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心理所研究发现语言产生中语音相似性的抑制效应源于竞争学习

  

  人们的语言加工会受到以往语言经验的影响。例如,由于受先前反应的影响,第二次对同一图片的命名速度更快、错误率更低,这种现象被称为重复启动效应。然而,不为人熟知的是,启动效应也有“黑暗面”。中国科学院行为科学重点实验室李兴珊研究组的青年特聘研究员屈青青及其合作者在以往研究中发现,在言语产生与书写产生的加工模式下,反应词之间语音、字形的相似性抑制了语言产生,即产生了词形相似抑制效应(Feng, Damian, & Qu, 2021; Feng & Qu, 2020)。

  那么,词形相似抑制效应的产生机制是怎样的?目前有两种不同的理论解释:基于扩散激活的词汇竞争假说(spreading activation with competitive lexical selection)和基于竞争的学习假说(competitive incremental learning)。基于扩散激活的词汇竞争假设认为,在语言加工中,多个语音相似项共同激活,这些激活的词汇节点之间相互竞争,从而产生抑制效应。如图1所示,在试次N-1中,对cat的命名将同时激活语音相似项cap,而竞争项cap在词汇竞争过程中被抑制,从而使得在试次N中对cap的反应变慢。基于竞争的学习假说则认为,每一次命名反应均对词汇层和语音层之间的连接产生轻微而持久的改变。如图2所示,在试次N?1中,目标项cat及其语音相似项cap的语音信息均被激活。在cat被命名后,目标项cat与其语音层之间的连接得到加强,而语音相似项cap与其语音层的连接被减弱。在随后的试次N中,由于词汇层与语音层之间的连接已被减弱,因此对cap的反应速度变慢。

 

图1 基于激活的词汇竞争模型

 

图2 基于竞争的学习模型

 

  为检验两种假说,屈青青及同事采用行为学和计算建模的方法,探究了词形相似抑制效应的持续时间。基于扩散激活的词汇竞争假说认为词形抑制效应与词形相似项的激活水平有关,由于词汇的激活水平会快速衰减,因此词形抑制效应持续时间短暂。当在刺激之间插入干扰刺激或干扰任务,词形抑制效应将会消失。竞争学习假说则认为词形抑制效应是由学习经验引起,因此持续时间相对持久,词形抑制效应将不会因干扰刺激的插入而消失。

  该研究在语音组块命名任务中,操纵了图片名称的语音相似性,图片名称在词首或词尾共享一个音节(书包-鼠标-梳子-竖琴-树叶-书架)。结果发现,与无关条件相比,语音相似性延长了口语命名的反应时间(字形相似性延长了书写产生的反应时间),重复了以往的研究结果。更重要的是,当在语音相似反应之间插入语言加工相关、或非语言加工的干扰试次时,词形相似抑制效应依然存在。结果表明,该效应持续时间相对持久,此结果与基于竞争的学习假说一致。

  另外,基于竞争的学习模型进行的计算机建模也得到了行为结果一致的模式:共享的语音信息导致目标词汇需要更长时间达到激活阈限,且该抑制效应不受间隔的干扰反应的影响。同时,计算建模结果提示,词汇层和语音层的双向连接是实现竞争学习的关键机制。该研究通过一系列行为实验与计算建模为语言产生的认知加工机制提供了直接的证据。

  该研究受国家自然科学基金面上项目(31771212)、中国科学院青年创新促进会人才项目、中国科协青年人才托举项目、国际(地区)合作与交流项目(62061136001)的资助。

  相关成果已在线发表于Cognition。屈青青为论文第一作者,屈青青与心理所博士后冯臣为共同通讯作者。

 

  论文信息:

  Qu, Q. Q., Feng, C., & Damian, M. F. (2021). Interference Effects of Phonological Similarity in Word Production Arise from Competitive Incremental Learning. Cognition. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2021.104738

  相关文章:

  Feng, C., & Damian, M. F. Qu, Q. Q.* (2021). Parallel Processing of Semantics and Phonology in Spoken Production: Evidence from Blocked Cyclic Picture Naming and EEG. Journal of Cognitive Neuroscience, Vol. 33, No. 04, https://doi.org/10.1162/jocn_a_01675.

  Feng, C. & Qu, Q. Q.* (2020). Phonological inhibition in written production. Psychological Research, 1-8.

 

  

  

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