التفاعل بين العمليات الصوتية والدلالية في التعرف على الكلمات المرئية باستخدام الفيزيولوجيا الكهربية
Summary
نقدم بروتوكولا لاستكشاف تسلسل التنشيط النسبي لعلم الأصوات والدلالات في التعرف على الكلمات المرئية. وتبين النتائج أنه بما يتفق مع الحسابات التفاعلية، يمكن معالجة التمثيلات الدلالية والأصواتية بشكل تفاعلي، وقد تؤثر التمثيلات اللغوية الأعلى مستوى على المعالجة المبكرة.
Abstract
كانت الخلافات موجودة دائما في البحوث المتعلقة بقدرات القراءة؛ حول ما إذا كان ينظر إلى الكلمات المطبوعة بطريقة feedforward استنادا إلى المعلومات التقويمية وبعد ذلك ، تمثيلات أخرى ، مثل علم الأصوات والدلالات يتم تنشيطها ، أو ما إذا كانت هذه المعلومات الدلالية تفاعلية تماما وعالية المستوى يؤثر على المعالجة المبكرة. تم تنفيذ نموذج التداخل في البروتوكول المقدم لمهام الحكم الصوتي والدلالي التي استخدمت نفس أزواج الهدف السابق لاستكشاف الترتيب النسبي للتنشيط الصوتي والدلالي. وقد سبقت الكلمات المستهدفة عالية التردد ومنخفضة التردد بثلاثة شروط: ذات صلة دلالية، أو ذات صلة بالأصوات (المثليات)، أو غير ذات صلة. وأظهرت النتائج أن المكون المستحث P200 لأزواج الكلمات منخفضة التردد كان أكبر بكثير من الكلمات عالية التردد في كل من المهام الدلالية والأصواتية. بالإضافة إلى ذلك ، تسبب كل من المثليين في المهمة الدلالية والأزواج ذات الصلة الدلالية في المهمة الصوتية في تقليل N400 بالمقارنة مع شرط التحكم ، تردد الكلمة بشكل مستقل. تجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة للأزواج منخفضة التردد في مهمة الحكم الصوتي ، كان P200 الصادر عن أزواج الكلمات ذات الصلة الدلالية أكبر بكثير من ذلك في حالة التحكم. بشكل عام، تم العثور على المعالجة الدلالية في المهام الصوتية والمعالجة الصوتية في المهام الدلالية في كل من الكلمات عالية التردد ومنخفضة التردد، مما يشير إلى أن التفاعل بين الدلالات وعلم الأصوات قد يعمل بطريقة مستقلة عن المهمة. ومع ذلك، قد يكون الوقت المحدد الذي حدث فيه هذا التفاعل قد تأثر بالمهمة والتردد.
Introduction
المسألة الحاسمة في أي نموذج التعرف على كلمة هو فهم دور علم الأصوات في عملية الوصول الدلالي1. بالنسبة للغات الأبجدية، تنظر العديد من الدراسات باستمرار إلى علم الأصوات على أنهيلعب دورا مهما في الوصول الدلالي، بما في ذلك الإنجليزية2و3و4والعبرية5والفرنسية 6والإسبانية7. وبعبارة أخرى ، فإن التعرف على الكلمات المكتوبة لا ينطوي فقط على المعالجة التقويمية ولكن أيضا الصوتية والدلالية. يتم شرح هذه الملاحظة في نموذج الاتصال التفاعلي من خلال التمديدات التي يتم تنشيطها في جميع أنحاء الشبكة ، حيث يرتبط التصوير المقطعي بالتمثيل الصوتي والدلالي من خلال الاتصالات المرجحة8. هذا الانتشار التنشيط يوفر الآلية الأساسية لنموذج التعرف على الكلمة البصرية، والذي يفترض أن التمثيل الصوتي والدلالي يتم تنشيط تلقائيا استجابة لإدخال orthographic9.
