注意对言语理解的影响及其神经机制

李雨桐， 李梦洁， 王 舒

(1.辽宁师范大学 心理学院，辽宁 大连 116029；2.大连理工大学 图书馆，辽宁 大连 116024)

一、 引 言

言语理解是指个体对言语内容进行加工并提取其意义的心理过程，从心理语言学的角度来看，言语理解是不断地接收并处理信息，从而完成语义信息的累加[1]。它是一个涉及多个成分、受多种因素影响的复杂过程[2]。其中，注意是言语理解过程中不可忽视的一个重要因素。注意是心理活动对一定对象的指向和集中，是伴随着感觉、知觉、记忆、思维、言语等心理活动的一种共同的心理过程[2]。注意有三个主要功能：一是对感觉事件进行定向，二是有意识地处理检测到的刺激，三是保持警觉[3]。对应地，在言语理解中，注意会对将要加工的言语产生注意定向，并分配注意资源对言语进行语义提取和意义整合。另外，在与他人进行实时互动的过程中，要保持警觉才能时刻获取他人表达的内容，并对自己的言语反馈进行积极思考。可见，注意在言语理解过程中发挥着重要作用。一旦注意出现分散或转移，将会影响个体的言语理解和言语表达。但是，关于注意对实时的词汇和句子加工的作用及其机制的研究并没有得出一致的结论。

研究者探究了注意在言语理解过程中的具体作用。他们通过单个词汇的加工(词汇决策任务)或词对的加工(启动范式等)来考察视觉注意对词汇加工的影响。一些研究者将目标词呈现在有提示或无提示的空间位置上，考察被试的词汇加工进程。结果发现，词汇呈现在注意焦点之外也能被加工[4-6]，说明词汇加工并不需要较多的注意资源。也就是说，注意对词汇加工产生的作用并不明显。也有研究者得出了不同的结论，他们发现词汇呈现在没有提示的位置上会导致词汇判断的时间延长、目标词的启动效应降低等情况[7-8]。这说明词汇加工依赖于注意资源，认知过程中投入注意资源的多少直接影响词汇加工的效果。此外，研究者还对注意在句子加工中的作用进行了探究。他们认为，句子加工并不是对每个单词加工的简单相加，而是需要同时考察词汇之间的语义关联、句法规则、语境对后续词汇的预测等复杂过程。当注意分散时，句子的语义、句法等加工都会受到影响[2,9]；但也有研究发现，注意分散并不影响句子的加工[10-11]。上述不一致的结论，主要来自不同的行为结果。而有关注意在句子加工中神经机制的研究却得出了一致的结论[12-13]。有研究发现，在注意分散和完全注意两种条件下阅读句子时都会产生N400效应，语义违反句比语义正确句引发的N400波幅大，但是在注意分散条件下却比在完全注意条件下产生的N400效应弱。另外，在对可接受句和不可接受句的加工上，研究者也观察到在注意分散条件下比在完全注意条件下的神经反应弱。

总之，有关注意对词汇和句子加工的作用及其神经机制的研究，结论尚存在争议。使用的研究范式不同，实验任务不一样[14-15]，以及实验材料的标准化程度不同[16-17]，这些都可能导致研究结果存在很大的变异性[6,12]。因此，本文从词汇、句子加工角度对以往研究结果进行综述，探究注意对言语理解影响的规律及其神经机制，进而提出有待未来研究解决的问题。

二、注意对词汇加工的影响及其神经机制

Lachter采用Stroop范式和重复启动范式考察了注意对词汇加工的作用[6]。第一步，同时呈现三行刺激，上下两行呈现掩蔽字符串“XXXXXX”，中间行呈现白色线条勾画出来的矩形框；第二步，上下两行不变，中间矩形框连续随机被四种颜色(蓝、绿、红、黄)填充，每种颜色持续25 ms；第三步，矩形框恢复无填充，同时上行或者下行随机出现四种颜色(蓝、绿、红、黄)词中的一种，持续100 ms；第四步，上下两行都被“#$%?@&”掩蔽，同时中间矩形框被一种颜色填充，持续500 ms后消失；第五步，让被试判断矩形框的颜色。结果发现，颜色词和目标颜色一致时的反应时比不一致时的反应时短，即产生了Stroop效应。也就是说，注意焦点之外的词汇得到了加工，从而影响了后续矩形颜色的判断。

