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汉语口语词汇产生中的多重音韵激活：单词翻译任务的E R P研究*
文章来源：心理学报2021年第1期
(1中国人民大学心理学系，北京100872)(2上海外国语大学，上海201620)
出于好奇英语
1前言
口语产生是人们通过语音形式表达思想的过程，包括了概念化、形式化以及发音运动三个阶段。在概念化阶段，讲话者明确想要表达的概念；形式化阶段包括了词条选择，音韵编码以及语音编码。最后，通过声带运动将发音目标以声音的形式输出(L e v e l t e t a l.,1999;R o e l o f s, 1997)。研究者对于形式化阶段中词条选择和音韵编码之间的关系存在争论。词条选择是词汇的激活和选择，词汇信息包括了单词的意义和语法特征，音韵编码是将词汇转化为以音素或以音节为单元进行组织的顺序，这两个过程形成了口语词汇产生中的词汇通达过程，对两个过程之间的关系存在截然不同的两类观点(D e l l,1986,1988;L e v e l t e t a l.,1999)。
交互激活模型认为在口语词汇产生中，词条选择和音韵编码两个过程之间存在交互作用，激活在各个表征水平之间的扩散是双向的，因此该模型预测存在目标项的语义激活和音韵激活，而且非目标项也能产生音韵上的激活，讲话者最终选择音韵激活程度最高的进行发音(D e l l,1986)。而独立两阶段理论认为
这两个过程之间无交互作用，信息的激活在语义和音韵表征之间的联结是单向的，不存在从音韵表征到语义表征之间的激活反馈。对于目标词汇的选择发生在词汇选择阶段，选择之后仅仅针对目标词产生音韵激活并进行发音，非目标项不会产生音韵激活(L e v e l t e t a l.,1999)。本研究关注的问题是在汉语口语词汇产生过程中，非目标项是否会产生音韵上的激活。
1.1印欧语系口语词汇产生中的多重音韵激活
我真什么作文已有研究表明印欧语系(例如英语、荷兰语、德语、西班牙语等)口语词汇产生过程中存在多重音韵激活(J e s c h e n i a k&S c h r i e f e r s,1998;K u i p e r s&L a H e i j,2009;N a v a r r e t e&C o s t a, 2005;P e t e r s o n&S a v o y,1998)。研究者采用图画−词汇干扰范式(p i c t u r e-w o r d i n t e r f e r e n c e p a r a d i g m,P WI)、图−图干扰范式(p i c t u r e-p i c t u r e i n t e r f e r e n c e p a r a d i g m,P P I)等，设置与目标词的语义相关词存在音韵联系的单词作为干扰词条件，考察与无关条件相比是否会延长目标词的产生时间，来探测是否存在多重音韵激活。在这两类任务中，目标任务均为图画命名，唯一不同的是干扰项,P WI中为词语，而P P I中为图画。
在P WI中，为了探测到非目标项的音韵激活，研究者所采取的图画一般都有两个名称，比如英语中的“s o f a”和“c o u c h”为同一幅图画的名称，这是为了最大程度地增加非目标项的语义激活，研究者认为语义激活程度高，其激活才更有可能扩散到音韵层面被探测到。采用P WI, J e s c h e n i a k和S
c h r i e f e r s(1998)在德语的研究中用听觉范式呈现干扰词，发现在图画命名中非目标项的音韵干扰词显著地延长了图画命名的时间。为了确保图画的两个名称都被激活, P e t e r s o n和S a v o y(1998)采用非同时呈现的P WI，要求被试在图画命名任务和词汇命名任务间进行切换，实验中设置了两个音韵相关词，分别为“c o u n t”和“s o d a”，结果发现被试在图片呈现后命名单词“c o u n t”和“s o d a”时潜伏期都得到了缩短，表明与图画存在语义相关的名称“s o f a”也产生了音韵激活。K u r t z等(2018)进一步强化被试对正确目标词的学习，即加强词条选择阶段目标词条的竞争优势后，在图画命名任务中探测到同义词的音韵激活。
