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1、押韵加工的认知神经机制张 晶 刘 昌(南京师范大学心理学院暨认知神经科学实验室, 南京 210097)摘 要 押韵是指一对词语中从最后一个发音的元音到词尾的语音结构均相同的 现象。现有押韵加工主要分为押韵识别与押韵产生两个研究领域, 两者的认知 加工过程相似, 包括字形编码、形音转换、语音表征与语音分段等阶段。从语 音加工与字形加工两方面对押韵过程的神经基础进行探讨, 发现左半球颞上回 与额下回分别负责语音表征与语音分段, 左半球梭状回参与着字形编码, 而有 效的形音转换依赖于左半球顶下小叶与额下回组成的神经网络。今后应进一步 整合不同研究方法与任务下的研究结果, 并对押韵产生加工进行更深入的
2、探讨。关键词 押韵; 押韵识别; 押韵产生; 脑分类号 B842; B8451 前言押韵是一种特殊的语音加工过程, 是指一对词语中从最后一个发音的元音到词尾的语音结构均相同的现象(Fabb, 1997, p.118)。押韵现象广泛存在于文学作品之中, 为行文赋予和谐的音韵之美。其产生由来已久, 在英国文学史上已知最早的文学作品贝奥武甫中就采用了头韵, 而中国从诗经时代就开始使用韵脚押韵, 在唐诗宋词中更是将用韵达到顶峰。虽然押韵存在着一定的文化差异性, 如英语中押头韵与尾韵, 而汉语中没有头韵的概念, 只讲求韵脚押韵。且人们对押韵形式的欣赏也随文化差异而不尽相同, 法语诗歌中所推崇的完全同韵现
3、象, 在英语和汉语诗中并不被认可(Wagner Pugh et al., 1996;收稿日期: : 2013-02-14* 江苏省第四期“333 高层次人才培养工程”科研项目。通讯作者: : 刘昌, E-mail: Seghier et al., 2004)。而国内的韵律研究主要关注于“律”的加工, 即语调、重音与韵律结构的加工,而真正以押韵加工作为研究对象的实验数量还较少。但不能因此只将押韵视为研究语音加工的方法而不究其本质, 或简单的将对“律”的加工等同于“韵律”加工。 对其进行更深入的探讨, 了解押韵的认知过程及神经机制, 无论对于我们理解押韵加工本身还是促进对语音加工的认识都是十分必要
4、的。押韵加工主要包括押韵识别加工与押韵产生加工两个研究领域, 当前研究者对两过程的认知机制进行了广泛探讨并取得了较为一致的结论,而两过程的脑功能基础尚不清楚。随着神经影像学技术在心理学领域的广泛运用, 人们可以使用相减法确定某一心理过程的特异性激活脑区, 这对于同时携带着语音、字形及语义信息的押韵加工研究有着重要的意义。本文在比较押韵识别与押韵产生两种任务的研究范式的基础上, 寻找押韵加工中共同的认知过程, 并探讨其中语音、字形加工所起的重要作用, 以揭示押韵加工的脑活动基础。2 2 押韵加工的实验研究范式2.12.1 押韵识别押韵识别是指被试对所呈现的词语或非词语第 6 期 张 晶等: 押韵
5、加工的认知神经机制 1035 刺激的押韵结构进行语音识别, 并做出押韵与否判断的过程。押韵识别研究主要采用押韵判断(rhymejudgment task)与押韵检测任务(rhymedetection task)两种范式, 其中押韵判断任务因强调被试的决策反应, 故有研究者也将其称为押韵决策任务 (rhyme decision task) (Cone, Burman,Bitan, Bolger, Owen, Borowsky, McDermott,Petersen, Watson, Seghier et al.,2004; Weber-Fox et al., 2004)与听觉押韵任务(Coch,
