焦點結構的神經認知研究綜述

黃健平 鄧亮

(重慶交通大學 外國語學院， 重慶 400074)

0 引言

信息結構(在本研究中，信息結構即為焦點結構)作為語言學的一個重要概念，是音系學、句法學、語義學和話語分析等語言學各個學科共同感興趣的問題，也是形式語言學、功能語言學等語言學各個學派共同感興趣的問題(徐烈炯，2001)。在言語交際中, 交際雙方都把自己想要傳達的信息編碼成一個個信息單位，這種單位就是信息結構 (information structure) (Halliday, 1967; Jackendoff, 1972; Lambrecht, 1994;Erteschik-Shir, 2007)。Zimmermann 等(2010: 1)認為信息結構是一種認知域，用以協調語言能力模塊(句法、語音和形態等)和其他認知能力(如信息更新、語用推理和一般推理等)之間的關系。信息結構研究的重要性是不言而喻的，近年來，陸儉明先生(2017/2018)曾連續兩次發文呼吁“……要重視語言信息結構的研究，特別是漢語信息結構的研究，是因為我們認定研究語法，特別是研究漢語語法，需要這一研究視角”(2018: 170)。

在信息交流中，并不是所有的信息都同等重要，其中說話人想要著重強調的、最凸顯、激活程度最高的信息即為焦點信息(劉丹青 等,1998; Almor,1999)。人們對信息結構的研究主要是對焦點結構的研究。近年來人們除了在語言學理論關照下繼續對焦點結構進行定性研究外，也開始從實證(實驗)的視角下對信息/焦點結構進行研究(參見Zimmermann et al.,2010)。

本文將梳理近年來焦點結構的神經認知研究，以期在已有研究成果和不足的基礎上，提出本領域研究的方向。

1 主要研究發現/成果

前期研究從不同的視角對焦點結構加工進行深入而廣泛的研究，主要集中在非焦點vs焦點、重音vs焦點、舊信息vs新信息、標記vs焦點和語境vs焦點等方面。

1.1非焦點vs焦點

焦點與非焦點其結構和語用功能不同，所以它們具有完全不同的認知機制，兩者誘發不同的腦電反應。就此，目前主要有兩種截然不同的研究發現。一是焦點信息比非焦點信息誘發一個更大的正波，并且兩個正波的潛伏期和皮層分布不同。Bornkessel等(2003)的研究發現，無論焦點信息位于主語位置還是賓語位置，都誘發了位于頂部的時間窗口為280-480 ms的正波；Stolterfoht等(2007)發現其潛伏期在350--1350ms；Cowles等(2007)和陳黎靜(2012)則發現其正波時程在200--800 ms之間，只是不同的是，Cowles等(2007)發現的成分出現在句尾； Drenhaus 等(2011)的研究結果在600-800 ms之間。Bornkessel等(2003)、Cowles 等(2007)和陳黎靜(2012)認為，該正波可能是一個反映即時整合過程的P3b成分，反映了焦點信息即時整合到語篇語境中的過程。由于 P3反映了句法終止和完整語言單元結束的過程(Kutas et al., 1980，Rommers et al., 2018)，所以Cowles 等(2007)認為焦點誘發的正效應可能是由于焦點成分引發了與句子末尾類似的整合過程。但是Stolterfoht 等(2007)和Drenhaus等(2011)認為他們所發現的正波是一個P600成分，反映了句法再分析過程。二是 Wang等(2009)則發現焦點信息比非焦點信息誘發較小的分布在頂枕區 N400成分 (300-500 ms)，Wang等(2009)認為她們發現的N400成分反映了焦點信息的加工和整合過程較為容易。

1.2 標記與焦點

為了更加順暢和有效的言語交際，人們利用一切可能的語言學手段(linguistic cues)來凸顯焦點信息。這些語言學手段就是焦點標記(focus marker)，提供加工指令，提示讀者/聽者注意相關重要信息，從而可以給這些重要信息分配更多的注意資源，最終促進理解過程(Givón, 1992)。常見的語言學標記手段有重音標記、詞匯標記、句法標記和語序標記。

