雙語者語言轉換ERP研究現狀*

周 朦

（江蘇師范大學，江蘇徐州221000）

以往關于二語的研究多是通過行為學實驗進行的，其考察指標是反應時和正確率，它們通常反映的是從刺激到反應的全部認知結果，不能區分認知中的階段而觀察其結果［1］。ERP 技術問世后被應用于認知神經科學的研究，與行為學方法相比，這項技術具有明顯的優勢。由于其精確率可以達到毫秒級，因此ERP 測量的是從刺激到反應的連續過程，可以顯示受實驗自變量影響的是認知加工的哪個或哪些階段。也就是說，利用ERP 技術我們可以有觀察與語言接收或產出過程同時進行的子進程的短暫的神經活動。

一、國外的雙語轉換研究

（一）和雙語語言轉換相關的ERP 成分

近年來，有研究者嘗試通過實驗手段研究任務轉換的電生理關聯（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 成分的潛伏期和分布是在不同的實驗中被證實的，而各實驗設計和實驗材料間存在差異，所以無法將研究結果放在一起比較。但是，通過對已有的研究結果的分析，可以發現兩個成系統的ERP 效應。第一個是頂葉正波。它可能和對當前不相關的任務的抑制以及對相關任務的激活有關。Nicholson等（2005，2006）指出，如果預期的線索沒有出現，頂葉正波會在對轉換刺激加工后出現［2］。第二個是一個持續時間較長的中期負成分，通常出現在需要轉換的目標刺激之后。

（二）語言轉換的代價及其產生原因

與單一的語言序列相比，有語言轉換的序列需要更長的反應時，會出現更多的錯誤，這種效應就是轉換代價（switching cost）。轉換代價具有不對稱性，如果轉換發生在兩種熟練程度不同的語言間，轉換代價會隨著轉換方向的變化而變化。

雙語者可以進行兩種語言間的轉換，這種轉換是指一個概念和語言符號之間存在不同的映射。為了了解雙語者如何調節不同語言的激活水平，選擇目標語言并進行語言間的轉換，我們要設計可以進行語言轉換同時可以在轉換和不轉換期間檢驗行為和功能腦信息的范式。對于雙語現象進行研究就是要考察和任務準換相關的動態的神經聯系。

Grainger和Beauvillain （1987）發現了雙語者在完成詞匯判斷任務時存在的轉換代價。他們還發現，如果提供特定的語言正字法線索，這種轉換代價可以 被 消 除（Michael S.C.Thomas ＆Alan Allport）［3］，根據他們的觀點，語言轉換代價來自于雙語者的詞庫內部。還有研究者認為轉換代價來自于雙語者的心理詞典外部，這種觀點實質上是說語碼切換實際上是任務策略轉換。切換代價不是人類語言系統獨有的特征，而是完成直覺上相沖突的任務轉換時不可避免的普遍特征［4］。

Green（1998）提出了抑制控制（Ihibitiory Control）模型，他認為雙語者的兩種語言任務圖式之間存在競爭。在語言產出的過程中，非目標語言會受到抑制，當由原先的目標語言激活到非目標語言時，非目標語言就會從抑制的狀態被激活，這個過程中會產生轉換代價。產生熟練語言時，不熟練語言的干擾小。產生不熟練的語言是，來自熟練語言的干擾大，因此要用需要對熟練語言進行更多的控制，所以，兩種語言熟練程度不同的雙語者在語言轉換的時候會產生轉換代價。這個模式可以解釋轉換代價的產生及其原因［4］。

一些行為學方面的研究也已經發現了用L1和L2 命名實驗中存在語言轉換代價（Meuter ＆ Allport，1999）［2］，但奇怪的是，雙語被試在轉換序列中用L1 命名數字時很慢，在非轉換序列，他們用L2 命名時從整體看更慢。這個結果說明，在轉換序列，對L1 的激活需要更多時間。研究者認為這可能是由于以下原因引起的，第一，雙語者對于優勢語言需要更多的抑制;第二，抑制持續到了下一個序列。有的研究者認為遺留下的抑制可能會使選擇階段的反應開始延遲。但事實上，前一個序列中的抑制是否會對下一個序列的加工造成影響以及如何影響仍在爭議中。最后有一點要說明的是，Costa和Santesteban（2004）在高熟練度雙語者身上并沒有發現這種不對稱轉換代價。［2］這也驗證了前面提到的，語言轉換代價出現在兩種語言熟練程度不同的雙語者身上。