研究者也采用P P I范式探测多重音韵激活。在P P I中，一般呈现两幅线条颜色不同的图片,
两个图片名称存在音韵相关，要求被试对其中一种颜色的图片进行命名。M a d e b a c h等(2011)操控了空间上分离的两张图片的可视度，发现命名不容易辨别的图片时，不能探测到非目标图片的音韵激活，这是由于加工非目标图片的认知资源较少，其语义激活较低，因此也不能探测到其音韵激活。O p p e r ma n n等(2014)操控了目标图片与非目标图片外形的相似程度，发现给被试呈现两张外形相似的图片时(如“雨伞”和“棕榈树”)，探测到了非目标图片的音韵激活。研究者认为因为视觉上容易混淆，被试对于目标和非目标图片都分配了注意，使得非目标图片的激活增强，因而发现了非目标图片的音韵激活。R o e l o f s(2008)分析了被试命名图画时的眼动指标——凝视转移潜伏期(g a z e s h i f t l a t e n c y)，当非目标图片与目标图片音韵相关时，缩短了命名潜伏期和凝视转移潜伏期，说明被试激活
了非目标图片的音韵信息。上述研究表明注意资源的分配会影响对非目标图片的音韵激活。
研究者认为采用双语任务来考察非目标项的音韵激活更具有优势，双语者的第一与第二语言可以共享语义特征，从而可以使得非目标项的语义信息激活程度更高(C o s t a e t a l.,2000)。
C o s t a等的研究中要求卡特兰语−西班牙语(C a t a l a n-S p a n i s h)双语者和西班牙语单语者用西班牙语对同源词和非同源词进行命名，同源词指不同语言中语义相同，字形与音韵相似的词对。结果发现双语者在进行同源词条件的反应时显著小于非同源词条件，而单语者在同源与非同源词条件无差异。这表明在双语者的口语词汇产生过程中，非目标项产生了音韵激活：在同源词条件下，如命名目标项为西班牙语“g a t o”，其非目标语言卡特兰语中的“g a t”也同时激活相应的音韵信息，从而对目标项的音韵信息(/g/,/a/,/t/)的提取产生促进作用，而非同源词条件中的非目标项与目标词没有任何共享的音素，因此未观察到启动作用，表明双语者可以对非目标项的音韵信息进行加工。B o u k a d i等(2015)在突尼斯阿拉伯语−法语双语者中发现了相似的结果。
研究者采用单词翻译任务和单词联想任务来考察多重音韵激活，同时避免了P P I范式中同时呈现两张图片所带来的注意分配问题。采用单词翻译任务时，实验中呈现目标词和干扰词(或干扰图)，要求被试忽略干扰词(干扰图)对目标词进行翻译。目标词与干扰词(或干扰图的名称)之间为音韵相关和音韵无关。在荷兰语−英语双语情境下，研究者未发现背景图片的音韵激活(B l o e m&L a H e i j,2003;B l o e
m e t a l.,2004)。但是,N a v a r r e t e和C o s t a(2009)在西班牙语−卡特兰语双语语境下，采用相同的实验设计和任务，结果发现音韵相关的背景图片会加快翻译潜伏期，即背景图片的音韵得到激活。降低音韵相关比例后背景图片的音韵关系不再影响被试单词翻译潜伏期，但音韵无关条件较音韵相关条件被试的错误率显著增加。因此考察背景图片音韵能否激活采用单词翻译任务的印欧语系研究在反应时和错误率指标上探测到了非目标项的音韵激活。H u m p h r e y s等(2010)采用词汇联想任务，呈现给被试一个英文单词，在其下方呈现干扰图片，要求被试进行单词联想任务，根据所呈现单词说出第一个联想到的单词，结果发现与无关条件相比，干扰图片与目标词音韵相关条件显著缩短了单词产生的潜伏期，表明英语口语词汇产生中非目标图片产生了音韵激活。
