漢英雙語者二語語句理解過程中母語啟動效應的ERP研究＊

劉文宇 原洪秋 王慧莉

（大連理工大學外國語學院，遼寧 大連 116024）

一、引言

近年來，雙語研究的焦點主要集中在探究兩種語言系統的關系及兩種語言加工的特點方面。二語學習者人數的不斷擴大也使得雙語表征及雙語間的交互作用研究顯得尤為重要，大量學者采用了啟動實驗范式進行相關研究。［1］［2］［3］

跨語言啟動作為一種重要的啟動研究方式，通過提供適當的語言對等詞，從反應時及準確率的變化方面揭示一種語言刺激在二語學習者執行另一種語言相關任務時所發揮的啟動作用。跨語言啟動相關的研究多集中于單個詞語或詞語對的研究［2］［4］，而以語句理解作為研究對象的研究相對缺乏。其中，絕大多數跨語言啟動研究采用詞匯判斷實驗方法，也有一些學者嘗試擴大研究單位，采用詞匯分類方式（即要求被試判斷某個單詞是否屬于某一設定類別），或非同源詞啟動效應等實驗設計。相比于詞匯判斷及命名等研究方式，［3］［5］［6］詞匯分類研究擴大了研究維度，同時也為研究跨語言啟動在更為復雜的語義單位句子理解中發揮的作用提供了基礎。

二語處理過程中的語義優先原則認為二語學習者在理解二語語句過程中會花費更多的精力關注單個詞語的含義［7］，因此對單個詞語含義的重視程度總會遠遠高于其它語言成分。而且，一旦單個詞語含義無法在第一時間獲取，就會嚴重影響對后續句子成分的理解。Vanpatten還提出了詞語位置原則［8］，即當句子首詞含義不能在第一時間獲取時，二語理解者就將花費更多的精力檢索首詞含義，從而影響對句子其它成分的理解。

與此同時，雙語中頭腦中語言表征模式也是雙語研究領域備受關注的問題，近年來的研究結果也都傾向于支持概念共享表征。［9］［10］［11］那么在跨語言句子理解過程中，啟動刺激呈現時，被試是自發啟動兩種語言的共享表征，還是有意識的對兩種語碼詞匯進行轉換處理引起了眾多學者的興趣。［12］［13］［9］［14］［15］

2010年，Yuan等人從認知負載的角度，［16］以英語為母語的漢語學習者（英漢雙語者）為對象，研究了跨語言啟動在句子理解中發揮作用。在對被試提供漢語句子的語音資料的同時，適當給予相應某些句子成分的英語對等詞的視覺刺激，從而揭示了母語啟動在二語話語理解過程中所發揮的作用。其研究結果表明，首末詞母語啟動在二語話語理解中有重要意義。本研究依據Yuan等人的研究范式，以漢語為母語的英語學習者（漢英雙語者）為被試，以圖片為刺激物，在依次呈現英語簡單句的同時，給予適當的首詞、末詞或首末詞漢語啟動詞，以便比較啟動與不啟動情況下被試的反應時、正確率，從而探究母語啟動對二語學習者理解二語語句過程中發揮作用的規律性，同時，本研究采用時間相關電位（ERP）的方法，記錄整個實驗過程中的EEG信號，探究被試在不同啟動條件下的神經生理機制變化，并從語義優先，詞語位置及二語表征方面對實驗結果進行闡釋。

二、實驗材料和方法

（一）被試

20名身心健康且無任何家族病史的大學生，其中男10人，女10人，平均年齡24歲，通過標準調查問卷確認均為右利手。被試均為中國人，第一語言為漢語，第二語言為英語，對第二語言學習均在10年以上。被試矯正視力正常，英語水平均為大學英語四級或以上，實驗后給予被試適當酬勞。

（二）實驗設計

實驗材料：實驗材料分為正式試驗和練習兩部分，由130個英語簡單句組成。句子主語謂語部分主要由單個常見詞或短語構成，詞或短語均取自Fashional Realtime for Steno Writers評出的5000高頻詞列表中，［17］且詞語不重復使用。從語義角度，句子被分為有效句和無效句兩類，且其中三分之二的句子被隨機挑選出來，對其有效性進行預實驗。預實驗被試為100名在校大學生（非正式試驗被試），統計結果顯示，所有句子有效認可比例均達到90％以上。實驗材料按有效性，75個有效句，75個無效句；按實驗順序，10個練習句，120個正式實驗句；按是否啟動及啟動位置，66個啟動句（22個首詞啟動，22個末詞啟動，22個首末詞啟動），64個不啟動句。啟動位置有對應的漢語詞語。

