Interaction entre les processus phonologiques et sémantiques dans la reconnaissance visuelle des mots à l’aide de l’électrophysiologie

Summary

Nous présentons un protocole pour explorer la séquence d’activation relative de la phonologie et de la sémantique dans la reconnaissance visuelle des mots. Les résultats montrent que, conformément aux comptes interactifs, les représentations sémantiques et phonologiques peuvent être traitées de manière interactive, et les représentations linguistiques de niveau supérieur peuvent affecter le traitement précoce.

Abstract

Les controverses ont toujours existé dans la recherche liée aux capacités de lecture; sur la question de savoir si les mots imprimés sont perçus de manière prospective sur la base d’informations orthographiques, après quoi d’autres représentations, telles que la phonologie et la sémantique, sont activées, ou s’il s’agit d’informations entièrement interactives et sémantiques de haut niveau affecte le traitement précoce. Un paradigme d’interférence a été mis en œuvre dans le protocole présenté de tâches de jugement phonologique et sémantique qui utilisaient les mêmes paires précédé-cible pour explorer l’ordre relatif de l’activation phonologique et sémantique. Les mots cibles à haute et basse fréquence ont été précédés de trois conditions : sémantiquement liées, phonologiques (homophones) ou non apparentées. Les résultats ont montré que la composante P200 induite des paires de mots à basse fréquence était significativement supérieure à celle des mots à haute fréquence dans les tâches sémantiques et phonologiques. En outre, les homophones dans la tâche sémantique et les paires sémantiquement liées dans la tâche phonologique ont entraîné une réduction de N400 par rapport à la condition de contrôle, mot fréquence indépendamment. Il convient de noter que pour les paires de basses fréquences dans la tâche de jugement phonologique, le P200 libéré par les paires de mots sémantiquement liés était significativement plus grand que celui de la condition de contrôle. Dans l’ensemble, le traitement sémantique dans les tâches phonologiques et le traitement phonologique dans les tâches sémantiques ont été trouvés dans les mots à haute et basse fréquence, ce qui suggère que l’interaction entre la sémantique et la phonologie peut fonctionner de manière indépendante de la tâche. Cependant, le moment précis où cette interaction s’est produite peut avoir été affecté par la tâche et la fréquence.

Introduction

La question critique dans tout modèle de reconnaissance de mots est de comprendre le rôle de la phonologie dans le processus d’accès sémantique¹. Pour les langues alphabétiques, de nombreuses études considèrent systématiquement la phonologie comme jouant un rôle important dans l’accès sémantique, notamment^{l’anglais2,3,4,}l’hébreu^5,le Français⁶et l’espagnol^7. En d’autres termes, la reconnaissance écrite des mots implique non seulement un traitement orthographique, mais aussi phonologique et sémantique. Cette observation dans le modèle connexionniste interactif s’explique par des extensions activées dans tout le réseau, où l’orthographe est associée à des représentations phonologiques et sémantiques à travers des connexions pondérées⁸. Cette prolifération de l’activation fournit le mécanisme de base du modèle de reconnaissance visuelle des mots, qui suppose que les représentations phonologiques et sémantiques sont automatiquement activées en réponse à l’entrée orthographique⁹.

Cependant, les preuves empiriques actuelles à l’appui de l’hypothèse de l’automatisation interactive restent controversées. Certaines études affirment que l’activation des représentations phonologiques et sémantiques peut être ajustée ou empêchée par des exigences de tâches ou d’attention, ce qui implique une certaine influence descendante sur les processus de haut niveau impliqués dans la perception des^{mots 10,11}. Cependant, la description susmentionnée a été remise en question par de nombreuses découvertes qui rapportent des effets phonologiques et sémantiques dans la reconnaissance visuelle des mots, même si ces représentations ne sont absolument pas pertinentes pour la tâche ou ne sont pas directement accessibles¹², soutenant ainsi l’idée que la sémantique et la phonologie peuvent être consultées automatiquement et de force pendant le processus de lecture¹³ . Par conséquent, il existe une incertitude quant à savoir si l’activation phonologique et sémantique dans la reconnaissance visuelle des mots dépend de la tâche spécifique ou si elle se produit de force et automatiquement d’une manière indépendante de la tâche.

La réponse à la question susmentionnée est difficile pour les lecteurs chinois. Par rapport à l’anglais, le chinois est une écriture logographique dont les caractères représentent des morphèmes au lieu de phonèmes^14. À l’heure actuelle, le rôle de la phonologie dans l’accès sémantique aux mots chinois reste controversé. Certaines études ont affirmé que la phonologie joue un rôle important dans l’accès sémantique aux mots chinois^15,16,17. D’autres, cependant, ont eu le point de vue opposé^18,19. Après avoir évalué la recherche susmentionnée pour le traitement phonologique chinois, nous avons constaté que le paradigme expérimental et les méthodes de recherche spécifiques diffèrent. Dans l’ensemble, il a été principalement divisé en deux paradigmes: mot amorçage^15,18,19 et paradigme de violation dans la phrase^17,20,21. Le mot cible est généralement incorporé à la fin de la phrase dans le paradigme de violation²². En termes de mécanisme linguistique, une phrase courte de deux mots est une unité plus gérable qu’une phrase complète difficile à traiter²³. De plus, les variables difficiles à contrôler dans une phrase, telles que la syntaxe, le contexte ou d’autres facteurs, peuvent conduire à des conclusions différentes²⁴. Le paradigme d’amorçage des mots est une méthode couramment utilisée pour explorer les modèles de reconnaissance de mots, que ce soit dans les langues alphabétiques ou en chinois. La tâche de ce paradigme est de juger si le mot cible précédé des nombres premiers est un mot réel ou un pseudo-mot; c’est-à-dire que ce paradigme ne contient généralement qu’une seule tâche lexicale. Cependant, une seule tâche de décision lexicale peut ne pas être le meilleur choix pour résoudre le problème de savoir si l’activation de la phonologie et de la sémantique dépend de la tâche. Par conséquent, deux tâches différentes peuvent être plus appropriées pour explorer cette question.