雙語者的語言轉換可以分別從語言理解和語言產出兩個方面進行研究。Jackson 等（2001）［5］和Jackson 等（2004）［6］就分別從這兩個角度進行研究。他們進行的語言產出實驗是讓英語本族語者用L1或L2 給呈現在屏幕上的彩色數字命名，這些顏色可以促進被試 用L1 或L2 對數字命名。結果表明，一種特定的顏色會引起一個完全可預測的ERP 波。但是，需要指出的一點是，進行ERP 語言產出研究存在技術上的困難，因為面部表情肌肉運動會使正在進行中的EEG 受到污染。為了保證可以分析到未受污染的ERPs 波形，Jackson 等延長向被試呈現數字的時間（1000ms），而且要求他們在數字消失后盡可能快的對其進行命名。在一個相對比的實驗，他們使用了較短的持續時間（250ms），并要求從刺激出現就開始命名，這樣就可以很好的分析參與者的反應時間。

和預期的一樣，被試用L2 命名比用L1 命名所用的時間要多，需要進行語言轉換的命名比不需要轉換所用時間要多。但是研究并沒有發現先前Meuter和Allport （1999）發現的不對稱現象［2］。他們發現在不用轉換的序列，用L1 命名和用L2 命名ERP 波潛伏期不同，但在需要轉換的序列則不存在這種情況。也就是說，轉換方向不會影響反應時。和不轉換序列相比，轉換序列有一個較大的左前中央負波，但這種現象只在L2 向L1 轉換的序列出現。研究者推測這種成分和noGo 抑制反應的N200 成分相似，他們還進行了獨立成分分析（ICA）（independent component analysis），以使和在Go/noGo研究發現的ICA 成分有類似分布的成分獨立出來。根據Jackson 等，這個語言研究的結果可能預示著在加工L2 詞匯時對L1 需要更大的抑制。這種觀點和Meccter和Allport（1999）研究觀察到的不對稱代價相一致［2］。

此外，Jackson 等（2001）［5］在頂葉晚正成分（LPC，385－700ms）中發現了一個較晚的轉化效應。他們認為LPC 轉換效應是重建刺激－反應之間的聯系以重新通達之前被抑制的詞匯的標志。這個正波可能和其他ERP研究中的獨立的正成分相對應，并且在加工線索顯示有一個轉換即將出現時重新組建任務。但事實上，他們對于正波的ERP 分析是否正確還需要進一步的驗證。

Jackson 等（2004）［6］要求被試對數字的偶奇性進行快速按鍵反應。結果沒有發現先前研究中的額葉負波（N200），頂葉LPC 也不存在。作者將LPC的缺失解釋為偶奇按鍵反應和用語言呈現的數字無關。而且，根據N200 的缺失，他們判斷在優勢語言的產出中，沒有必要抑制詞匯輸入時可供選擇的語言。但要注意的是在這些研究中，轉換都是可預測的。進一步的研究可以考察轉換的這種可預測性是否會影響額葉負波和晚正成分。

Alvarez 等（2003）［7］記錄了包含同一語言內部或跨語言重復的L1（英語）和L2（西班牙語）的詞匯反應的ERP 波。被試不僅要理解刺激材料的意思，還要完成語義分類任務，所以他們要留心每一個詞匯的意義，如果事先看到L1 或L2 的對等詞就會存在一個潛在的優勢。其主要研究目的是考查同一語言內部和語言間的重復效應，同時明確與重復相關的N400 成分在同一語言內部比跨語言情況下衰減程度高。結果表明，當L1 向L2 轉換時，N400 幅度增大。而且，不管轉換方向如何，當前后兩個詞來自不同的語言時，在500ms 后會觀察到一個突然逆轉的負波。Kroll和Stewart 提出的修正層級模型認為，L2 到L1 方向比L1 到L2 方向存在更強的詞匯聯系。Alvarez 等認為他們的結果和這個模型一致，因為在L1 后面呈現的L2 有一個更大的反應，這表明L1 詞匯并沒有自動激活L2 的對等詞，但是看到L2 詞匯時，其L1 對等詞會自動激活。