综上，印欧语系的大量研究都探测到了非目标项的音韵激活，探测到这一激活的条件是要保证非目标图片产生较强的概念和语义水平上的激活。
1.2汉语口语词汇产生中的多重音韵激活
汉语口语词汇产生中是否存在多重音韵激活，研究者得到的结果并不一致。庄捷和周晓林(2003)采用P WI任务发现语义中介的音韵相关条件(如目标图片为“牛”，干扰字为与目标字语义相关“羊”的同音字“阳”)与控制条件之间在反应时上的差异边缘显著。研究中也采用与
P e t e r s o n和S a v o y(1998)类似的图画命名和汉字命名切换任务，结果发现语义中介音韵相关条
件显著缩短了被试对汉字命名的潜伏期。庄捷和周晓林(2003)因此认为汉语口语词汇产生中存在非目标项的音韵激活。张清芳和杨玉芳(2006)采用P WI任务却未发现语义中介的音韵相关干扰字对图画命名潜伏期产生显著影响，但发现了与目标名称存在字形相关的干扰词产生了音韵激活，表明非目标项产生了音韵激活。
然而，近期的行为研究都未发现汉语口语词汇产生中非目标项的音韵激活。Z h a n g和Z h u (2016)考虑到采用P WI任务在汉语中很难找到同一幅图片对应两个名称的情况，以及P P I 任务中图片注意分配的问题，采用了单词翻译任务和词汇联想任务均未发现汉语口语词汇产生过程中背景图片的多重音韵激活。Z h a n g等(2018)为提高非目标项的语义激活水平，采用语义组块范式，设置了语义同质组，即在同一组块中出现的所有图片均属于相同的语义范畴，使词条选择阶段目标词与非目标词竞争加剧，更易出现多重音韵激活。为了探测到非目标项的音韵激活,Z h a n g等结合了P WI任务，研究结果显示语义组块的设置提高了非目标项的语义激活水平，但仅在英语图画命名中发现了非目标项的音韵激活，汉语中却没有。
上述研究均采用行为反应时作为指标，事件相关电位(e v e n t-r e l a t e d p o t e n t i a l s,E R P)技术具有高时间分辨率的特点，可以即时地反映认知加工过程中的变化，是更为敏感的测量指标。目前已有研究采用事件相关电位技术考察自然发音命名过程中词汇产生的具体时间进程(C o s t a e t a l.,2009;D e l l’A c q u a e t a l.,2010;P y t h o n e t a l.,2018;Z h u e t a l.,2015；详见综述G a n u s h c
h a k e t a l.,2011)。这些研究主要考察了口语词汇产生中语义和音韵激活的时间进程，对于多重音韵激活的探索较少。仅有的一项E R P研究来自J e s c h e n i a k等(2003)，研究者采用延迟图画命名任务在德语中考察了非目标项(目标词语义相关词)是否会产生音韵激活，结果并未探测到。这可能是由于延迟图画命名任务不是一个自然的口语词汇产生过程，非目标项的音韵激活本身就比较微弱，影响了其激活强度。
目前尚未有研究采用E R P技术考察汉语口语词汇产生过程中的多重音韵激活。我们选择了单词翻译任务，给被试呈现一个英文单词和一幅图片，要求被试将英文单词翻译成汉语。在实验设置上，图和词二者容易分离，避免了P P I范式所带来的注意混淆或注意不足的问题。单词翻译过程包括词汇识别、(双语)概念激活、词条选择、音韵编码、语音编码及发音执行等过程。同时已有研究发现当非目标项以视觉形式呈现时更容易探测到音韵激活(O p p e r m a n n e t a l.,2008)，因此采用视觉呈现的单词翻译任务有利于探测到非目标项的多重音韵激活。研究者发现设置与目标词存在语义关系的图片会缩短单词翻译的潜伏期，表现出语义促进效应。这一效应是由于双语者的两类语言共享概念节点所产生的(B l o e m&L a H e i j,2003;B l o e m e t a l.,2004;L aH e i j e t a l.,1996;N a v a r r e t e&C o s t a,2009;R a h ma n& M e l i n g e r,2009;R a h ma n&M e l i n g e r,2019)。荷兰语−英语双语者中,B l o e m和L a H e i j i(2003)在单词翻译任务中设置了两类线索，分别为线索图和线索词，被试的任务是把所呈现的英语单词翻译成荷兰语(母语)，结果发现在线索图片的条件下，出现了语义促进效应，而