Par conséquent, cette recherche visait à explorer le rôle de la phonologie dans la reconnaissance des mots chinois et à tenter simultanément de déterminer si l’activation de la phonologie et de la sémantique est indépendante de la tâche. Notre recherche comprend deux tâches utilisant le paradigme de l’interférence : le jugement sémantique et le jugement phonologique. À notre connaissance, il s’agit de la première étude de potentiel lié à l’événement (ERP) de la reconnaissance composée chinoise à deux caractères utilisant ce paradigme d’interférence, et cette méthode apparaît rarement dans les études des langues alphabétiques. Plus précisément, dans la tâche de jugement sémantique, les participants doivent juger si le mot cible et son précédent sont sémantiquement liés, tandis que dans la tâche phonologique, ils doivent juger si les mots appariés ont la même prononciation.

La première est une tâche d’appariement sémantique qui ne nécessite pas de traitement phonologique a priori, et la seconde est une tâche de jugement phonologique qui ne nécessite pas de traitement sémantique a priori. Par conséquent, nous avons comparé les paires homophones et les groupes témoins non apparentés dans la tâche de jugement sémantique pour révéler si et comment la phonologie affecte le traitement sémantique. De même, nous avons comparé des paires de mots sémantiquement liées avec des conditions de contrôle non liées dans la tâche de jugement phonologique pour révéler si et comment la sémantique affecte le traitement phonologique. En outre, le problème susmentionné a été vérifié dans les mots à haute et basse fréquence. Ainsi, cette tâche de jugement sémantique et phonologique complémentaire peut non seulement révéler l’importance du traitement phonologique dans la reconnaissance des mots chinois, mais aussi révéler si et comment la phonologie et la sémantique interagissent.

Si la phonologie et les processus sémantiques sont précoces, automatiques et interactifs, l’effet de l’activation phonologique et sémantique doit être observé dans le temps de réponse des deux tâches. Pour l’ERP, les processus phonologiques et sémantiques déclenchent deux marqueurs électrophysiologiques différents^2,7. De plus, leurs trajectoires temporelles et leurs distributions spatiales devraient être différentes. Une composante positive précoce (P200) devrait refléter le traitement phonologique, et le marqueur de traitement sémantique typique N400 devrait également être identifié^20,21. Nous avons supposé que les paires phonologiquement liées dans la tâche sémantique et les paires liées à la sémantique dans la tâche phonologique entraîneraient une diminution significative de N400, ce qui aurait indiqué que le traitement phonologique peut conduire à un certain degré d’activation aux niveaux lexical-sémantique. En outre, nous avons vérifié si le P200, qui caractérise le traitement phonologique, apparaissait dans la tâche de jugement sémantique ou la tâche de jugement phonologique. Dans la tâche de jugement phonologique, les conditions liées à la sémantique déclenchent le P200, ce qui peut être considéré comme une preuve de l’influence précoce de la sémantique sur le traitement phonologique.

Protocol

Le protocole utilisé pour cette étude a été approuvé par le Comité d’examen institutionnel de l’Université Tsinghua. 1. Construction et présentation des stimuli Construction de stimuli Préparation des stimuli : Préparez des mots cibles contenant environ 140 composés chinois à deux caractères, dont les mots à basse et haute fréquence représentent la moitié. Faites précéder chaque cible de trois analogues : un mot phonologiquement identique (mot homonyme)…

Representative Results

Ce protocole a été utilisé dans une étude récente pour étudier le rôle de la phonologie dans la reconnaissance composée chinoise à deux caractères et pour déduire le modèle de reconnaissance de mots26. Tous les stimuli utilisés dans cette étude ont été entièrement divulgués26. Trois fenêtres temporelles ont été sélectionnées sur la base de la puissance globale de champ (GFP): à 100-150 ms, 160-280 ms et 300-500 ms pour les composants N1, P200 et N400…

Discussion

Résultats expérimentaux et signification :
Le but de ce protocole était de déduire ce qui suit: 1) si le modèle de reconnaissance de mots est un modèle feedforward ou un modèle interactif et 2) l’interaction entre les modèles phonologiques et sémantiques dans la reconnaissance composée à deux caractères chinois de haute et basse fréquence sous différentes tâches. Un paradigme d’interférence de tâche de correspondance phonologique et sémantique utilisant la technique ERP a été a…

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