ومع ذلك، لا تزال الأدلة التجريبية الحالية التي تدعم فرضية التشغيل الآلي التفاعلي مثيرة للجدل. تدعي بعض الدراسات أن تنشيط التمثيلات الصوتية والدلالية يمكن تعديله أو منعه من خلال مطالب المهام أو الاهتمام ، مما يعني تأثيرا معينا من أعلى إلى أسفل على العمليات عالية المستوى المشاركة في إدراك الكلمة10،11. ومع ذلك ، تم التشكيك في الوصف المذكور أعلاه من قبل العديد من النتائج التي تبلغ عن الآثار الصوتية والدلالية في التعرف على الكلمات البصرية على الرغم من أن هذه التمثيلات غير ذات صلة تماما بالمهمة أو لا يمكن الوصول إليها مباشرة12، مما يدعم الرأي القائل بأنه يمكن الوصول إلى الدلالات وعلم الأصوات تلقائيا والإكراه أثناء عملية القراءة13 . لذلك ، هناك عدم يقين حول ما إذا كان التنشيط الصوتي والدلالي في التعرف على الكلمات البصرية يعتمد على المهمة المحددة أو ما إذا كان يحدث قسرا وتلقائيا بطريقة مستقلة عن المهمة.
إن الإجابة على السؤال المذكور أعلاه صعبة بالنسبة للقراء الصينيين. بالمقارنة مع اللغة الإنجليزية، الصينية هي سيناريو الشعار الذي تمثل شخصيات morphemes بدلا من phonemes14. في الوقت الحاضر ، لا يزال دور علم الأصوات للوصول الدلالي إلى الكلمات الصينية مثيرا للجدل. وقد ادعت بعض الدراسات أن علم الأصوات يلعب دورا هاما في الوصول الدلالي إلى الكلمات الصينية15،16،17. غير أن آخرين يرأيون عكسذلك 18و19. بعد تقييم البحوث المذكورة أعلاه لمعالجة الصوتيات الصينية، وجدنا أن النموذج التجريبي وأساليب البحث المحددة تختلف. على العموم ، تم تقسيمها بشكل رئيسي إلى نموذجين: كلمة فتيلة15،18،19 ونموذج الانتهاك في الجملة17،20،21. وعادة ما تكون الكلمة المستهدفة مضمنة في نهاية الجملة في نموذج الانتهاك22. من حيث آلية اللغة، عبارة قصيرة من كلمتين هي وحدة أكثر سهولة من الجملة الكاملة التي يصعب معالجتها23. بالإضافة إلى ذلك، قد تؤدي المتغيرات التي يصعب التحكم فيها في الجملة، مثل بناء الجملة أو السياق أو عوامل أخرى، إلى استنتاجات مختلفة24. نموذج فتيلة الكلمة هو أسلوب يستخدم عادة لاستكشاف نماذج التعرف على الكلمات، سواء في اللغات الأبجدية أو الصينية. وتتمثل مهمة هذا النموذج في الحكم على ما إذا كانت الكلمة المستهدفة التي تسبقها الكلمات الأولية هي كلمة حقيقية أو كلمة زائفة؛ وهذا يعني أن هذا النموذج عادة ما يحتوي على مهمة معجمية واحدة فقط. ومع ذلك ، قد لا تكون مهمة قرار معجمية واحدة هي الخيار الأفضل لحل مشكلة ما إذا كان تنشيط علم الأصوات والدلالات يعتمد على المهمة. لذلك، قد تكون مهمتان مختلفتان أكثر ملاءمة لاستكشاف هذه المسألة.
لذلك ، يهدف هذا البحث إلى استكشاف دور علم الأصوات في التعرف على الكلمات الصينية ومحاولة تحديد ما إذا كان تنشيط علم الأصوات والدلالات في مهمة مستقلة. تتضمن أبحاثنا مهمتين باستخدام نموذج التداخل: الحكم الدلالي والحكم الصوتي. على حد علمنا ، هذه هي أول دراسة محتملة ذات صلة بالحدث (ERP) للاعتراف المركب الصيني ذو الحرفين باستخدام نموذج التداخل هذا ، ونادرا ما تظهر هذه الطريقة في دراسات اللغات الأبجدية. على وجه التحديد ، في مهمة الحكم الدلالي ، يجب على المشاركين الحكم على ما إذا كانت الكلمة المستهدفة وسابقتها مرتبطة دلاليا ، بينما في المهمة الصوتية ، يجب أن يحكموا على ما إذا كانت الكلمات المقترنة لها نفس النطق.