Rabovsky等人采用重叠任务范式(overlapping task paradigm)快速连续地呈现两个刺激，通过设置刺激的间隔时间(stimulus onset asynchrony，SOA)来控制两个反应任务的重叠程度，从而操纵第二个刺激获得的注意水平[18]。实验分为任务高度重叠条件(不完全注意)和任务低度重叠条件(完全注意)。实验材料包括真词和假词各240个。在实验中，被试首先对听到的声音刺激进行音调高低的判断。然后，对不同SOA条件下呈现的词汇进行真假词判断。词汇判断的结果发现，与任务高度重叠条件相比，任务低度重叠条件下词汇判断的反应时更短。这说明，注意分散导致词汇加工的速度变慢。这一发现也得到了Lien等人研究的证实[19]。他们向被试同时呈现听觉和视觉两种刺激，即听到声音刺激(纯音或白噪音)的同时，看屏幕上呈现的图形(圆形或正方形)。要求被试对声音(AV条件)或图形形状(VV条件)进行判断。AV条件要求被试判断声音是纯音还是白噪音，VV条件要求被试判断图形是圆形还是正方形。然后，在屏幕呈现的图形中呈现词汇，要求被试进行真假词判断。结果发现，与在AV条件下相比，在VV条件下词汇判断的反应时更短，并且两个任务的时间间隔越大，词汇判断的反应时越短。也就是说，相对于词汇判断而言，实验中的声音判断分散了个体的注意，从而导致词汇判断的反应时延长。可见，注意分散能够导致词汇加工的速度变慢。

研究者采用事件相关电位技术探究了注意影响词汇加工的神经机制。Relander等人用语义相关词对和语义无关词对各89对作为听觉刺激，要求被试完成三种实验任务[20]。首先，完成被动任务。要求被试观看有芬兰语字幕的无声电影，同时听词对，电影结束后要求被试回答与电影内容相关的理解题目。其次，完成语音任务。要求被试判断词对中两个单词是否以同一个字母结尾。再次，完成语义任务。要求被试对词对中两个单词在语义上是否相关进行判断。结果发现，从三个任务中都观察到了N400效应，即语义相关词对比语义无关词对产生的N400波幅更小，但是被动任务比另两个任务产生的N400效应要弱。

此外，研究者还探讨了注意资源有限是否会对词汇的语义和语法加工及其神经机制产生影响。Batterink等人在快速序列视觉呈现范式中，每个试次逐个呈现一系列词汇，(包括)两个目标刺激(T1和T2)用红色字体显示，干扰刺激(其余词汇)用蓝色字体显示[12]。T1是一个随机出现的表示数字的单词，T2是一个表示事物名称的单词，T1在第五到第八个位置，T2在T1后第三或第十个位置。干扰刺激是七个辅音字母随机组成的字符串。实验包括两个block。第一个block是语义任务，首先呈现启动词(持续1 000 ms)，然后呈现系列词汇，词汇呈现结束后，要求被试回答两个问题：T1是奇数还是偶数，启动词和T2在语义上是否相关。第二个block是语法任务，与第一个block流程相同，第一个问题也相同，但是第二个问题是判断启动词和T2在搭配上是否合适。实验过程中记录了呈现T2时的脑电反应。结果发现，在语义任务中，无论T2在T1后的第三还是第十个位置，都表现出在语义相关条件下比在语义无关条件下产生的N400波幅小，并且在第三个位置比在第十个位置观察到的N400效应弱。在语法任务中， T2在T1后第十个位置时的语法正确条件比语法错误条件产生了更负的晚期负成分。这说明，注意资源有限时，词汇加工会受到影响，并且任务不同，注意对词汇加工的影响也不同。

