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N200脑电成分和中文词汇加工
摘 要：近来,电生理学研究发现了与中文视觉词汇加工相关的N200,刺激重复呈现时出现N200波幅增强的现象,并且与词汇词形加工相关.文章基于N200的已有研究,综合分析了N200波形识别、常用实验范式、刺激属性因素对N200的影响以及N200所反映的语言加工机制等,并对N200的未来发展趋势做出了相关的探讨.
关键词：N200；脑电成分；中文词汇；加工
中图分类号：G626
2012年,中国学者张学新研究发现,在中文视觉词汇加工过程中,双字词呈现200 ms后,在大脑的顶区可观测到一个明显的负走向脑电成分,将其命名为“顶中区”N200.区别于传统基于西方拼音文字材料所发现的N400、P600等,N200是中文视觉词汇加工独有的一种脑电反应,反映了大脑对词汇的词形加工,而对语音及语义加工不敏感.N200自被发现之后,吸引了众多研究者的关注,本文梳理了N200已有的相关研究,以期为今后N200机制的深入研究提供帮助.
1 N200波形识别
在以西方拼音文字为材料的大脑电生理学研究中,人们发现了一系列与语言加工相关的特异性脑电成分,如句尾歧义词诱发的N400,与语法加工相关的P600等.中文的书写形式区别于西方的拼音文字,N200的提出为中文的特异性提供了电生理基础.其实以往关于中文加工的脑电研究中,有许多研究记录到了N200现象,只是未引起研究者的关注与重视,未对其机制进行深入探讨.而要确定是否为N200,可以从刺激通道、重复增强现象、潜伏期与电极头皮分布等方面着手.
N200涉及词形的加工,在视觉通道呈现词汇会诱发N200,并会出现重复增强现象.而以听觉方式呈现时,无明显N200效应,重复呈现也观察不到增强现象.N200是与视觉词形加工相关,具有通道特异性[1].另一方面,当重复启动时（“词A-词A”相对于“词A-词B”）,目标词会出现N200波幅显著增大,即体现启动效应的重复增强,而非重复抑制,反映大脑在200ms内便可进行词形的加工[2].
在潜伏期方面,是指在刺激呈现后的200 ms左右,而太早或是太晚,都可能与N200无关.如有些研究中发现的ELAN、N170、N250、N300、N350、N390等,都可能不是N200[3].如果结合电极头布分布情况,则会更明确.N200分布广泛,但会以脑顶部及区为中心.而ELAN一般出现于左半球前部；N170以脑后部枕、颞区为中心具有左侧偏侧化分布；英文词在颞、枕区可诱发N250；图片启动下在额区可发现N300；N350主要在额中区分布等.所以,当综合考察刺激通道、实验范式、波形图一般可识别较典型的N200.
2 实验范式
较多的N200研究采用类似“目标词－启动词”的启动范式.启动范式可观察前一刺激如何影响后一刺激的相应神经活动.变化启动词、目标词的类别,可以设计出复杂而有效的实验方案.如通过设计真词对照条件、真词重复条件、彦文（朝鲜文）对照条件与彦文重复条件,一来可验证中文与彦文加工的N200差异,更重要的是,通过中文的重复启动与非重复启动对比,可发现N200显著的重复增强效应[3].除此之外,还可以采用局部词形重复启动模式,通过采用对照条件（两者语义、词形无关）、完全重复（同一个词）、首字重复、尾字重复这种更精细重复水平的设计,发现对照条件、尾字重复、首字重复直至完全重复,N200波幅依次增大,证明N200与词形加工相关.而部分重复下同样的N200增强,说明除了反映整词表征,也可能与整词加工、词汇下加工相关.同时,首、尾重复的差异结果说明整词的重复效应,在双字词加工中,首字较之尾字作用更大[2].当对局部重复范式进行修改,采用完全重复与组成重复范式（如“经理”-“经理”,“护士”-“士护”）,这种重复启动也能诱发N200,只是组成重复下,N200会延迟,反映了某种一般认知加工过程,如对低概率刺激的检测[4].
同时,还可以变化启动的类别,如语音启动、语义启动.在语音启动实验中,采用真词对照（均为真词,但语音无关）、真词重复（同一个词）、真词语音启动（同音但异形异义）、假词条件（目标词为不相关假词）,结果发现语音启动与真词对照诱发的N200没有差异,表明语音启动不影响N200[2].在语义启动任务中,构建真词对照（均为真词但语义互不相关）、真词重复（同一词）、真词语义相关、假词（假词且语义无关）、假词重复、彦文重复实验条件,综合考察中文与彦文与差异,重复效应,语义启动等,结果发现真、假词诱发的N200差异不显著,真词与假词重复均发现N200显著增强等,但语义启动不影响N200,说明N200对语义不敏感[2].
另一方面,还可以综合材料属性与启动的类别.如Du的实验为细致考察N200与语义的关系,在实验一中,构建重复情境（相同词）、语义相关情境（语义相关但词形差异）、控制情境（语义词形均无关）三类条件,重复情境N200显著大于语义相关与无关情境,但语义相关与控制情境差异不显著,N200重复增强现象也只有在相同情境下才出现,但语义无关条件下没有发现这种效应；而在实验二中,进一步将语义细分成语义高相关、低相关与无关,结果发现,三类语义相关条件N200差异不显著,再次验证了N200对语义不敏感[3].或是采用中文复合词,通过修改后字构建与目标词间相同、不同及无关的语义联系（如目标词为“问号”,则启动词可分别为“问句”、“问卷”、“面纱”）,结果发现相同与不同情境诱发的N200显著大于无关,但二者间差异不显著.