الأول هو مهمة مطابقة دلالية لا تتطلب معالجة فونولوجية مسبقة ، والثانية مهمة حكم فونولوجي لا تتطلب معالجة دلالية مسبقة. لذلك ، قارنا أزواج المثليين ومجموعات التحكم غير ذات الصلة في مهمة الحكم الدلالي للكشف عما إذا كان علم الأصوات يؤثر على المعالجة الدلالية وكيف. وبالمثل، قارنا أزواج الكلمات ذات الصلة الدلالية مع ظروف التحكم غير ذات الصلة في مهمة الحكم الصوتي للكشف عما إذا كانت الدلالات تؤثر على المعالجة الصوتية وكيف. وبالإضافة إلى ذلك، تم التحقق من المشكلة المذكورة أعلاه بكلمات عالية التردد ومنخفضة التردد. وهكذا، فإن هذه المهمة التكميلية للحكم الدلالي والفونولوجي لا يمكن أن تكشف فقط عن أهمية المعالجة الصوتية في التعرف على الكلمات الصينية ولكن أيضا تكشف ما إذا كان علم الأصوات والدلالات يتفاعل وكيف.
إذا كانت عمليات علم الأصوات والدلالات مبكرة وتلقائية وتفاعلية ، فيجب ملاحظة تأثير التنشيط الصوتي والدلالي في وقت استجابة المهمتين. لتخطيط موارد المؤسسات ، والعمليات الصوتية والدلالية تؤدي إلى اثنين من علامات كهربية مختلفة2،7. وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي أن تكون دوراتهم الزمنية وتوزيعاتهم المكانية مختلفة. يجب أن يعكس المكون الإيجابي المبكر (P200) المعالجة الصوتية ، ويجب أيضا تحديد علامة المعالجة الدلالية النموذجية N40020و21. افترضنا أن كلا من الأزواج ذات الصلة الصوتية في المهمة الدلالية والأزواج ذات الصلة الدلالية في المهمة الصوتية من شأنها أن تسبب انخفاضا كبيرا في N400 ، مما يشير إلى أن المعالجة الصوتية قد تؤدي إلى درجة ما من التنشيط على المستويات الدلالية المعجمية. بالإضافة إلى ذلك ، رصدنا ما إذا كان P200 ، الذي يميز المعالجة الصوتية ، ظهر في مهمة الحكم الدلالي أو مهمة الحكم الصوتي. في مهمة الحكم الصوتي ، تؤدي الظروف ذات الصلة بالدلالات إلى P200 ، والتي يمكن اعتبارها دليلا على التأثير المبكر للدلالات على المعالجة الصوتية.
Protocol
Representative Results
Discussion
النتائج التجريبية والأهمية:
كان الغرض من هذا البروتوكول هو استنتاج ما يلي: 1) ما إذا كان نموذج التعرف على الكلمة نموذجا feedforward أو نموذجا تفاعليا و 2) التفاعل بين الأنماط الصوتية والدلالية في التعرف المركب الصيني ذو الحرفين على التردد العالي والمنخفض في مهام مختلفة. واعتمد نموذج ت?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد دعم هذا العمل البرنامج الرئيسي للمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (62036001).
Materials
| BrainAmp DC amplifier system (Brain Products GmbH) | Brain Products, Gilching, Germany | BrainAmp S/N AMP13061964DC Input 5.6DC=150mA Operation 7mA Standby | |
| Easycap (Brain Products GmbH) | Brain Products, Gilching, Germany | 62 Ag/AgCl electrodes with a configuration of the international 10–20 system of electrode |
References
- Carreiras, M., Armstrong, B. C., Perea, M., Frost, R. The what, when, where, and how of visual word recognition. Trends in Cognitive Sciences. 18 (2), 90-98 (2014).
- Grainger, J., Kiyonaga, K., Holcomb, P. J. The time course of orthographic and phonological code activation. Psychological Science. 17 (12), 1021-1026 (2006).
- Ashby, J. Phonology is fundamental in skilled reading: Evidence from ERPs. Psychonomic Bulletin Review. 17 (1), 95-100 (2010).
- Wilson, L. B., Tregellas, J. R., Slason, E., Pasko, B. E., Rojas, D. C. Implicit phonological priming during visual word recognition. Neuroimage. 55 (2), 724-731 (2011).
- Frost, R., Ahissar, M., Gotesman, R., Tayeb, S. Are phonological effects fragile? The effect of luminance and exposure duration on form priming and phonological priming. Journal of Memory and Language. 48 (2), 346-378 (2003).
- Ferrand, L., Grainger, J. Effects of orthography are independent of phonology in masked form priming. The Quarterly Journal of Experimental Psychology. 47 (2), 365-382 (1994).