還有研究者用句子作刺激材料進行了一些語言轉換研究。Moreno 等（2002）［8］向34 位英－西雙語者呈現英語句子，句子末尾有幾種不可預測的情況:第一是句尾出現一個與句子語境有關的且最符合預期的英語詞;（2）預期詞的同義詞;（3）預期詞的西班牙語對等詞。目的是考察閱讀理解時的轉換代價是出現在詞匯語義加工階段還是判斷階段。由于N400 的波幅對語境比較敏感，因此，在同一語句內部，與最符合預期的詞相比，預期詞的同義詞會引起波幅更大的N400。

Jackson 等（2001）［5］也在語言轉換之后發現了正成分。有研究者提出，如果呈現一個即將出現的正成分的線索信息就會觀察到一個頂葉正波，這個正波可能反映了對任務設置的重新配置，這樣會引起轉換的激活準備。如果這一解釋是正確的，那么在閱讀句子時觀察到的語言轉換的增強的正成分可能反映的是完成語言轉換所需要的任務設置重新配置過程，抑制當前使用的語言，重新激活目標語言。在這個實驗范式中，轉換是不可預測的，因此觀察到的分別代表線索和刺激加工的正、負成分，在刺激開始時可能會部分重疊。

Proverbio 等（2004）［9］使用了完整句子的閱讀任務檢驗語言轉換的ERP 反映。八個意大利本族語者和八個意一英專業口譯人員作為被試。實驗采用了block 設計，被試在每個block 的開始就知道他們將閱讀什么類型的句子。實驗結果表明存在轉換代價，盡管轉換完全是可預測的，但被試對于單一句的反應時間短于混合句。對于ERP 反應，作者分別關注早期的（130－200ms）和晚期的（300－500ms）時間窗。早期成分提到N1，發現了語言轉換時大腦兩半球間的相互作用。在左半球，非混合語句比混合語句N1 激活的區域大，而右半球對語言轉換不敏感。對于晚期時間窗的分析，口譯被試在混合語句中N400 比單一條件下N400 大。從優勢語言向非優勢語言轉換時比反方向時這種效應要大。語言轉換時LPC 效應缺失可能是由于轉換的可預測性以及語義不一致情況的存在。進一步的研究直接對比可預測和不可預測的語言轉換，以澄清LPCs 是否僅出現在不可預測的轉換條件下。

二、國內的部分研究

國內有一些以漢英雙語者為研究對象的相關研究。

祁志強等（2009）考察漢英雙語者語言產出理解過程中的轉換代價模式，采用圖片命名任務的實驗結果也發現了語言轉換代價具有不對稱性，熟練語言的切換代價大于不熟練語言的切換代價，與Meuter 等發現的結果一致。第二個實驗采用詞匯判斷任務考察語言理解過程中的轉化代價模式，反應時分析表明，英語有切換代價，而漢語沒有切換代價，表明不熟練語言的切換代價大于熟練語言的切換代價。這與實驗一的結果相反，說明對漢英雙語者而言，語言理解和產生過程中語言切換的機制不同［4］。

崔占玲，張積家（2010）［10］從亞詞匯水平考察了漢英雙語者言語理解中語碼切換的機制，結果表明漢字義符和英文詞后綴影響字詞認知的過程，但對語碼切換代價的影響不顯著，語言熟練程度是影響語碼切換代價及其具有不對稱性的主要原因，這與國外的研究結果相一致。這個結論進一步驗證了抑制控制模型的可靠性。

結語

國外關于雙語轉換的研究相對全面，但主要是對拼音文字間的轉換的研究。漢語是一種表意文字，和拼音文字存在正字法等方面的差異，學習者對于兩種文字的認知和加工會存在差異，這種差異是否會導致語言轉換代價的產生，值得進一步研究。另外，國內的研究多數是對漢英雙語者的研究，以后的研究可以選擇不同背景的被試，以考察不同特點的語言間的轉換。

總之，利用ERP 技術研究雙語者語言轉換還處于初級階段，還有許多待解決和證實的問題需要探討。

［1］魏景漢，羅躍嘉，事件相關電位原理與技術［M］.北京:科學出版社，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］祁志強，彭聘齡，許翔杰，柳恒超，漢英雙語者語言產生與理解過程中的切換研究［J］.心理科學，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，張積家.漢－英雙語者言語理解中語碼切換的機制——來自亞詞匯水平的證據［J］.心理學報，2010，（2）:173－184.