1、漢字識(shí)別中部件結(jié)合率的作用：ERP 研究吳吳 巖、巖、 王協(xié)順王協(xié)順、陳烜之陳烜之(東北師范大學(xué)心理學(xué)院, 長(zhǎng)春 130024) (香港中文大學(xué)心理系, 香港)心理學(xué)報(bào)2015, Vol. 47,No.2,157-166兩種部件結(jié)合率l1、攜帶位置信息位置信息的部件結(jié)合率(position-specific radical combinability, SRC）通常指包含某一特定位置部件的所有漢字的集合l2、不攜帶位置信息位置信息的部件結(jié)合率(position-general radical combinability, GRC)通常是指包含某個(gè)部件的所有漢字集合前人研究l部件只有結(jié)合了位置信

2、息才能夠在漢字加工中產(chǎn)生作用(Ding et al., 2004), 對(duì)于一些漢字如“杏杏”和“呆呆”, 我們只能通過(guò)部件所處位置進(jìn)行區(qū)分。l通過(guò)置換部件位置所形成的漢字,它們之間的加工不會(huì)產(chǎn)生相互干擾(Taft, Zhu, & Peng, 1999), 這說(shuō)明部件雖然相同, 但是只要部件所處位置不同,部件的表征就不相同 Yeh 和Li(2002)采用視覺(jué)搜索范式, 要求被試從一系列鄰近字中搜索一個(gè)目標(biāo)字(如“納”), 研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)只要目標(biāo)字和鄰近字(如“素”)含相同部件, 不管該部件在目標(biāo)字和鄰近字中所處位置是否一致, 都會(huì)干擾個(gè)體對(duì)目標(biāo)字的搜索。部件只有結(jié)合位置信息才能夠部件只有結(jié)合位置信

3、息才能夠影響影響漢字加工漢字加工部件不一定需要結(jié)合部件不一定需要結(jié)合位置位置信息也能夠信息也能夠影響漢字加工影響漢字加工ERPERP的研究l采用語(yǔ)詞判斷任務(wù)，Lin 等首先通過(guò)系統(tǒng)變化漢字正字法信息, 探討了攜帶位置信息的部件在漢字加工中的作用。研究者操縱了4 種實(shí)驗(yàn)條件,分別是真字、假字、非字和筆畫組合。結(jié)果發(fā)現(xiàn)和非字、筆畫組合相比, 真字和假字都引發(fā)了N170的變化, 而且兩者產(chǎn)生的N170 沒(méi)有區(qū)別, 非字和筆畫組合在N170 上也沒(méi)有差異。l結(jié)論結(jié)論：和不攜帶位置信息的部件相比, 攜帶位置信息的部件可以更早地發(fā)揮作用本研究的創(chuàng)新本研究考察的ERPERP成分lP200l一種與詞匯家族大小

4、效應(yīng)詞匯家族大小效應(yīng)相關(guān)的腦電成分(Hsu et al., 2009; Lee etal., 2007)。在操縱聲旁結(jié)合率(包含相同聲旁的所有形聲字集合)的前提下, Hsu 等(2009)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前加工的漢字加工的漢字家族越大家族越大, 引發(fā)的引發(fā)的P200 越小越小lN400 l與語(yǔ)義加工語(yǔ)義加工有關(guān)的一種成分(Hsu et al., 2009;Lee et al., 2007; Taler & Phillips, 2007)。與P200 的變化相反, Hsu 等(2009)發(fā)現(xiàn)相對(duì)于家族小的漢字漢字,家族大的漢字引發(fā)更強(qiáng)家族大的漢字引發(fā)更強(qiáng)的的N400 效應(yīng)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)l如果部件能夠影響漢字

5、加工, SRC 和GRC 將在P200 和/或N400 上發(fā)現(xiàn)差異; l如果攜帶位置信息的部件與不攜帶位置信息的部件在加工時(shí)程上有差異, 那么SRC 和GRC 將引發(fā)不同的ERP 成分, 或者引發(fā)相同的ERP 成分, 但兩者在潛伏期上存在差異實(shí)驗(yàn)方法兩個(gè)實(shí)驗(yàn)l實(shí)驗(yàn)1：以假字為填充刺激l實(shí)驗(yàn)2：以幾何圖形為填充刺激l被試被試：l香港中文大學(xué)學(xué)生19 名(男8 人, 女11 人), 年齡2026 歲, 平均年齡為23 歲。均為自愿參加, 完成試驗(yàn)任務(wù)后給予一定的勞務(wù)報(bào)酬。所有被試均為右利手, 裸眼視力或矯正視力均正常, 母語(yǔ)都為普通話, 無(wú)語(yǔ)言等神經(jīng)功能上的缺陷或損傷, 以前從未參加類似的實(shí)驗(yàn)。實(shí)