三、注意对句子加工的影响及其神经机制

句子加工是一个动态的过程，不仅仅涉及词汇的语义提取与理解，还需要将多个词汇之间的信息进行整合，并且要基于整合的结果对后续言语内容进行预测。因此，在句子加工整个过程中都需要注意的积极参与，确保有效地理解句子的意义。

注意对句子加工的影响在行为结果上并不一致[2,9-11]。但脑电实验结果却得出了一致的结论，即注意影响句子的加工，包括语义、句法、预测性等。Hohlfeld等人将双任务范式和PRP(psychological refractory period)范式相结合，考察了注意分散对句子语义加工的神经反应的影响[21]。实验材料包括视觉刺激和听觉刺激。视觉刺激是句子，每个句子包含四个单词：限定词+名词+形容词+动词。其中，形容词为关键词。在实验中，每个试次逐词呈现句子，关键词与前一个刺激呈现前100 ms播放不同的声音刺激，播放结束后，在不同的SOA条件下呈现关键词，然后呈现空屏，其呈现时间随着SOA的延长而相应地延长。随后，被试需要判断音调高低，然后对句子的可接受性进行按键反应。这里，可变的SOA形成了两个反应任务的不同重叠程度，可以操纵第二个刺激获得的注意水平。实验中同时记录了被试对关键词的脑电反应。行为结果发现，SOA为100 ms时音调判断的正确率最低，被试对可接受句进行判断的正确率高于不可接受句。脑电结果发现，不同SOA条件下都观察到了不可接受句比可接受句产生的N400波幅更大的现象，并且SOA越小，这种差异越小。也就是说，这种差异受到SOA的调节。这说明，注意分散程度越大，个体对句子可接受性判断的敏感性越弱。可见，句子的语义加工需要注意资源。

Batterink等人以280个句子和声音刺激(550、900和1 400 Hz的纯音持续50 ms)作为实验材料考察了注意分散对句法加工神经反应的影响[22]。通过操纵所有格名词和介词的顺序，把这280个句子分为句法正确句和句法违反句各140个。研究者逐词呈现句子，在关键词前、后呈现声音刺激。其中，140个句子(句法正确句和句法违反句各70个)在关键词前200 ms呈现声音刺激(Pre-Tone条件)，另外140个句子在关键词后700～3 100 ms呈现声音刺激(Late-Tone条件)。在句子结束后，要求被试判断句子是否合乎句法规则。同时记录被试对关键词反应的脑电数据。行为结果发现，在Pre-Tone条件下比在Late-Tone条件下的句法判断正确率低。脑电结果发现，在Pre-Tone和Late-Tone条件下，句法违反句比句法正确句引发了更大的早期前部负成分和晚期后部正成分。研究还发现，在Pre-Tone条件下被试判断错误的句法违反句引发了前部早期负成分和晚期负成分。两种声音条件下句法判断的正确率不同，说明声音对句法加工起到了干扰作用。两种条件下被试判断正确(或错误)的句法违反句与句法正确句的脑电反应结果都显示诱发了早期负成分，说明早期的句法加工没有分离，注意没有起到作用。而且，被试正确判断的句法违反句比正确判断的句法正确句引发了波幅更大的晚期后部正成分，这说明句法信息在加工的晚期才被注意。因此，注意分散会影响句法加工，并且句法加工过程需要投入更多的注意资源。

也有研究者探讨了注意分散影响句子预测性的神经反应。Hubbard等人采用Oddball范式和双任务范式[13]进行研究，实验材料为预测性强或弱的句子，每类句子又分为两类，以符合预期或不符合预期的词汇结尾。在实验中，被试要在完全注意条件下首先完成Oddball任务，然后完成阅读句子任务；接着还要在注意分散条件下(即屏幕背景上呈现大量的点，这些点在随机移动，但是却表现出大致一致的运动方向)完成Oddball任务，并在阅读句子时追踪背景中点的运动方向。研究结果发现，在Oddball任务中，与完全注意条件相比，在注意分散条件下对目标刺激的反应时更长。被试阅读句子时，在注意分散条件下比在完全注意条件下产生的N400效应弱。这说明，注意分散时，基于上下文的预测性对句子加工的促进作用被减弱。