但N200并非只发生于“启动词-目标词”的启动范式下,在以非重复的单个双字词连续呈现范式下,也可发现N200.张学新的实验让被试对单个呈现的真词、假词做判断,结果发现,无论是真词还是假词都诱发了明显的N200,但朝鲜文却没有,体现了N200的中文独特性.同样是使用非启动范式的双字词单独连续呈现,Deng的研究考察单个中文动词的名词激活特征,从中文动词的及物性与不及物性,语义整合的高与低两个因素构建四类实验条件,填充名词、形容词、假词后,以单个双字词的呈现方式让被试做真假词判断,结果发现,四类情境均诱发明显的N200.甚至在镜像呈现模式下,也可发现明显的N200,如在Hu的研究中,选用动物与非动物名词,以正常及镜像方式呈现刺激,让被试做是否为动物名称的判断,结果发现,单独连续的镜像呈现方式也诱发了N200,只不过比正常呈现方式波形要小[5].
3 刺激材料属性对N200的影响
围绕N200与语言加工,人们努力探索语言材料的相关属性（如词频、熟悉度等）与N200的的关系.张学新的研究使用高频词、低频词及填充的假词为材料,以单个双个词呈现的方式让被试做真假词判断,结果发现,高、低频率词及假词诱发的N200无差异,排除了词频对N200的影响[2].而同时,如果将假词视为词频为零、熟悉性极低的材料,那么在熟悉度上也不会对N200产生影响.
也有研究以空间频率信息为切入点,探讨其对N200的影响.汉字由笔画类型及空间位置组合构成,通常,人们将字母类型和笔画类型称为高频空间信息,而字母的相对位置和汉字笔画、部件的空间位置则被称为低频空间信息.Zhou通过操纵第一次呈现的汉字字体来考察具有相同低频空间信息、不同字体（高空间频率信息不同）的汉字对N200的影响.实验选择选择不同字体（宋体、隶书、舒体）,采用全词重复范式,以三类不同字体作为启动词字体,而以其中的宋体作为目标词字体,从空间频率信息层面考察其对N200的影响,结果发现,不同字体均诱发了N200,但三者间差异不显著[6].
上述研究中多数采用双字词为材料,这可能跟双字词在总词汇中的占有量相关（双字词占63.9%,三字词占17.5%,而单字词仅占2.8%）,同时,有研究指出,在某些单字词实验中并没有发现明显的N200[2],是否单字词无法诱发N200？而近来的研究表明,以单字词为材料的实验也可诱发明显的N200.在Wu的研究中考察词汇加工过程中从视觉输入到语音提取的脑电活动,让被试完成单汉字的音与形两种不同任务,即判断是否为左右结构（形任务）、语调是否为二声（音任务）.两类任务均诱发了明显的N200.说明单字词在某类实验情境下同样也能诱发N200,或是可能较微弱的N200效应.
4 N200的语言加工机制
N200被发现并公布于众之后,人们努力寻找其与语言加工相关的内在联系,从音、形、义三方面展开多项研究,但目前的证据都指向N200仅与字形加工相关,而对音与义加工不敏感.
张学新的实验系统论证了N200与字形的关系,采用对照条件、尾字重复、首字重复与完全重复的启动范式,发现N200波幅呈现依次增大的趋势,部分重复时,启动词与目标词在词形上相似性较小,N200波幅也较小,而完全重复时,即“词A-词A”,N200波幅最大,说明在认知加工的早期200 ms时间段,便已能分辨出两个词的差异,结果直观地反应了N200与词形加工相关[2].并且N200的这种增强效应,在西方以拼音文字为材料的研究中并没有发现,而在同样以笔画和部件排列构成方块形的彦文材料中也观察不到,说明N200的特异性与中文视觉词汇加工相关.进一步分析发现,完全重复、首字重复、尾字重复条件下诱发的N200都要显著大于对照条件,更夯实了N200与词形加工的关系[2].这种N200与字形加工的关系得到了以构成重复为实验条件研究的支持[4].
而在音方面,张学新的实验排除了N200与语音的关系.使用真词对照、真词重复、真词语音启动、假词四类实验情境,结果发现,语音启动与真词对照诱发的N200差异不显著,表明语音启动不影响N200[2].同样的结果也出现在语义启动任务中,采用真词对照片、真词重复、真词语义相关、假词对照等实验条件,发现语义启动不影响N200[2].在后续Du的研究中,分两个实验,实验一采用重复情境、语义相关情境、控制情境三类条件,结果发现N200与语义加工无关,实验二中N200也无法区分高、低语义相关情境.再次证明N200对语义加工不敏感[3].
N200的发现为语言的认知加工注入了新鲜血液,也再次让人们感受到了中文的独特之处.众多的研究证实了中文视觉词汇诱发的N200是一个稳定的脑电成分,但人们对N200自身的认知机制、影响因素及所代表的语言加工功能尚缺乏系统完善的研究,正如张学新指出“顶中区”N200的命名可能都会随着研究的深入而改变.未来的研究,可以从多个维度面,如材料字形属性的其他方面、所反映认知神经机制、与语言加工的其他脑电成分的关系等多层面深入、细致探讨N200与语言加工的关系.
参考文献：
[1]黄贤军, 张钦, 丁锦红, 等. 不同延迟条件下语音词的重复效应[J]. 心理学报, 2011(6): 599-607.
[2]张学新, 方卓, 杜英春, 等. 顶中区N200: 一个中文视觉词汇识别特有的脑电反应[J]. 科学通报, 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.
中文词汇论文范文结:
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