6、驗(yàn)材料l依據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)：ISO1046 (ISO1046, 2013)l根據(jù)某操縱部件SRC 的高低, 可以把部件分為兩組：高高SRC (HSRC)和低低SRC (LSRC)。HSRC 條件下所有操縱部件的條件下所有操縱部件的SRC 均大于均大于14, 而而LSRC 下所有操縱部件的下所有操縱部件的SRC 均小于均小于9,兩條件在合體字頻率(CF)、筆畫數(shù)(SN)、部件獨(dú)立成字時(shí)的頻率(RCF)以及GRC 上均相互匹配, ps 0.05。共有18 對(duì)這樣的漢字。l根據(jù)某操縱部件GRC 的高低, 把部件也分為兩組, 分別是高高GRC (HGRC)和低低GRC (LGRC)組，HGRC 條件下所有操

7、縱部件的條件下所有操縱部件的GRC 均大于均大于60, 而而LGRC 條件下所有操縱部件的條件下所有操縱部件的GRC 均小于均小于34，兩條件在CF、SN、RCF 以及SRC 上均相互匹配, ps 0.05，共有20 對(duì)這樣的漢字。l一共存在76 個(gè)漢字個(gè)漢字, 其中左右結(jié)構(gòu)的占88%, 上下結(jié)構(gòu)的占12%。另編寫76 個(gè)假字個(gè)假字,假字中部件和部件位置均正確, 但部件結(jié)合不正確, 其中左右結(jié)構(gòu)和上下結(jié)構(gòu)所占比例與真字相同。l刺激呈現(xiàn)在一臺(tái)17 英寸的黑色電腦屏幕中央,測(cè)試距離為80 cm, 視角為1.6實(shí)驗(yàn)程序?qū)嶒?yàn)程序l采用E-Prime 2.0 心理學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)l由于ERP 實(shí)驗(yàn)要求

8、每個(gè)條件下實(shí)驗(yàn)刺激至少40 個(gè), 因而在這里所有刺激包括假字均呈現(xiàn)呈現(xiàn)3 次次,共456 個(gè)刺激個(gè)刺激, 分8 個(gè)個(gè)組塊組塊呈現(xiàn), 每個(gè)組塊每個(gè)組塊57 個(gè)試次個(gè)試次。存在兩個(gè)A、B 兩個(gè)版本, 在A 版本中如果刺激在屏幕中線左側(cè)呈現(xiàn), 那么在B 版本中該刺激將在右側(cè)呈現(xiàn), 其中約一半被試接受A 版本, 剩余被試接受B 版本。整個(gè)實(shí)驗(yàn)約需整個(gè)實(shí)驗(yàn)約需2 h。腦電數(shù)據(jù)記錄、處理與分析l使用64 導(dǎo)的Neuroscan 4.3 腦電記錄和分析系統(tǒng), 選用64 導(dǎo)放大器和64 導(dǎo)銀/氯化銀電極帽記錄EEG, 導(dǎo)聯(lián)方法采用國(guó)際10-20 標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。參考電極置于左側(cè)乳突, 右側(cè)乳突為記錄電極, 離線處理

9、時(shí)以雙側(cè)乳突的平均值進(jìn)行再參考, 頭皮中線FPz和Fz 之間中點(diǎn)接地, 同時(shí)記錄垂直眼電和水平眼電, 每個(gè)電極處的頭皮電阻保持在5 k 以下。濾波帶通為0.05100 Hz, 采樣頻率為1000 Hz/導(dǎo)。數(shù)據(jù)離線分析時(shí)濾波帶通為0.0530 Hz, 分析時(shí)程范圍是從刺激呈現(xiàn)前100 ms 到刺激呈現(xiàn)后500 ms, 并以刺激前100 ms 作為基線, 自動(dòng)刪除眼電、肌電等偽跡, 波幅大于80 V 的記錄在處理中也被自動(dòng)刪除。最后將所有的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理。l對(duì)180230 ms (P200)和300400 ms (N400)兩個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)的平均波幅進(jìn)行三因素重復(fù)測(cè)量方差分析。分析因素為：部

10、件結(jié)合率(HSRC vs. LSRC 或者HGRC vs. LGRC)大腦半球(左 vs. 右)腦區(qū)(前 vs. 中 vs. 后)。根據(jù)大腦左右半球和前中后腦區(qū)將頭皮分為6 個(gè)區(qū)域, 每個(gè)區(qū)域含6 個(gè)電極：左前(F5, F3, F1, FC5, FC3, FC1),右前(F6, F4, F2, FC6, FC4, FC2), 左中(C5, C3, C1,CP5, CP3, CP1), 右中(C6, C4, C2, CP6, CP4, CP2),左后(P5, P3, P1, PO7, PO5, PO3)和右后(P6, P4, P2,PO8, PO6, PO4)。腦電數(shù)據(jù)記錄、處理與分析行為反應(yīng)結(jié)