四、注意对言语理解影响的未来研究取向

大部分注意在言语理解过程中的作用及其神经机制的研究证明，注意系统的不同子系统参与了言语理解的不同过程。在词汇或者句子加工的较低级阶段(如感知特征识别阶段)，在注意分散或者没有焦点注意的情况下加工任务是可以进行的[6]，而且语义提取和词汇判断等认知过程没有太多的注意资源也可以完成。但是，在整合句子意义等高级认知任务中却离不开注意[23-25]，句子中每个词汇的语义理解、词汇之间的语义关系、整句的句法规则、语境对后续要出现词汇的预测等，都需要注意的参与[26-28]。并且注意分散会直接对词汇的正字法、语义，以及句子的语义、句法和预测等产生消极影响。尽管目前已有大量的关于注意在言语理解过程中的作用的研究结论，但是相关研究还有待进一步推进和验证。

以下问题有待未来的研究进一步关注并加以解决。

第一，注意在词汇加工中的作用是否受到词汇属性的影响。已有研究发现，词频对注意具有调节作用[18]。除了词频，还有其他属性，如具体性、复杂性、可想象性等，上述属性是否会影响注意对词汇的加工，以及哪些属性的作用更大等问题，目前尚不清楚。所以，未来研究可以对词汇属性(如词频、具体性、复杂性、可想象性等)加以考察，探究注意对词汇加工的调节作用及其神经机制，还可探究注意对不同词汇属性组合的调节作用，以及注意在不同类型词汇(如名词、动词等)加工中的不同作用。

第二，注意对词汇的语义加工是否受词汇情绪信息的影响。词汇有多种分类，其中情绪词是一类能够传递人的情绪信息的词汇。已有研究表明，人类对情绪词有加工优势[29]。那么，注意在情绪词加工过程中的作用及其神经机制如何，与加工其他类型的词汇相比，是否具有特殊性，二者又有何共性，这些也需要进一步的研究。情绪词包括情绪标签词和情绪负载词。情绪标签词是直接表达或描述个体情绪状态的词汇(如高兴、难过)，而情绪负载词本身并不表达或描述个体的情绪状态，但其词汇内涵会引起个体的情绪反应(如婚礼、葬礼)。对于这两类情绪词的加工，注意是否对情绪标签词更具有偏向，而情绪负载词是否需要更多的注意资源才能建立其与情绪状态之间的关联，这需要进一步的实验来探索和验证。

第三，注意分散对言语理解的影响及其作用机制。注意分散影响言语理解过程。但是，注意分散来源于多个方面——听觉干扰、视觉干扰以及视听整合干扰，哪个方面引起的注意分散对言语理解的负作用最大，这种负作用的神经机制又如何，目前还没有明确的研究结论。所以，未来研究可以进一步探讨注意分散的多种形式及其对言语理解的影响和作用机制，以降低注意分散对言语理解的消极影响。

第四，注意影响言语理解的神经机制。注意参与言语加工。但是，言语加工分为多个阶段，注意在每个阶段的作用不同，参与每个阶段加工的注意成分也不同。已有研究发现，注意和注意分散在言语理解中的神经机制不同[13]。也就是说，注意资源有限时，言语加工过程中注意控制的机制可能会发生改变。对此，可采用事件相关电位技术或核磁共振技术等来进行探究。

总之，还需要不断地创新研究范式，采用多种方法、多种类型的言语材料来考察注意及注意子系统在言语理解不同过程中的作用及其神经机制，以期更好地发现注意对言语加工的影响规律，为人们更好地进行言语理解和言语表达提供理论支持。