眼動和ERP研究均發現，焦點標記能有效促進焦點信息的加工和整合。Morris 等(1998)對“it was…who”結構中的焦點成分和非焦點成分的眼動實驗發現，雖然在早期指標(凝視時間)上，兩者的注視時間沒有明顯差異，但是在晚期指標(總注視時間)上，焦點信息的注視時間顯著少于非焦點信息，這表明焦點信息能夠更快地整合到語境中。Filik等(2005/2009)的研究發現焦點標記詞“only”和“even”使讀者預先給焦點信息分配更多的注意資源，因而焦點信息的加工更快。陳黎靜(2012)對“是”字焦點結構的研究也發現促進了目標信息的加工和整合。Jiang等(2013)的“連……都……”結構實驗發現違例句(如“連這么大的聲音章宏都能聽清楚，太敏銳了”)出現了加工困難：違例句的謂詞位置(“聽清楚”)誘發了位于右腦的N400效應(350-450ms)。除此之外，在一致性和低預期條件下，都發現了一個位于腦前區的晚期負成分(550-800ms)，該負波可能反映該結構在語用約束和量級傾向性支配下而產生的二次修正。對于句末短語，他們發現了一個持續的負效應(200--800ms)。

除了對同一語言中某一焦點標記的實證認知研究外，研究者逐漸認識到語內的對比和跨語言對比研究的重要性，并且取得了價值不菲的研究成果。汪玉霞等(2015)對“只”和“連”字結構對比研究發現：(1)焦點的激活是線性展開，分成兩個階段；(2)“連”字句加工較“只”字句困難，其原因也許在于尚不十分清楚，可能的解釋是“連”字句在表示蘊涵的語義衍推外，還伴隨著反預期、驚訝等豐富的語體色彩，加工這些“言外之意”導致加工負荷的增加，這與Filik等(2005/2009)的研究結果相一致。語義衍推和語用知識在加工過程中產生競爭機制，可能的解決方案有兩個：語義重要，優先于語用，最終判定該句不通順；語用重要，優先于語義，最終判定該句為合法。汪玉霞等(2019)運用眼動閱讀研究范式對排他“只……才”和量級“連……都”結構與“only”和“even”的對比研究發現：(1)與英語表現一致在于：一是漢語焦點關聯的對比語義信息能被快速加工；二是量級焦點傾向與可能性低的事件連用，而排他焦點傾向與可能性高的事件連用；(2)與英語的不一致性表現在：一是在焦點位置，漢語量級焦點句比排他焦點句加工困難，而英語中二者沒有差異；二是漢語焦點與事件可能性不匹配的違例效應在量級焦點句中較早出現，而英語中的違例效應在排他焦點句中較早出現。

另外，標記焦點的促進效應在花園路徑句消歧時表現特別明顯。Ni等(1996)(轉引自Chen et al., 2014)研究發現，如果在句子“The businessmen loaned money at low interest were told to record their expenses.”開頭加入焦點標記詞“only”，使句子成為“Only businessmen loaned money at low interest were told to record their expenses.”則讀者一開始就能正確理解句子。這是因為“only”所隱含的對比義促進了句法歧義的即時消解。

1.3 重音與焦點

作為標記焦點的重要手段之一，重音和焦點的一致性問題一直是學者們研究中關注的焦點。在口語表達中，焦點通常會被重讀，其音高升高, 時長延長, 音域變大，造成韻律凸顯。研究者們一般采用ERP技術、在聽覺刺激范式下對焦點重讀或不重讀進行研究，但是相關研究結果并不一致。李衛君(2017)等對焦點重讀或不重讀研究進行了比較詳細的梳理：(1)焦點重讀會誘發一個正波；(2)焦點不重讀相對于焦點重讀會誘發一個負波，大部分研究者將其定義為N400, 反映了詞匯語義整合困難；(3)焦點不重讀會誘發一個晚期正波P600；(4)對于背景信息重讀, 很多研究發現這種情況與背景信息不重讀沒有顯著差異；(5)重讀背景信息誘發了一個100 ms左右的早期正波以及伴隨其后的N400-P600 復合波；(6)除此之外，一些研究還發現了P300成分的出現，并且焦點的重讀或不重讀受其位置的影響，但是在句末會誘發N400；(7)對日語的研究發現，焦點不重讀相對于焦點重讀在句首誘發后部分布的正波, 在句中則誘發了分布在額顳葉的負波; 非焦點重讀相對于非焦點不重讀在兩個位置都未誘發任何腦電效應。