6、 Grossi, Skendzel, Owen et al., 2004)。 Seidenberg 和 Tanenhaus (1979)最先在研究中使用真词押韵判断任务研究字形因素对押韵过程的影响。但由于真词携带着语义信息, 不可避免的将语义加工混入押韵过程。之后的研究者根据构词法与发音规则, 设计出可以发音但无意义的假词刺激, 排除了语义信息的干扰。假词属于人工词语, 因其造词方便并易于控制, 逐渐被广泛的应用于押韵研究中(Calvert etal., 2000; Pecini et al., 2008)。押韵检测任务可看做一种特殊的押韵匹配任务, 实验首先给被试一个确定的押韵比较标准(通常
7、选取字母“B”或者“E”), 接着呈现一系列的辅音字母(Paulesu et al., 1996)或假词刺激(Cousin et al.,2007), 要求被试比较这些刺激是否与标准刺激相押韵, 并作出相应的反应。Peyrin 等人使用押韵检测范式研究了两种发展性阅读困难患者的反应差异(Peyrin et al., 2012)。如图 2 所示, 实验中被试需要判断屏幕中呈现的单个辅音字母是否与字母“B”押韵。例如, 当呈现字母为“C”、“D”、“T”等时, 则为押韵判断, 而为“M”、“U”、“Y”时则做不押韵判断, 而只有做押韵判断时被试需进行相应的按键反应。Cousin, Peyrin 和
8、 Baciu (2006)将假词刺激引入押韵检测任务, 被试需要判断假词是否与字母“E”押韵。实验设计了 96 个符合词法规则的假词, 每个假词由 7 个字母组成, 其中一半的刺激与“E”押韵, 另一半不押韵, 同样只有在押韵判断时做按键反应。押韵检测任务与押韵判断任务相比, 认知过程较为简单, 被试只需对所给标准刺激字母进行编码, 即可获得其韵脚信息,之后每个刺激都与保持在工作记忆中的靶字母进行押韵比较即可。但总的说来, 虽然押韵判断任务与押韵检测任务在任务形式上有所差别, 但两种任务的认知过程在本质上是相同的, 都反映了被试对刺激进行押韵识别的过程。通过对以往研究的总结(Owen et a
9、l., 2004; Pugh et al., 1996), 我们认为押韵识别过程分为以下几个部分。首先,将刺激的字形信息进行加工, 根据一般的语法规则, 将字形信息转换为语音信息, 并进行语音表征与编码。之后, 被试需要在头脑中将语音信息进行分段, 以辨认出其中的押韵结构, 包括韵核与韵尾, 而这两部分以连贯的音节形式进入下一步分析。最后, 对两刺激的押韵结构进行比较, 并做出押韵与否的判断。2.22.2 押韵产生押韵产生研究的主要范式是押韵流畅性任务(rhyming verbal fluency, RVF), 即根据所给词语的语音线索产生与之押韵词语的过程。这与根据语义分类产生词语的语义流畅
10、性任务 (semanticverbal fluency, SVF)及根据首字母产生词语的词汇流畅性任务(lexical verbal fluency, LVF)方法类似。 Hanson 和 McGarr (1989)使用押韵流畅性任务考察了先天耳聋者押韵产生的过程, 该实验为纸笔测验, 共呈现给被试 50 个英语单音节真词, 要求被试尽可能多的写出与之相押韵的词语。 Pecini 等(2008)将此任务进行了改进, 以研究意大利语押韵过程中的语言加工。研究使用计算机屏幕随机的呈现刺激, 并对实验材料的词频进行了一定的控制, 共选取了 30 个高频意大利语双音节真词。 而 Krach 和 Har
11、tje (2006)首次尝试使用假词研究押韵产生过程, 实验流程如图 3 所示, 首先给被试呈现假词刺激, 让被试在头脑中思考与之押韵的词语, 实验要求被试每在头脑中想出一个押韵词语, 就按一下电脑键盘上的空格键。为了避免由于按键反应所引起的半球优势效应, 被试需要用双手食指同时进行按键反应, 随后口头报告答案, 并有相应的休息时间。研究者对实验材料进行了更为严格的控制, 为了避免被试根据字形做出反应, 所设计的假词与正常德语词的主干结构不同, 但都能根据德语的形音转换读出发音。假词词长控制在四个字母, 并且去除了与正常德语词读音相同的词汇。这一实验任务与材料为之后研究者所借鉴, 将押韵产生、
