N200腦電成分與中文詞匯加工研究

周海波

(湖南科技大學 教育學院，湖南 湘潭 411201)

N200腦電成分與中文詞匯加工研究

周海波

(湖南科技大學 教育學院，湖南 湘潭 411201)

近來，電生理學研究發現了與中文視覺詞匯加工相關的N200，刺激重復呈現時出現N200波幅增強的現象，并且與詞匯詞形加工相關。文章基于N200的已有研究，綜合分析了N200波形識別、常用實驗范式、刺激屬性因素對N200的影響以及N200所反映的語言加工機制等，并對N200的未來發展趨勢做出了相關的探討。

N200；腦電成分；中文詞匯；加工

2012年，中國學者張學新研究發現，在中文視覺詞匯加工過程中，雙字詞呈現200 ms后，在大腦的頂中央區可觀測到一個明顯的負走向腦電成分，將其命名為“頂中區”N200。區別于傳統基于西方拼音文字材料所發現的N400、P600等，N200是中文視覺詞匯加工獨有的一種腦電反應，反映了大腦對詞匯的詞形加工，而對語音及語義加工不敏感。N200自被發現之后，吸引了眾多研究者的關注，本文梳理了N200已有的相關研究，以期為今后N200機制的深入研究提供幫助。

1 N200波形識別

在以西方拼音文字為材料的大腦電生理學研究中，人們發現了一系列與語言加工相關的特異性腦電成分，如句尾歧義詞誘發的N400，與語法加工相關的P600等。中文的書寫形式區別于西方的拼音文字，N200的提出為中文的特異性提供了電生理基礎。其實以往關于中文加工的腦電研究中，有許多研究記錄到了N200現象，只是未引起研究者的關注與重視，未對其機制進行深入探討。而要確定是否為N200，可以從刺激通道、重復增強現象、潛伏期與電極頭皮分布等方面著手。

N200涉及詞形的加工，在視覺通道呈現詞匯會誘發N200，并會出現重復增強現象。而以聽覺方式呈現時，無明顯N200效應，重復呈現也觀察不到增強現象。N200是與視覺詞形加工相關，具有通道特異性[1]。另一方面，當重復啟動時(“詞A-詞A”相對于“詞A-詞B”)，目標詞會出現N200波幅顯著增大，即體現啟動效應的重復增強，而非重復抑制，反映大腦在200ms內便可進行詞形的加工[2]。

在潛伏期方面，是指在刺激呈現后的200 ms左右，而太早或是太晚，都可能與N200無關。如有些研究中發現的ELAN、N170、N250、N300、N350、N390等，都可能不是N200[3]。如果結合電極頭布分布情況，則會更明確。N200分布廣泛，但會以腦頂部及中央區為中心。而ELAN一般出現于左半球前部；N170以腦后部枕、顳區為中心具有左側偏側化分布；英文詞在顳、枕區可誘發N250；圖片啟動下在額區可發現N300；N350主要在額中區分布等。所以，當綜合考察刺激通道、實驗范式、波形圖一般可識別較典型的N200。

2 實驗范式

較多的N200研究采用類似“目標詞-啟動詞”的啟動范式。啟動范式可觀察前一刺激如何影響后一刺激的相應神經活動。變化啟動詞、目標詞的類別，可以設計出復雜而有效的實驗方案。如通過設計真詞對照條件、真詞重復條件、彥文(朝鮮文)對照條件與彥文重復條件，一來可驗證中文與彥文加工的N200差異，更重要的是，通過中文的重復啟動與非重復啟動對比，可發現N200顯著的重復增強效應[3]。除此之外，還可以采用局部詞形重復啟動模式，通過采用對照條件(兩者語義、詞形無關)、完全重復(同一個詞)、首字重復、尾字重復這種更精細重復水平的設計，發現對照條件、尾字重復、首字重復直至完全重復，N200波幅依次增大，證明N200與詞形加工相關。而部分重復下同樣的N200增強，說明除了反映整詞表征，也可能與整詞加工、詞匯下加工相關。同時，首、尾重復的差異結果說明整詞的重復效應，在雙字詞加工中，首字較之尾字作用更大[2]。當對局部重復范式進行修改，采用完全重復與組成重復范式(如“經理”-“經理”，“護士”-“士護”)，這種重復啟動也能誘發N200，只是組成重復下，N200會延遲，反映了某種一般認知加工過程，如對低概率刺激的檢測[4]。