11、果lHSRC 和LSRC 兩條件下的反應(yīng)時(shí)分別為352 ms (SD = 89)和345 ms (SD = 97), 單因素重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果表明兩者差異不顯著, F(1,18) = 1.43, p 0.05, p2 =0.073lHGRC 和LGRC 兩條件下的反應(yīng)時(shí)分別為356 ms (SD = 100)和360 ms (SD = 93), 兩者差異也不顯著, F(1, 18) = 0.41, p 0.05, p2 = 0.022lHSRC 條件下漢字的正確率為99.2% (SD = 1.8%),LSRC 條件下漢字的正確率為98.7% (SD = 1.5%),重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果表明兩

12、者差異不顯著, F(1,18) = 1.0, p 0.05, p2 = 0.053lHGRC 條件下漢字的正確率為98.9% (SD = 1.7%), LGRC 條件下漢字的正確率為99.2% (SD = 1.0%), 兩者差異也不顯著,F(1, 18) = 0.52, p 0.05, p2 = 0.028ERP ERP 實(shí)驗(yàn)結(jié)果l相對(duì)于HSRC 條件, LSRC 在腦腦前區(qū)前區(qū)和腦中區(qū)腦中區(qū)產(chǎn)生了更大波幅的P200。lHSRC 和LSRC 兩條件在N400 時(shí)間窗口沒(méi)有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何發(fā)現(xiàn)任何顯著顯著性差異性差異, ps 0.05。l與LGRC 條件相比, HGRC 條件在右腦右腦引發(fā)了波幅更大

13、的N400, 兩者在左腦沒(méi)有差異; lHGRC 和LGRC 兩條件在P200 時(shí)間窗口沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何顯著沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何顯著性差異性差異, ps 0.05實(shí)驗(yàn)1 中HSRC 和LSRC 條件下ERP 總波形圖以及差異波在180230 ms 的地形圖實(shí)驗(yàn)1 中HGRC 和LGRC 條件下的ERP 總波形圖以及差異波在300400 ms 的地形圖實(shí)驗(yàn)2 2：以幾何圖形為填充刺激l實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料材料：實(shí)驗(yàn)2 與實(shí)驗(yàn)1 采用的漢字材料相同, 但以幾何圖形作為填充刺激。幾何圖形是由不同長(zhǎng)度和朝向的線條構(gòu)成的。每個(gè)幾何圖形與漢字在復(fù)雜性上相互匹配, 即組成圖形的線條數(shù)與其對(duì)應(yīng)的漢字在筆畫上相互匹配。行為反應(yīng)結(jié)果l

14、HSRC 和LSRC 兩條件下的反應(yīng)時(shí)分別為349 ms (SD = 99)和340 ms (SD = 107), 單因素重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果表明兩者兩者差異不顯著差異不顯著, F(1, 19) =1.21, p 0.05, p2 = 0.06lHGRC 和LGRC 兩條件下的反應(yīng)時(shí)分別為342 ms (SD = 107)和346 ms (SD =117), 兩者差異也不顯著兩者差異也不顯著, F(1, 19) = 0.48, p 0.05,p2 = 0.025lHSRC 條件下漢字的正確率為98.8% (SD = 1.4%), LSRC 條件下漢字的正確率為99.2% (SD = 1.5%)

15、, 重復(fù)測(cè)量方差分析結(jié)果表明兩者兩者差異不顯著差異不顯著, F(1, 19) = 1.36, p 0.05, p2 = 0.067lHGRC 條件下漢字的正確率為98.7% (SD = 2.6%),LGRC 條件下漢字的正確率為99.3% (SD = 1.4%),兩者兩者差異也不顯著差異也不顯著, F(1, 19) = 0.92, p 0.05, p2 =0.046ERP ERP 實(shí)驗(yàn)結(jié)果l當(dāng)以簡(jiǎn)單幾何圖形替換假字作為填充刺激時(shí), SRC 的效應(yīng)發(fā)生了變化, 之前發(fā)現(xiàn)的與之相關(guān)的P200 效應(yīng)消失效應(yīng)消失了; 但是 GRC效應(yīng)保持效應(yīng)保持穩(wěn)定穩(wěn)定, 仍然表現(xiàn)在大腦半球右側(cè)化偏向的N400 效應(yīng)實(shí)驗(yàn)2 中HSRC 和LSRC 條件下ERP 總波形圖實(shí)驗(yàn)2 中HGRC 和LGRC 條件下的ERP 總波形圖以及差異波在300400 ms 的地形圖結(jié)論l結(jié)果肯定了部件結(jié)合率在漢