事件相关电位N2与视觉类别特征加工

李婷 张烨 张庆林

摘 要 本文探讨在第二语言学习中大脑如何在语义激活之前分别将不同语言输入不同的表征系统这一问题。实验结果表明：在200~300ms内，真字和假字比字母诱发的N2波幅更大。N2可能反映了刺激的类别特征加工，这种类别特征加工能分别分析相同类别的刺激并且区分不同的刺激。

关键词 视觉字词识别 汉字 字母 N2 视觉类别特征加工

中图分类号：B84文献标识码：A

Event-related Potentials N2 and Visual Category Feature Processing

LI Ting, ZHANG Ye, ZHANG Qinglin

(Key Laboratory of Cognition and Personality, Ministry of Education,

School of Psychology, Southwest University, Chongqing 400715)

Abstract The present study investigated this question using a silent reading task in which Latin letters and simple Chinese characters appeared randomly for 100 milliseconds(ms). The results showed that real Chinese characters and pseudocharacters produced a larger N2 response than letters within 200-300ms time window. The category feature processing of stimuli might be responsible for the N2 response; the processing allows stimuli of the same category to be analyzed in their specific units and distinguishes different stimuli.

Key words visual word recognition; Chinese characters; letter; N2; visual category feature processing

0 引言

一般认为在第二语言的学习中，母语和第二语言是有不同的表征并被存储在大脑的不同区域的。有关的ERP研究表明，在呈现一个单词刺激之后的250ms左右会出现一个增强的负波。在Rudell和Hua①的研究中，要求母语为汉语的被试完成汉字或单词探测任务。在200~250ms内目标汉字（或单词）诱发了N2，汉字的潜伏期比单词的潜伏期短。因此，推测这一成分受到不同视知觉经验的影响，同时也与对两种语言文字的选择性注意有关。②

Hinojosa等人的研究③要求母语为西班牙语的被试在快速刺激流中探测有意义的刺激。结果表明可识别的刺激和无意义的刺激都能诱发N2。该研究表明，汉字的类别特征可以通过重复表征习得。Proverbio等人④推测N2可能受每种语言的概念知识和语言的正字法相似性影响。张烨等人的研究进一步确认了N2与词形表征有关。⑤

本研究采用默读任务选用字母和简单汉字作为实验材料。试图通过ERP分析检验两个假设：当N2出现时字母和汉字可能进入了不同的存储系统；N2可能反映两种认知过程。

1 方法

1.1 被试与实验材料

12名来自某大学的学生，年龄19~26岁。皆为右利手，视力或者矫正视力正常。本实验有四种类型的刺激材料：真字、假字、字母以及无意义刺激。

1.2 程序

首先在屏幕中央出现一个注视点，呈现时间为300~600ms；随后出现任一类型的刺激，呈现时间为100ms；然后出现一个1500ms的掩蔽。被试的任务是在刺激出现后默读该刺激，并判断该刺激是否可识别，可识别按“1”键，不可识别按“2”键。

2 结果

2.1 行为数据

被试对真字和字母反应的正确率均在94%以上，假字的正确率最低。真字、字母、假字的反应时依次为，451 ms，467 ms，506 ms。对反应时的方差分析显示，三种刺激的反应时之间存在显著差异[F(2,22) = 46.26,p＜0.001]，且简单效应显著，真字的反应时最短。

2.2 EEG数据

选取顶枕部电极点对N2的波幅值进行两因素重复测量的方差分析。结果显示，刺激类型的主效应显著[F(2,22)=3.82,p＜0.05]。刺激类型的简单效应显示，真字诱发的N2波幅大于字母，假字诱发的N2波幅大于字母[F(1,11) = 70.69,p＜0.05]。真字和假字所诱发的N2波幅并没有显著差异。

3 结果分析和讨论

本研究探讨了母语为汉语的被试在简单汉字和字母识别任务中大脑激活的时程。在200~300ms间，汉字诱发的N2波幅显著大于字母所诱发的N2波幅。两种刺激有不同的视觉类别特征，因此其诱发的N2之间有显著差异。汉字的视觉字形相似效应也可以解释被试为什么更容易识别汉字。因此，N2可能反映了类别特征加工。我们的结果某种程度上表明在早期时窗语义效应还没有出现。

在张烨等人的研究⑥中，视觉形状被认为是一些符合一定规则的组合特征，这些组合特征形成了独特的类别特征甚至形成了某种类别。N2成分对词形的视觉类别特征加工敏感；⑦类别特征某种程度上意味着更精确的物体加工。本研究结果在后端皮层电极点所记录的N2可以被解释为特异刺激加工过程。真字和假字都有汉字的类别特征，所以结果中真字和假字的N2效应之间并不存在差异。

本研究结果发现，N2反映了早期类别特征加工自动化本质；这种加工将低水平的分析信息整合为视觉形状分析，更符合更物体表征的抽象实质。类别特征的习得使人们能够快速的加工视觉类别信息。

注释

① A.P. Rudell, The recognition potential and the word frequency effect at a high rate of word presentation, Cogn. Brain Res. 8 (1999) 173-175.

② A.P. Rudell, J. Hua, The recognition potential and conscious awareness, Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 98 (1996) 309-318.

③ J.A. Hinojosa, M. Martin-Loeches, G. Gomez-Jarabo, F.J. Rubia, Common basal extrastriate areas for the semantic processing of words and pictures, Clin. Neurophysiol.111 (2000) 552-560.

④ M. Proverbio, R. Adorni, A. Zani, Inferring native language from early bioelectrical activity, Biol. Psychol 80 (2009) 52-63.

⑤ Y. Zhang, J. Qiu, H. Huang, B. Bao, Q.L. Zhang, Chinese character recognition in mirror reading: evidence from event-related potential, Int. J. Psychol. 44 (5) (2009) 360-368.

⑥⑦Y. Zhang, J.J. Yuan, B. Bao, Q.L. Zhang, The recognition potential and rotated Chinese characters, Brain Res. 1233 (2008) 98-105．