在线索词条件下，出现了语义抑制效应。这是因为线索图在概念水平上的激活促进了目标词的翻译过程，而线索词的加工是直接通达词条，导致词汇水平上的竞争，线索词的呈现对目标词的翻译产生了抑制效应，表明单词翻译任务下的语义促进效应发生在概念水平(同见N a v a r r e t e &C o s t a,2009)，而语义抑制效应发生在词汇水平(R o e l o f s,1992;S t a r r e v e l d&L aH e i j i, 1996)。
杨修的故事本实验主要目的是考察汉语口语词汇产生中非目标项是否产生音韵激活，在单词翻译任务
中我们变化了英文单词对应的中文翻译词与图片名称之间的关系，包括了语义相关和无关，以及音韵相关和无关。设置语义相关和无关干扰图片的目的是为了重复已有的研究结果，验证被试是否注意到背景图片并进行加工，以保证实验设置的有效性。根据已有的行为研究结果(Z h a n g&Z h u,2016)，我们预期会出现翻译潜伏期上的语义促进效应；若存在多重音韵激活现象，音韵相关条件会促进汉语对译词的产出，反应时变短,E R P指标上也存在差异。
2方法
2.1被试
郑爽哪里人32名来自北京地区高校的学生参与了本次实验(13名男生,19名女生，年龄19~26岁，平均年龄22.94岁，标准差1.85岁)。所有被试均为北方人，普通话标准，英语水平较高(英语六级成绩均高于550分)，视力或矫正视力正常，实验后获得一定报酬。
2.2材料
43幅黑白线条图片选自张清芳和杨玉芳(2003)所建立的汉语标准图库，其中40幅用于正式实验,3幅为练习图片，图片名称均为双音节词。86个英文单词选自C E L E X数据库，其中40个英文单词的汉语对译词与图片名称之间存在音韵相关(首字音节相同但声调不同)。例如，图片名称为“飞机(/f e i1j i1/)”，英文单词为“s o a p”，英文单词的汉语对译词为“肥皂(/f e i2z a o4/)”。音韵相关条件打乱后重新匹配形成音韵无关条件。另外40个英文单词汉语对译词与图片名称之间存在语义相关(二者具有语义联系，属于相同语义范畴)。例如图片名称为“飞机(/f e i1j i1/)”，英文单词为“r o c k e t”，英文单词的汉语对译词为“火箭(/h u o3j i a n4/)”，二者均属于航天运输工具，且不存在音韵或正字法上的关联。语义相关条件打乱后重新匹配形成语义无关条件。其余6个英文单词与3幅练习图片按照相同规则配对形成12对练习材料。实验材料的相关属性见表1。
表1实验材料相关属性
注：英文单词平均l o g词频查自N e i g h b o r h o o d Wa t c h p r o g r a m,D a v i s,2005，汉语对译词平均l o g词频查自《现代汉语通用词表》(2003)。
2.3设计
实验为2(相关类型：音韵、语义)×2(相关性：相关、无关)的两因素完全重复测量设计，两个自变量均为被试内因素。每组包括12个练习试次和160个实验试次。为了得到足够多的叠加次数，每组重复2次，两组之间有休息。刺激呈现的顺序是伪随机的：相同汉语目标词不会在连续5个试次中重复出现，且声母相同的汉语目标词不连续出现。
2.4仪器
实验程序由E-P r i m e1.1编制,P S T-S R B O X反应盒，麦克风和计算机。被试的反应通过P S T-S R B O X连接的麦克风记录。实验材料的呈现、计时和被试反应时间均由计算机完成。主试记录被试反应的正确与否。