近年來，楊玉芳團隊還開拓了重音對不同類型焦點加工的研究。李衛君和楊玉芳(2011)比較了對比焦點和信息焦點。她們發現，焦點信息誘發了一個中后部分布的N400，并且焦點不重讀時誘發的波幅最大，而對比焦點則沒有誘發該負效應。此外，信息焦點和對比焦點都誘發了一個類P600的晚期正波，并且信息焦點誘發的正波在開始潛伏期上早于對比焦點。其后的研究發現對比焦點不受位置影響，穩定誘發中后部分布正波，且小句末尾焦點誘發的正效應早于小句內部(約為100ms)(李衛君 等 2017)。此外，重讀相對于不重讀在小句內部(950-1150 ms)和末尾都誘發了正效應(1050-1400ms)，并在小句末尾于大腦前部誘發了更負的效應(850-1050 ms)。更為重要的是，在小句末尾NP2位置, 非焦點重讀相對于非焦點不重讀誘發一個早期負波(200-350 ms)。

綜上，有關焦點加工及其與重讀的一致性關系，目前尚未得到統一的結論。李衛君等(2017)認為其原因在于焦點的類型和位置不同。不同類型焦點在語篇功能、引導被試注意以及與重讀一致性關系方面都存在較大差別。背景預期(問話對中的問句)對不同位置的焦點會有一定的影響，并且出現在較后位置的焦點可能還會受到答句中該焦點之前位置焦點的影響。

1.4新信息與舊信息

按照信息狀態，信息可以分為新信息和舊信息兩種。已有研究(van Petten et al.， 1991；Swaab et al., 2004；Anderson et al., 2005)發現，新信息誘發與舊信息不同的腦電反應，反映了新舊信息不同的認知機制，其特點有三：(1)新信息誘發比舊信息更大的N400，反映了新信息的加工和整合代價比舊信息更大；(2)舊信息誘發比新信息更大的LPC成分，反映了舊信息的記憶提取過程；(3)新信息誘發的N400效應相對穩定，但是舊信息(特別是人物名字)誘發的LPC效應則不那么穩定。例如，van Petten 等 (1991)和Swaab 等 (2004)觀察到了已知名字的LPC效應；而Ledoux 等 (2007)和Camblin 等 (2007)則沒有發現任何LPC。因此，新信息可能穩定地與反映加工和整合困難的N400成分相關；而舊信息則與反映記憶提取過程的LPC成分相關，但是該效應不穩定。

但是，已有研究在細節方面還是存在較大的差別。在新信息加工中，對于人物名詞而言，名字的重復效應卻導致了新信息的N400效應(Swab et al. 2004； Camblin et al. 2007；Ledoux et al. 2007)。陳黎靜(2012)和Chen等 (2014)的研究發現，新信息誘發一個分布相對廣泛波幅更大的N400成分 (300-500 ms)，舊信息誘發一個分布在兩側前區波幅更大的LPC(500-700 ms)。陳黎靜(2012)認為新信息比舊信息更難整合，而焦點結構進一步加劇了這種整合困難。

除了以上研究成果外，學者們的研究還涉及注意與焦點、語用與焦點(Nieuwland et al., 2010)、記憶與焦點(Li et al., 2013)等方面。由于不是現有研究的熱點(研究文獻較少)，加之本文篇幅受限，我們這里就不一一贅述了。

從以上文獻得知，一方面焦點結構加工的研究成果斐然，但是另一方面，有些基本問題的研究結論卻截然不同。例如，焦點是促進了信息加工還是阻礙了信息加工？有些研究者認為，焦點信息獲得更多的注意資源，這對焦點結構對信息加工存在明顯的促進作用，加工時間變短；有些學者卻認為焦點信息加了認知負荷，焦點結構加劇了新信息的整合困難。導致研究結果不一致的原因眾多，除了李衛君等(2017)認為的焦點類型和焦點位置不同之外，或許還有對焦點基本屬性確定、實驗任務設計、理論框架選用等原因。這些困惑都要求我們有必要對焦點結構加工進行更加廣泛而深入的研究。