12、语义产生与词汇产生进行了对比研究。在每个试次中, 首先呈现给被试一个词汇流畅性任务, 随后呈现一个押韵流畅性任务,在一个作为基线的休息之后, 再呈现一个语义流畅性任务, 每种任务都要求被试尽可能多的产生相应类别的词语(Kircher,Nagels,Kirner-veselinovic, Cone et al., 2008; Rudner, Rnnberg, Dehaene et al., 2004)。Cohen 等(2004)认为对视觉词语刺激的字形编码引起了左半球梭状回的激活, 并把其称为视觉字形区。在多个视觉押韵任务研究中, 我们发现了左半球梭状回的广泛激活 (Burton et al.,
13、 2005; Calvert et al., 2000;Peyrin et al., 2012)。但是否字形编码仅发生在视觉押韵任务中, 听觉押韵任务是否完全依靠语音单通道的加工, 其中有无字形编码的参与, 这一系列的问题需要从听觉押韵研究中寻找答案。Seidenberg 和 Tanenhaus (1979)研究了字形因素对押韵加工的影响, 结果发现无论在视觉还是听觉押韵任务中, 被试对字形相似词对的反应均要快于字形不相似词对。之后 Zecker (1991)在听觉押韵判断任务中, 也发现了这一字形加工的易化效应。而 Cone 等(2008)使用 fMRI 技术测查了语音与字形信息对儿童听觉押
14、韵判断任务的影响。根据字形相似性与语音相似性将刺激对分为一致条件与冲突条件两种类型, 一致条件包括词对的字形及语音均相似(如 GATE-HATE), 以及字形与语音均不相似(如 PRESS-LIST)两种条件。冲突条件包括词对的字形相似但语音不相似 (如 PINT-MINT), 以 及 语 音 相 似 但 字 形 不 相 似 (如 JAZZ-HAS)两种条件, 每种条件均包括 24 对词语。被试需要尽可能快而准确的对押韵词对做出按键反应, 而不押韵时不按键。 结果发现, 听觉押韵任务激活了左半球颞上回、颞中回、右半球颞中回、左半球额下回与梭状回等脑区, 而字形与语音表征冲突条件比一致条件的脑区
15、激活程度更高, 这说明即使在不需要字形加工的听觉押韵任务中, 被试仍在自动对刺激词语进行字形表征。被试完成语音不相似时的字形相似任务(冲突条件)比字形不相似任务(一致条件)更为困难, 行为结果显示, 冲突条件比一致条件的反应时更长,正确率更低, Cone 等认为这一差异可能由于冲突条件下产生了更多的与任务无关的字形加工干扰所致。而脑成像结果发现, 冲突条件比一致条件更大激活了左半球梭状回脑区。字形编码所提供的字形信息只有通过形音转换, 才能转化为语音信息为后续语音加工所用。Pugh 等指出, 熟练的阅读者依赖两种语言加工通路, 腹侧通路与背侧通路(Pugh et al., 2001)。腹侧通路
16、包括左半球枕颞脑区与纹状皮层外侧区, 主要负责字形识别; 而背侧通路包括左半球颞顶脑区与大脑前部区域, 其中位于顶下小叶的角回与缘上回负责字形通达字音的过程。这一观点得到了实验证据的支持, Booth 等人(2003)在实验中设置了四种任务, 包括在同一感觉通道内实现的视觉拼写任务与听觉押韵判断任务, 及跨通道实现的听觉拼写任务与视觉押韵判断任务。从认知加工的角度看来, 相比同一通道任务, 跨通道任务需要进行更多的形音转换。结果发现, 跨通道任务更显著的激活了左半球缘上回与角回。也有研究者认为从拼写信息到语音信息的转换主要通过左半球额下回实现, 这一观点来自于假词押韵研究的证据。语音通达的双通路模型理论认为, 阅读加工中存在两种语音提取通路：词典 通 路 (lexical route)与 非 词 典 通 路 (non-lexicalroute) (Coltheart, Cutis, Atkins, 而假词任务需要在非词典通路中完成字形到语音的转换。因此, 与真词相比, 假词的押韵加工迫使被试通过更多的形音转换来提取语音。研究表