同時，還可以變化啟動的類別，如語音啟動、語義啟動。在語音啟動實驗中，采用真詞對照(均為真詞，但語音無關)、真詞重復(同一個詞)、真詞語音啟動(同音但異形異義)、假詞條件(目標詞為不相關假詞)，結果發現語音啟動與真詞對照誘發的N200沒有差異，表明語音啟動不影響N200[2]。在語義啟動任務中，構建真詞對照(均為真詞但語義互不相關)、真詞重復(同一詞)、真詞語義相關、假詞(假詞且語義無關)、假詞重復、彥文重復實驗條件，綜合考察中文與彥文與差異，重復效應，語義啟動等，結果發現真、假詞誘發的N200差異不顯著，真詞與假詞重復均發現N200顯著增強等，但語義啟動不影響N200，說明N200對語義不敏感[2]。

另一方面，還可以綜合材料屬性與啟動的類別。如Du的實驗為細致考察N200與語義的關系，在實驗一中，構建重復情境(相同詞)、語義相關情境(語義相關但詞形差異)、控制情境(語義詞形均無關)三類條件，重復情境N200顯著大于語義相關與無關情境，但語義相關與控制情境差異不顯著，N200重復增強現象也只有在相同情境下才出現，但語義無關條件下沒有發現這種效應；而在實驗二中，進一步將語義細分成語義高相關、低相關與無關，結果發現，三類語義相關條件N200差異不顯著，再次驗證了N200對語義不敏感[3]。或是采用中文復合詞，通過修改后字構建與目標詞間相同、不同及無關的語義聯系(如目標詞為“問號”，則啟動詞可分別為“問句”、“問卷”、“面紗”)，結果發現相同與不同情境誘發的N200顯著大于無關，但二者間差異不顯著。

但N200并非只發生于“啟動詞-目標詞”的啟動范式下，在以非重復的單個雙字詞連續呈現范式下，也可發現N200。張學新的實驗讓被試對單個呈現的真詞、假詞做判斷，結果發現，無論是真詞還是假詞都誘發了明顯的N200，但朝鮮文卻沒有，體現了N200的中文獨特性。同樣是使用非啟動范式的雙字詞單獨連續呈現，Deng的研究考察單個中文動詞的名詞激活特征，從中文動詞的及物性與不及物性，語義整合的高與低兩個因素構建四類實驗條件，填充名詞、形容詞、假詞后，以單個雙字詞的呈現方式讓被試做真假詞判斷，結果發現，四類情境均誘發明顯的N200。甚至在鏡像呈現模式下，也可發現明顯的N200，如在Hu的研究中，選用動物與非動物名詞，以正常及鏡像方式呈現刺激，讓被試做是否為動物名稱的判斷，結果發現，單獨連續的鏡像呈現方式也誘發了N200，只不過比正常呈現方式波形要小[5]。

3 刺激材料屬性對N200的影響

圍繞N200與語言加工，人們努力探索語言材料的相關屬性(如詞頻、熟悉度等)與N200的的關系。張學新的研究使用高頻詞、低頻詞及填充的假詞為材料，以單個雙個詞呈現的方式讓被試做真假詞判斷，結果發現，高、低頻率詞及假詞誘發的N200無差異，排除了詞頻對N200的影響[2]。而同時，如果將假詞視為詞頻為零、熟悉性極低的材料，那么在熟悉度上也不會對N200產生影響。

也有研究以空間頻率信息為切入點，探討其對N200的影響。漢字由筆畫類型及空間位置組合構成，通常，人們將字母類型和筆畫類型稱為高頻空間信息，而字母的相對位置和漢字筆畫、部件的空間位置則被稱為低頻空間信息。Zhou通過操縱第一次呈現的漢字字體來考察具有相同低頻空間信息、不同字體(高空間頻率信息不同)的漢字對N200的影響。實驗選擇選擇不同字體(宋體、隸書、舒體)，采用全詞重復范式，以三類不同字體作為啟動詞字體，而以其中的宋體作為目標詞字體，從空間頻率信息層面考察其對N200的影響，結果發現，不同字體均誘發了N200，但三者間差異不顯著[6]。