2 研究展望

盡管已有研究采用了眼動、ERP和fMRI等技術對焦點結構加工及其影響因素進行了廣泛而深入的研究，在很多方面取得了突破性的成果，但是焦點結構的理論探索和實證(實驗)研究涉及多領域和多學科，所以就實證(實驗)研究而言，我們有必要在焦點理論研究(如焦點概念的界定及基本屬性的確定)、神經認知科學和心理學最新研究成果的跟蹤與利用、焦點的跨語言研究、焦點結構的語用加工和焦點加工模型等方面進行更加充分而深入的研究。

2.1深入焦點概念及基本屬性的研究

近年來，盡管實證研究者們越來越重視基于信息理論的焦點結構加工研究，但是涉及的語言學理論在廣度和深度上都顯得不夠；另外，心理學界或神經學界的最終研究目的大多不在于探索語言本身的規律(梁丹丹, 2004)。然而，對任何語言現象的概念化、范疇化等基本工作是任何研究的起點和基礎，焦點結構的研究必須從其語音、句法、語義(語用)表征開始，明確界定焦點的本質和厘清焦點與焦點結構、焦點與非焦點、焦點與新信息/舊信息、有標記焦點與無標記焦點等關鍵概念之間的關系之后，再用實驗的手段去驗證，并補充或完善相關理論。對語言現象本質把握不精準可能會導致研究設計的不足、甚至重大缺陷，最終導致實驗數據不準確，從而降低研究結果的信度，甚至得到錯誤的結論。

2.2跟蹤并借鑒最新神經認知科學的研究成果

和語言加工研究的其他方面一樣，焦點結構加工研究也必須跟蹤并利用神經認知領域的最新成果。

在大腦與語言機能研究領域中，Wernicke-Lichtheim-Geschwind(WLG)模型一直起著主導作用。該模型認為，人類的語言官能主要位于大腦左周邊區域皮層(left perisylvian cortex)，并且額、顳葉(frontal and temporal regions)腦區語言分工嚴格，其中位于左顳葉皮質層(left temporal cortex)的Wernicke區掌控話語的理解，位于左下額皮質層(left inferior frontal cortex)的Broca區司職語言的產生。但是后期研究發現，盡管Broca區、Wernicke區和其他臨近的大腦皮質層仍然是語言網絡中的關鍵節點，但是其功能與WLG模型所宣稱的卻大相徑庭。Broca區受損不但影響語言的產生，而且影響語言的理解；同樣Wernicke區受損同樣影響語言的產生(Hagoort, 2014)。

相關研究對左腦司職與語言的傳統也提出了挑戰，研究者們發現右腦在非直義語言、語義、語篇加工方面均起著重要作用(范琳 等, 2012)。右腦對語言生成和理解也起著重要作用，對語言全面、正確的加工需要左右半腦的協同合作(范琳 等, 2012)。

大腦語義地圖的發現更是直接顛覆了WLG模型所持有的觀點。Huth et al. (2016)研究發現幾乎整個大腦皮層都參與了語言加工，其繪制的英語語義地圖表明：(1)詞匯分布在整個大腦皮層，并沒有一個絕對的語言區域；(2)意義相關的詞語(如，“wife”和其他描述社會關系的詞語“family”“child”等)所激活的大腦區域很相似；(3)這些與詞義相對應的區域是左右腦對稱的，即這和傳統的“左腦負責語義”或“左腦司職語言”等結論是相悖的；(4)該大腦語義地圖在所有被試中呈現出很高一致性。Ushakov(2018)同樣使用fMRI技術繪制的一張俄語語義圖也證實了Huth 等(2016)的研究結果。

2.3 焦點與語用

句子的理解取決于語義信息和語用信息的整合(Osovlanski et al.,2017: 239)。認知語言學不將語義研究和語用分析截然分開，但是“語言單位是基于使用的”(Language unit is usage-based)這一本質要求我們在研究語義加工的同時，同樣應該關注語用加工的特點。語用加工涉及交際的社會因素，即借用詞匯意義之外的信息去加工句子，與真實世界知識相關聯。Kuperberg等(2000)將語用加工定義為“使用‘真實世界知識’來判斷句子是否有意義”的語言加工過程，考查句子是否“真實世界知識違例”(real-world knowledge violations)。黃健平等(2015: 55)指出“焦點是句子的語義核心，是說話人想要表達的關鍵信息并希望聽話者能夠關注的部分，是基于用法事件的概念內容凸顯的結果，是一個語義語用概念”。從這個意義上說，焦點是一個句法和語義概念，但其本質上是一個語用概念。所以，在考察焦點加工的神經認知機制時，在考慮其句法和語義加工特征的同時，必須充分考慮其語用加工的特征。