2.5程序
被试距离电脑屏幕约60c m完成实验任务。实验共分为三个阶段：(1)学习阶段：被试学习英文单词正确的汉语对译词和图画正确名称。(2)测试阶段：被试经过测试，需要达到可以正
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确而迅速地翻译单词和命名图画。(3)正式实验阶段：首先屏幕正中间呈现注视点“+”500ms，然后空屏500ms，接着屏幕中央同时呈现一个英文单词和一幅图片。图片经过标准化形成大小为6c m×6c m的图片，英文单词字体为A r i a l,28号字体，呈现在图片中央的位置。被试的任务是忽略图片，尽可能正
确而迅速地对英文单词进行翻译，被试做出反应时，刺激消失。主试对被试的反应进行正误判断,1500ms的间隔后进入下一试次。如果被试5000ms 内不做反应，刺激自动消失，主试按键后进入下一试次。实验持续时间约为40分钟。
2.6E E G记录与分析
使用N e u r o s c a n公司生产的64导脑电记录系统，银、氯化银电极以国际通用的10-20方式固定于电极帽上。左侧乳突为参考电极，额头中央连接接地电极。位于左眼上下眼眶正中间的电极记录垂直眼电(V E O G)，位于左右眼角两侧外1c m处的电极记录水平眼电(H E O G)。每个电极与头皮之间的阻抗小于5kΩ。连续记录时滤波带通为0.05~70H z，采样率为500H z。
采用E E G L A B软件对E E G数据进行离线分析，选择双侧乳突电极进行重参考。通过E E G L A B 软件进行眼电伪迹矫正，滤波带通为0.1~30H z，按照刺激呈现前200ms和呈现后1000 ms的时间段对脑电进行分段，前200m s作为基线进行校正，删除眼电、肌电、漂移等伪迹，删除波幅超过±100μV的试次，仅对被试正确反应试次的E E G数据进行平均叠加。
选取脑区(前、中、后)和半球(左、中、右)9个兴趣区进行分析，其中每个外侧兴趣区的波幅均为邻近的3个电极平均值：左前(F3,F5,F C3)，中前(F z)，右前(F4,F6,F C4)，左中(C3,C5, C P3)，中中(C z)，右中(C4,C6,C P4)，左后(P3,P5,P O3)，中后(P z)，右后(P4,P6,P O4)。以各时间窗口的平均波
幅为因变量，进行2(相关类型：音韵、语义)×2(相关性：相关、无关)×3(脑区：前、中、后)×3(半球：左、中、右)的重复测量方差分析。当重复测量方差分析中球形性假设不成立时，采用G r e e n h o u s e-G e i s s e r校正，并采用R软件中的f d r t o o l安装包对多重比较中的p值进行校正。
3结果缺点的自我介绍
32名被试中删除了5名E E G信号伪迹过多的被试数据，共分析了27名被试的数据。每名被试每种条件下有效叠加试次均超过40次。
3.1行为结果
删除错误反应的数据1.24%(4种条件下错误率分别为：音韵相关1.30%，音韵无关1.34%，语义相关0.93%，语义无关1.39%)，删除反应时小于200ms和大于2000ms的数据1.02%，删除平均值三个标准差以外的数据1.33%。
为同时考虑被试和实验材料所产生的随机效应，我们使用R软件中的l m e4程序包，对反应时数据进行混合线性模型拟合分析(B a a y e n e t a l.,2008)。模型拟合主要包括三个步骤：首先，指定一个只包含随机因素(被试和项目)的零模型；第二，通过添加固定因子来丰富零模型。在已有模型的基础上，逐步增加两个自变量及其交互作用(相关类型；相关性；二者交互作用)。第三，使用卡方检验将新建
立的模型与之前的模型进行比较。若在已有模型中加入固定因子或两个因素的交互作用对方差估计的改善不显著，则当前模型是最佳拟合模型。