圖1 實驗流程

實驗程序：實驗通過E－Prime軟件進行設計，所有句子均被分為三個部分，主語、連接詞、謂語，均以黑白圖片形式錄入。被試任務是在每三張依次呈現的圖片之后，從語義角度對句子有效性做出判斷，如有效則按V（Valid）鍵，無效則按N（Not Valid）鍵。實驗開始前為黑屏中間有一白點作為注視點。每張圖片展示時間為1000ms，被試在每三張圖片后有2500ms的反應時間，被試做出反應后會立即出現另一白點開始下一組句子。若被試在2500ms內未作出任何反應，則會持續黑屏并在第2500ms時開始，下一組句子（流程如圖1）。整個實驗持續時間為15分鐘左右。實驗采用Brain Products公司生產的64導腦電記錄系統，國際標準10－20系統電極放置法安置電極。利用Ag/AgCI電極帽記錄被試進行反應時的EEG。

（三）數據獲取

行為數據導入至SPSS進行處理并分析，ERP離線數據通過Neroscan 4．3軟件進行處理。

三、實驗結果及分析

先前研究多集中在詞匯判斷任務及單詞命名，對結果的分析也主要針對被試反應時。本實驗以更為復雜的語義結構——句子作為研究對象，同時對反應時和準確率兩方面進行ANOVA（Repeated Measures Analyses of Variance）分析處理，對四種情況（首次啟動Early word Prime，末詞啟動Late word Prime，首末詞啟動Both word Prime，及不啟動UnPrime）分別進行比較分析。

比較主要從三個方面進行：第一，不啟動與其它三種啟動情況的比較（UP vs EP＋LP＋BP），探討啟動的基本作用；第二，首詞啟動及末詞啟動與首末詞啟動的比較（EP＋LP vs BP），探討啟動詞語的數量對句子理解的影響；第三，首詞啟動與末詞啟動之間進行比較（EP vs LP），探討啟動詞所處位置對句子理解的影響。

（一）行為數據

通過兩兩相比，準確率的顯著差異主要體現在不啟動與啟動情況之間的兩兩比較。該結果與Yanli等人基于話語理解對英漢雙語者進行的母語啟動實驗研究結果一致。［10］其中不啟動與首詞啟動，首末詞啟動分別比較都呈現出顯著差異，p（UP，EP）＝0．001，p（UP，BP）＝0．004，而不啟動與末詞啟動也體現了較為顯著的差異，p（UP，LP）＝0．04。啟動情況對準確率的提高均為5％以上（EP6．4％，LP 5．9％，，BP7．5％）。母語啟動有效輔助了二語學習者對二語語句有效性的判斷過程，提高了準確率。

反應時方面，顯著性差異主要體現在首末詞啟動與其它三種情況之間。其中與不啟動的對比最為明顯，平均值差為168．193ms，與首詞及末詞分別單獨啟動的情況也存在顯著差異，p值分別為0．018及0．007。表明首末詞啟動大大減少了二語學習者理解二語語句的反應時間。與準確率結果不同的是，不啟動與首詞及末詞單獨啟動的情況并沒有顯著差異，p（UP，EP）＝0．065，p（UP，LP）＝0．128。表明單個詞語啟動并未在二語學習者理解句子時間方面發揮顯著作用。

（二）ERP數據

為了分析ERP在各個導聯位置之間的分布情況，我們將實驗過程中獲取的EEG信號，經處理后，分為三個區進行分析，腦前區（Anterior Region），腦）， ）。通過視覺分析全局平均的從0－1000ms的ERPs結果，選取100－200ms，及400－600ms時間窗口不同情況有明顯變化。然后，應用重復方差分析對兩個時間窗口分別進行統計檢驗。

1、提示出現后100－200ms

在這一時間范圍內，顯著差異主要體現在腦前區，四種情況下首詞位置，末詞位置的比較均表現初明顯差異。其中首末詞位置的主效應顯著差異分別為［F（3，57）＝7．019，p＜0．001］［F（3，57）＝6．035，p＜0．003］。四種情況在腦前區的配對比較中，首詞啟動與不啟動之間表現出最顯著差異，［p（首詞啟動，不啟動）＜0．000］。

表1 100－200ms時間段內四種情況首詞位置的組間配對比較

圖2 100－200ms時間段內四種情況首次位置的腦地形圖，從左到右依次為，首詞啟動，末詞啟動，首末詞啟動及不啟動

2、提示出現后400－600ms

在這一時間范圍內，顯著差異主要體現在腦后區，四種情況下首詞位置，末詞位置的比較均表現出明顯差異。其中首末詞位置的主效應顯著差異分別為［F（3，57）＝10．016，p＜0．000］［F（3，57）＝10．016，p＜0．004］。四種情況在腦后區的配對比較中，首詞啟動與末詞啟動，末詞啟動與首末詞啟動之間表現出顯著差異，［p（首詞啟動，末詞啟動）＜0．012］［p（末詞啟動，首末詞啟動）＜0．004］。