很多實證研究結果表明，大腦語義加工和語用加工是不同的。例如，Rayner 等(2004)和Warren 等(2007)的研究發現人們在閱讀語義違例和語用違例的句子時眼動模式是不一樣的；Paczynski 等(2012)的ERP實驗同樣發現語義違例和語用違例誘發了不同的腦電成分。研究者們一般采用“違例范式”來研究語義和語用加工，但研究者們得出結論卻不一致。第一種情況是語用違例句加工比語義違例句加工快。例如，Marslen-Wilson等(1988)的研究結果顯示，違例句子的反應時比正常句慢；語用違例句反應時明顯快于語義違例句。Osovlanski 等(2017)采用fMRIs技術、通過聽覺刺激、采用違例范式考查了顳上回(superior temporal gyrus，STG)在經顱電刺激(transcranial Direct Current Stimulation，tDCS)條件下語用加工的ERP特征。該研究是在無刺激、主動刺激、虛假刺激三個條件下進行，研究發現：(1)語用違例的反應時間比語義違例的反應時間要快；(2)主動刺激后, 語用違例的反應時間比虛假刺激后反應時間快；(3)對于語義違例, 在響應時間上沒有發現類似的差異；(4)STG 區域的大腦刺激調節語用信息加工, 但不影響語義信息的加工。該研究結果表明，在語用違例情況下，左顳上回的激活程度大于正常句、語義違例或句法違例加工；相對于句法違例，右顳上回和顳中回(MTG：middle temporal gyrus)的激活程度更大。

第二種研究結果表明語用違例比語義違例加工慢。例如，Kuperberg 等(2008)以fMRIs的方式，通過視覺刺激(即文本閱讀)的研究結果表明：語用違例反應時要比語義違例慢得多；語義違例反應時與正常句反應時并沒有明顯差異。Paczynski 等(2012)的研究表明在關鍵詞的反應上，兩種違例都誘發了語義N400成分；有前置語境的關鍵詞的語義關聯削弱了N400對世界知識違例的響應，但沒有減弱N400對語義違例的響應。這些發現表明，大腦在句子理解過程中區分了真實世界知識和語義(選擇限制)信息的加工。至于造成以上差異的原因，Osovlanski 等(2017)認為或許在于違例詞匯的類別(如，名詞 vs 動詞)、引導句的存在、句中目標詞的位置和實驗任務的類型等。

以上不一致的研究結果進一步表明：(1)非常有必要對焦點及其相關概念的語用加工進行更加深入的研究；(2)需要重新審視認知語言學秉持的“用法即語法”“語義即語用”等觀點。

2.4 跨語言的研究

現有研究焦點加工涉及的語言主要以英語、德語、匈牙利語等音形結合的印歐字母文字語言。近年來，對非字母文字(如，漢語—意形結合的象形文字語言、日語—音形意結合的混合文字語言)也逐漸呈現出一片欣欣向榮的景象。但是由于不同語言有不同的焦點表現形式，除語調外，標記焦點的手段還有很多，包括語序(如匈牙利語)、詞素(如克丘亞語, Quechua)、語調、語序和詞素共用(如日語和印地語)等，對焦點現象的全面認識需要建立在跨語言研究，尤其是對類型學上看似不相關的語言的對比研究(Büring, 2010)。不同文字類型的語言加工千差萬別。例如，Chen等(2014)的研究發現“是”字標記的焦點詞匯相對于非焦點誘發了一個波幅更大的P2成分和更大晚期正波。究其原因，P2成分的出現可能是因為作為表意文字的漢字與拼音文字不同的加工機制而產生的。漢字具有非常鮮明的象形文字的特點，不具備明顯的形—音對應關系，字形和語音的加工階段有明顯的區別(陳寶國 等, 2001)。大量關于漢字詞匯的研究中，都發現了P200成分，這被視為漢字早期加工的指標(謝敏 等, 2016)。