- Carreiras, M., Perea, M., Vergara, M., Pollatsek, A. The time course of orthography and phonology: ERP correlates of masked priming effects in Spanish. Psychophysiology. 46 (5), 1113-1122 (2009).
- Pattamadilok, C., et al. Automaticity of phonological and semantic processing during visual word recognition. Neuroimage. 149, 244-255 (2017).
- Harm, M. W., Seidenberg, M. S. Computing the meanings of words in reading: Cooperative division of labor between visual and phonological processes. Psychological Review. 111 (3), 662-720 (2004).
- Brown, M. S., Roberts, M. A., Besner, D. Semantic processing in visual word recognition: Activation blocking and domain specificity. Psychonomic Bulletin & Review. 8 (4), 778-784 (2001).
- Devlin, J. T., Matthews, P. M., Rushworth, M. F. S. Semantic processing in the left inferior prefrontal cortex: A combined functional magnetic resonance imaging and transcranial magnetic stimulation study. Journal of Cognitive Neuroscience. 15 (1), 71-84 (2003).
- Rodd, J. M. When do leotards get their spots? Semantic activation of lexical neighbors in visual word recognition. Psychonomic Bulletin & Review. 11 (3), 434-439 (2004).
- Frost, R. Toward a strong phonological theory of visual word recognition: True issues and false trails. Psychological Bulletin. 123 (1), 71-99 (1998).
- Yu, L., Reichle, E. D. Chinese versus English: Insights on cognition during reading. Trends in Cognitive Sciences. 21 (10), 721-724 (2017).
- Tan, L. H., Perfetti, C. A. Phonological activation in visual identification of Chinese two-character words. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 25 (2), 382 (1999).
- Liu, Y., Perfetti, C. A., Hart, L. ERP evidence for the time course of graphic, phonological, and semantic information in Chinese meaning and pronunciation decisions. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 29 (6), 1231 (2003).
- Ren, G. -. Q., Liu, Y., Han, Y. -. C. Phonological activation in chinese reading: an event-related potential study using low-resolution electromagnetic tomography. Neuroscience. 164 (4), 1623-1631 (2009).
- Wang, K., Mecklinger, A., Hofmann, J., Weng, X. From orthography to meaning: an electrophysiological investigation of the role of phonology in accessing meaning of Chinese single-character words. Neuroscience. 165 (1), 101-106 (2010).
- Wong, A. -. K., Wu, Y., Chen, H. -. C. Limited role of phonology in reading Chinese two-character compounds: Evidence from an ERP study. Neuroscience. 256, 342-351 (2014).
- Meng, X., Jian, J., Shu, H., Tian, X., Zhou, X. ERP correlates of the development of orthographical and phonological processing during Chinese sentence reading. Brain research. 1219, 91-102 (2008).
- Liu, B., Jin, Z., Qing, Z., Wang, Z. The processing of phonological, orthographical, and lexical information of Chinese characters in sentence contexts: an ERP study. Brain research. 1372, 81-91 (2011).
- Leminen, A., Smolka, E., Dunabeitia, J. A., Pliatsikas, C. Morphological processing in the brain: The good (inflection), the bad (derivation) and the ugly (compounding). Cortex. 116, 4-44 (2019).
- Pylkkänen, L. The neural basis of combinatory syntax and semantics. Science. 366 (6461), 62-66 (2019).
- Halgren, E., et al. N400-like magnetoencephalography responses modulated by semantic context, word frequency, and lexical class in sentences. Neuroimage. 17 (3), 1101-1116 (2002).
- Huang, Y., Jiang, M., Guo, Q., Wang, Y., Yang, F. -. P. G. Dissociation of the confounding influences of expectancy and integrative difficulty residing in anomalous sentences in event-related potential studies. Journal of Visualized Experiments. (147), e59436 (2019).
- Wang, Y., Jiang, M., Huang, Y., Qiu, P. An ERP study on the role of phonological processing in reading two-character compound chinese words of high and low frequency. Frontiers in Psychology. 12, 637238 (2021).
- Carreiras, M., Vergara, M., Barber, H. Early event-related potential effects of syllabic processing during visual word recognition. Journal of Cognitive Neuroscience. 17 (11), 1803-1817 (2005).
- Hauk, O., Davis, M. H., Ford, M., Pulvermuller, F., Marslen-Wilson, W. D. The time course of visual word recognition as revealed by linear regression analysis of ERP data. Neuroimage. 30 (4), 1383-1400 (2006).