反应时分析结果显示，在相关类型和相关性进入模型的基础上加入二者交互作用，可以显著改变模型拟合程度,χ2(1)=13.07,p<0.001。最终确定的最优拟合模型[R T~(相关类型+相关
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性)^2+(1|被试)+(1|项目)]中包含了变量相关类型和相关性，以及两者的交互作用。相关类型的主效应显著(β=19.07,t=3.47,p<0.001)，相关类型和相关性的交互作用显著(β= 28.17,t=3.62,p<0.001)，相关性主效应不显著(β=3.49,t=0.64,p=0.525)。进一步比较发现，相关类型为音韵条件下，相关与无关条件之间不存在显著差异(917−921=−4ms,β=3.23,t=0.62,p=0.534)，相关类型为语义条件下，相关与无关条件之间存在显著差异(935−967=−32ms,β=31.75,t=5.70,p<0.001)，结果见图1。
w i d t h=172.7,h e i g h t=141.7
图1不同条件下单词翻译潜伏期
注：图中误差棒为95%C I
为排除重复次数对我们所关注音韵和语义效应产生潜在的影响，我们从只包含随机因子(被试和项目)的零模型起步，逐步增加固定因子(相关类型；相关性；重复次数；二重和三重交互作用)。在三个自
变量和二重交互作用进入模型的基础上加入三重交互作用，可以显著改变模型拟合程度,χ2(1)=6.79,p=0.009。最终确定的最优拟合模型[R T~(相关类型+相关性+重复次数)^3+(1|被试)+(1|项目)]包括了相关类型、相关性、重复次数、相关类型和相关性的交互作用、相关类型和重复次数的交互作用、相关性和重复次数的交互作用和三个变量之间的交互作用(统计结果见表2)。针对显著的三重交互作用，进一步比较发现：当相关类型为音韵条件下，第一次呈现相关与无关条件之间的单词翻译潜伏期不存在显著差异(β=−1.14,t=−0.15,p=0.884)，第二次呈现相关与无关条件之间的单词翻译潜伏期不存在显著差异(β=8.29,t=1.32,p=0.189)；当相关类型为语义条件下，第一次呈现单词翻译潜伏期相关与无关条件之间存在显著差异(β=47.02,t=5.49,p<0.001)，第二次呈现相关与无关条件之间的单词翻译潜伏期存在显著差异(β=16.06,t=2.46,p=0.014)。由此可见，重复次数不影响是否存在音韵效应或语义效应。
针对不显著的音韵效应，进一步使用J A S P软件(h t t p s://j a s p-s t a t s.o r g/,J A S PT e a m2017) (J A S PT e a m,2017;M a r s ma n&Wa g e n ma k e r s,2017;Wa g e n ma k e r s e t a l.,2018)进行贝叶斯配对样本t检验，以计算对零假设的支持程度。根据J e f f r e y s(1961)提出的贝叶斯因子分类标准认为B F01的值位于3~10之间则表明存在实质性证据支持零假设。本研究中统计结果显示B F01=3.54，表示零假设(假定不存在音韵效应的)成立的可能性是备择假设(假定存在音韵效应的)成立可能性的3.54倍，存在实质性证据支持零假设，表明背景图片与目标词音韵相关或无关对翻译潜伏期的影响不存在差异。
表2以单词翻译潜伏期为因变量的混合线性模型的固定效应(考虑重复次数时)
由于错误率过低，未对错误率做进一步分析。
3.2E R P结果
剔除反应错误和反应时小于500ms或大于2000ms的试次，以及反应时在三个标准差以外的试次。由于口语产生涉及肺、喉、声带等肌肉和发音器协同运动，发音所产生的运动伪迹会影响靠近发音的E E G信号(O u y a n g e t a l.,2016)，我们选定E R P波幅分析的截止时间为刺激呈现后的700ms，以100ms为间隔分别分析刺激呈现后0~700ms内的E R P波幅，共