表3 400－600ms時間段內四種情況首詞位置的組間配對比較

圖4 400－600ms時間段內首詞啟動與末詞啟動，首詞位置差值腦地形圖P（22，12）＝0．012．

圖5 400－600ms時間段內末詞啟動與首末詞同時啟動，首詞位置差值腦地形圖P（22，32）＝0．004．

四、討論

漢英雙語者在理解英語句子的過程中，適當的漢語啟動對反應時間及準確率均產生了積極作用，但二者發揮作用的形式及規律不同。

依據Vanpatten的語義優先原則［8］，二語學習者在獲得語義支持（母語啟動）后，有效促進了對二語句子有效性的判斷，因而與不啟動相比，啟動的三種情況的準確率均有所提高。而首詞啟動及首末詞啟動的效果則更為明顯，與Vanpatten提出的詞語位置原則相一致。即在理解句子時，第一時間獲取首詞含義對理解整個句子有至關重要的作用。首詞母語啟動及首末詞啟動都在第一時間內讓被試者獲取首詞含義，因而更為有效地提高了被試對整個句子的理解。同時，首詞啟動時p值為0．001，而末詞啟動時p值僅為0．03，也很好地體現了首詞含義的重要性。當被試無法在第一時間獲取首詞含義時，會花費更多的時間和精力在首詞上，從而直接影響對句子其它成分的理解，對末詞含義的獲取產生阻礙，這時即使提供末詞母語啟動，也可能無法有效地發揮啟動作用。

Hoshino et al等在對日語英語雙語者詞語啟動作用的研究中發現，［4］在理解二語過程中，被試加工不啟動或由不相關詞啟動的情況，比對等詞啟動的情況N150波幅更明顯。本研究結果支持了這一結論，在100－200ms時間段內，首詞啟動與不啟動情況表現出明顯的差異，表明啟動情況降低了句子的理解難度，被試更容易做出有效性判斷。400－ 600ms時間段內，首詞啟動和末詞啟動，末詞啟動和首末詞同時啟動分別表現出明顯差異，且兩兩差值在腦地形圖上反應明顯，表明啟動情況也很大程度上降低了被試在加工刺激過程中產生的N400波幅。

首末詞啟動對縮短被試反應時間發揮了重要作用，表明二語學習者在理解句子語義時需要花費很多時間和精力，而母語啟動有效縮短了這一過程。同時這也可以從被試在處理句子過程中自發啟動母語－二語共享的語義表征方面解釋。［9］二語學習者在處理雙語刺激時，會自發啟動共享的語義表征，而不是通過詞匯層面的分離表征對兩種語言的語碼進行轉換處理。如果是有意識的進行轉換處理，則在提供母語啟動時，被試需要從處理一種語言，變成需要同時處理兩種語言并且在語言間進行轉換，這將大大增加被試的反應時間。而本實驗中首末詞啟動情況的反應時間并未高于不啟動的反應時間。可見，被試在處理雙語刺激時，更傾向于自發啟動兩種語言的共享語義表征。

五、結論

本研究從更為復雜的語義結構探究母語啟動在二語學習者理解句子過程中發揮的作用，闡明了句子理解過程中，獲取單詞含義的重要性，也分別從語義優先，詞語位置及自發啟動共享語義表征等方面對實驗結果進行了討論。行為結果顯示，對于漢英雙語者來說，相比母語啟動的情況，不啟動情況下被試對刺激作出反應的時間更長，準確率更低，表明漢語語義啟動對英語語句理解有顯著作用。該研究結果與以往對同語系雙語者的研究結果有所不同，與不同語系雙語者話語理解的研究結果基本一致。ERP 數據顯示，啟動情況與不啟動情況的加工腦機制不同，在不同的時間區域內，波幅表現出明顯差異，不啟動情況引發的平均波幅最大，即在被試做出反應過程中，母語啟動有效降低了句子的加工難度，腦地形圖的結果也驗證了這一點，不啟動情況在N150及N400成分中表現出更強的激活。該研究結果支持以往詞匯層面研究的部分結論，同時也指出了不同語系啟動情況下句子層面帶來的不同啟動效應。實驗結果支持了母語啟動對二語語句理解能夠發揮積極作用的觀點，然而對于如何很好地將這種輔助作用應用到二語學習者的學習過程中進而應用到二語教學中，還需要更多相關實驗去探討。

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