上述研究中多數采用雙字詞為材料，這可能跟雙字詞在總詞匯中的占有量相關(雙字詞占63.9%，三字詞占17.5%，而單字詞僅占2.8%)，同時，有研究指出，在某些單字詞實驗中并沒有發現明顯的N200[2]，是否單字詞無法誘發N200？而近來的研究表明，以單字詞為材料的實驗也可誘發明顯的N200。在Wu的研究中考察詞匯加工過程中從視覺輸入到語音提取的腦電活動，讓被試完成單漢字的音與形兩種不同任務，即判斷是否為左右結構(形任務)、語調是否為二聲(音任務)。兩類任務均誘發了明顯的N200。說明單字詞在某類實驗情境下同樣也能誘發N200，或是可能較微弱的N200效應。

4 N200的語言加工機制

N200被發現并公布于眾之后，人們努力尋找其與語言加工相關的內在聯系，從音、形、義三方面展開多項研究，但目前的證據都指向N200僅與字形加工相關，而對音與義加工不敏感。

張學新的實驗系統論證了N200與字形的關系，采用對照條件、尾字重復、首字重復與完全重復的啟動范式，發現N200波幅呈現依次增大的趨勢，部分重復時，啟動詞與目標詞在詞形上相似性較小，N200波幅也較小，而完全重復時，即“詞A-詞A”，N200波幅最大，說明在認知加工的早期200 ms時間段，便已能分辨出兩個詞的差異，結果直觀地反應了N200與詞形加工相關[2]。并且N200的這種增強效應，在西方以拼音文字為材料的研究中并沒有發現，而在同樣以筆畫和部件排列構成方塊形的彥文材料中也觀察不到，說明N200的特異性與中文視覺詞匯加工相關。進一步分析發現，完全重復、首字重復、尾字重復條件下誘發的N200都要顯著大于對照條件，更夯實了N200與詞形加工的關系[2]。這種N200與字形加工的關系得到了以構成重復為實驗條件研究的支持[4]。

而在音方面，張學新的實驗排除了N200與語音的關系。使用真詞對照、真詞重復、真詞語音啟動、假詞四類實驗情境，結果發現，語音啟動與真詞對照誘發的N200差異不顯著，表明語音啟動不影響N200[2]。同樣的結果也出現在語義啟動任務中，采用真詞對照片、真詞重復、真詞語義相關、假詞對照等實驗條件，發現語義啟動不影響N200[2]。在后續Du的研究中，分兩個實驗，實驗一采用重復情境、語義相關情境、控制情境三類條件，結果發現N200與語義加工無關，實驗二中N200也無法區分高、低語義相關情境。再次證明N200對語義加工不敏感[3]。

N200的發現為語言的認知加工注入了新鮮血液，也再次讓人們感受到了中文的獨特之處。眾多的研究證實了中文視覺詞匯誘發的N200是一個穩定的腦電成分，但人們對N200自身的認知機制、影響因素及所代表的語言加工功能尚缺乏系統完善的研究，正如張學新指出“頂中區”N200的命名可能都會隨著研究的深入而改變。未來的研究，可以從多個維度面，如材料字形屬性的其他方面、所反映認知神經機制、與語言加工的其他腦電成分的關系等多層面深入、細致探討N200與語言加工的關系。

[1] 黃賢軍,張欽,丁錦紅,等.不同延遲條件下語音詞的重復效應[J].心理學報,2011(6):599-607.

[2] 張學新,方卓,杜英春,等.頂中區N200:一個中文視覺詞匯識別特有的腦電反應[J].科學通報,2012,57(5):332-347.

[3] Du Y, Zhang Q, Zhang J X. Does N200 Reflect Semantic Processing?-An ERP Study on Chinese Visual Word Recognition [J]. Plos One, 2014, 9(3): 90-94.

[4] Du Y, Hu W, Fang Z, Zhang J X. Electrophysiological correlates of morphological processing in Chinese compound word recognition [J]. Front Hum Neurosci, 2013, 7(1): 601.

[5] Hu Wei, Lu Yong, Ren Changling, Zhang John X. ERP evidence for the time course of mental rotation in the mirror reading of Chinese words [J]. Neurosci Lett, 2013, 552(1): 151-155.

[6] Zhou Aibao, Yin Yulong, Zhang Juan, Zhang Ronghua. Does font type influence the N200 enhancement effect in Chinese word recognition? [J]. J Neurolinguist, 2016, 39(1): 57-68.

(責任校對 王小飛)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.12.017

20160909

湖南省教育廳青年項目(12B048)；湖南省社會科學基金項目(B21345)；湖南省自然科學基金項目(2015JJ3070)

周海波(1982-)，男，湖南桃江人，講師，博士，主要從事認知心理學方向研究。

G626

A

1674-5884(2016)12-0058-03