Siok等(2004)利用fMRI技術發現使用表意象形文字的中國人有獨特的語言區，常用的是位于大腦左半球顳葉顳上回，更接近于大腦運動功能區的Broca區。但是需要指出的是，關于漢語句子加工是否存在專門的腦區的問題，現有研究爭論頗多。例如，Luke 等(2002)同樣借助于fMRI技術，卻發現漢語的句法加工是在語義加工的基礎上進行的，沒有專門腦區負責。

由于語言感知的神經解剖學基礎具有生物學普遍性的同時，也具有文化獨特性，所以Hoshide 等(2016)建議未來的研究還可以確定語言加工在不同的語言和文化之間的異同，即同一語言結構加工的跨語言視角研究的必要性。故此，焦點結構加工的跨語言研究不僅能夠為焦點結構研究貢獻豐富的語料，更重要的意義在于能夠讓現有焦點研究中呈現的跨語言關系以及相關的理論得到重新審視，獲得新的啟發以及(支持或反對的)證據。

2.5 其他研究方向

涉及焦點加工的因素紛繁復雜，我們前文提出了掛一漏萬的三個建議。與此同時，我們需要進一步在句法加工理論方面、焦點的跨語言研究、焦點與語境、刺激材料可接受度的設計等方面多下功夫。

首先，句法加工理論頗多，影響比較廣泛的有三階段模型(Friederici, 2002)、監控假設理論(Monitoring Hypothesis)(Kolk et al., 2003)、非句法動力模型(Non-syntactocentric dynamic model)(Kuperberg, 2007)和擴展論元依存模型(eADM：extended Argument Dependency Model)(Bornkessel et al., 2006；Bornkessel-Schlesewsky et al., 2008；Bornkessel-Schlesewsky et al., 2016)四種句法加工理論(李霄翔 等, 2014)。我們認為eADM或修正后的eADM或許能更好解釋焦點結構加工，但限于篇幅有限，我們將另文介紹。

其次，焦點作為一個句法—語義—語用概念，在考察其用語加工時，必須考慮其背景(語篇語境和世界知識)的影響。已有研究發現世界知識和語篇背景的作用機制是不同的：二者的時間進程不一致，且涉及不同的腦區(楊玉芳, 2015)。

最后，在實驗中，對焦點結構加工的制約因素控制也是非常關鍵的。例如，人工編制的刺激材料可接受度直接影響實驗結果。例如，陳黎靜(2012)用實驗材料“袁聰來到了公園后袁聰買了門票”和“袁聰來到了公園后是袁聰買了門票”去考察焦點與非焦點、有標記焦點與無標記焦點加工差異。其材料設計問題或許有二：一是用重復的名字去回指先行詞，這與漢語習慣表達相去甚遠，二是語境句和目標句之間無停頓加劇了材料的不可接受度。刺激材料的不可接受度會直接影響被試注意力分配，從而增加加工難度，最終影響實驗結論的可信度。

3 結語

本文首先梳理了近年來焦點結構加工的神經認知研究。研究者們采用了眼動、ERP和fMRI等技術對焦點結構加工及其影響因素(如，非焦點vs焦點、重音vs焦點、舊信息vs新信息、標記vs焦點和語境vs焦點等)進行了廣泛而深入的研究，并且在很多方面還取得了突破性的成果。但是焦點結構的理論語言學和實證(實驗)研究涉及多個領域和多種學科，其中的神經語言學與心理學、神經學等有著極其密切的關系。神經心理學背景的研究者在技術掌握、病例收集、實驗設計、數據處理等方面具有較強的優勢，而語言學背景的研究者在材料的把握和理論分析上具有優勢，二者若能取長補短，必將在語言與大腦關系問題上做出新的成績。加強相關學科之間的合作已成必然。就焦點結構加工的實證(實驗)研究而言，我們認為，首先，焦點結構的神經認知研究應立足于語言學理論成果，深化對焦點結構相關概念的本質研究；其次，充分利用神經認知科學和心理學的最新研究成果；最后，進一步關注焦點結構的語用加工、跨語言研究和焦點加工模型等方面。隨著今后研究領域的進一步拓展和學科之間更深層的融合，神經語言學與理論語言學之間相互促進的趨勢定會大大增強。