存在显著性相关。（见表 5，6和图 2，3，4，5，6，7）。

图2 抑制控制和切换代价/d/

图3 抑制控制和切换代价/b/

图4 抑制控制和切换代价/t/

图5 抑制控制和切换代价/d/

图6 抑制控制和切换代价/b/

图7 抑制控制和切换代价/t/

这一发现和Linck et al.（2011）对三语者语言切换的研究发现基本一致，Linck et al.（2011）认为抑制控制能力强和切换代价减小关系密切，并且进一步指出支持语言切换的这种抑制控制机制应该是一种领域一般性认知能力，不是语言特异性的。因为他们的抑制控制测量采用的是非语言的Simon任务。在本研究中抑制控制测量采用的非语言的Stoop任务，所以本研究中的抑制控制也是非语言特异性的一般认知能力，存在一种非语言的认知能力和语言切换代价关系密切。所以研究结果支持Green（1998）的抑制控制模型中的假设，该模型中认为存在一个自上而下的，语言外的抑制控制根据情景激活和抑制目标语和非目标语。

此外，除了抑制控制能力和切换代价高度相关之外，研究还发现抑制控制能力高的被试在语言切换中的代价要小于低抑制控制能力的被试，如图2所示，抑制控制能力高的被试无论是L1到L2或者L2到L1，切换代价（/d/b/t/）明显要小于抑制控制能力低的英汉双语者。这一研究结果可以得到双语认知优势研究的佐证，双语认知优势观点认为由于双语儿童或者成人需要不断在两个语言，两个思维系统中切换，较之单语者，他们的控制能力会得到更多的训练（Bialystok et al，2009；Bialystok et al.，2012）。反之，切换的训练如英汉翻译训练可以提高双语者的认知控制能力（Liu ＆ Dong，2015；Liu et al.，2016）。

综上所述，在英汉双语者词汇提取中存在抑制控制，抑制控制能力会影响双语者的词汇选择和提取且扮演重要角色。

6.结语

本研究主要考察英汉双语者在言语流畅性任务中跨语言的词汇提取。在实验中，被试按照要求在规定时间内以汉语声母/l/j/y/d/b/t/和英语辅音/s/k/p/d/b/t/开头产出尽可能多的汉字和英语单词。实验主要涉及切换顺序（L1-L2或L2-L1）、切换条件（切换和非切换）和抑制控制能力高低以及重复条件（即时重复和间隔重复）等变量。针对这些变量统计分析发现：1）在言语流畅性任务中，双语者在跨语言词汇提取过程中出现了切换代价不对称现象，汉字的提取受损较之英语单词的提取更加严重。2）双语者的抑制控制能力和切换代价相关性显著，抑制控制能力影响双语者的切换代价。

上述结果显示抑制控制会影响双语者跨语言的词汇提取加工，也进一步证明抑制控制在词汇层面的存在。但是本研究也明显存在一些不足，影响抑制控制的因素众多，如年龄、语言水平、工作记忆容量等，在本研究中都是控制变量，没有考察这些因素和抑制控制如何交互影响词汇提取加工。在今后的双语加工研究中可以重点考察语言水平或者工作记忆和抑制控制能力交互的影响。

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