哲學(xué)家克拉克提出“人類大腦是一個(gè)預(yù)測(cè)機(jī)器”。根據(jù)當(dāng)前情境對(duì)將要出現(xiàn)的信息進(jìn)行預(yù)測(cè),是人類重要的認(rèn)知智能。而語(yǔ)言作為雕刻在人類大腦上的一件復(fù)雜而精致的禮物,其交流與理解過(guò)程也上演著預(yù)測(cè)加工。日常交流中,人們常常遇到一方話音未落,另一方便已猜到對(duì)方想要表達(dá)什么的情況。無(wú)論是個(gè)體經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)證據(jù),均表明在口語(yǔ)或書面語(yǔ)理解與交流中大腦對(duì)尚未出現(xiàn)的語(yǔ)言信息進(jìn)行著主動(dòng)預(yù)測(cè)。例如,在聽到“喝咖啡時(shí),我喜歡加點(diǎn)糖和…”,大腦會(huì)主動(dòng)預(yù)測(cè)下一個(gè)詞語(yǔ)及其相關(guān)信息。
大腦在什么情況下進(jìn)行語(yǔ)言預(yù)測(cè)?多數(shù)研究證據(jù)來(lái)自高限定的語(yǔ)境,在這類語(yǔ)境中可以預(yù)測(cè)到某一具體詞匯(喝咖啡時(shí),我喜歡加點(diǎn)糖和奶)。那么,語(yǔ)言預(yù)測(cè)是否僅發(fā)生在可預(yù)測(cè)到具體詞匯的高限定性語(yǔ)境中?在低限定性語(yǔ)境下,預(yù)測(cè)是否會(huì)發(fā)生?澄清這一問(wèn)題具有重要的理論價(jià)值,這是由于低限定性語(yǔ)境更符合大部分自然語(yǔ)言理解的情境,并可以揭示大腦基于有限的信息,預(yù)測(cè)抽象語(yǔ)義特征的能力。
中國(guó)科學(xué)院心理研究所行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李興珊研究組青年特聘研究員屈青青牽頭開展了一項(xiàng)研究,考察了在低限定性語(yǔ)境下,當(dāng)語(yǔ)境僅提供抽象語(yǔ)義概念線索時(shí),大腦是否基于有限的信息進(jìn)行語(yǔ)義特征預(yù)測(cè)。該研究采用腦電技術(shù)、結(jié)合表征相似性分析(RSA),利用漢語(yǔ)中特異性的量詞,考察生命性語(yǔ)義特征的預(yù)測(cè)加工。
漢語(yǔ)量詞限定著隨后出現(xiàn)的名詞生命性。例如,與“一位”這一量詞搭配的名詞是有生命性的,而與“一張”搭配的名詞是非生命性的。漢語(yǔ)量詞不會(huì)限定隨后出現(xiàn)的具體名詞,“一位”搭配的可以是“教授”,也可以是“老人”,而“一張”可以搭配為“一張椅子”“一張紙”。已有研究表明,有生命性實(shí)體比無(wú)生命性實(shí)體共享更多相似的特征,如有生命的實(shí)體大多會(huì)呼吸、會(huì)活動(dòng)、有知覺等。該實(shí)驗(yàn)利用漢語(yǔ)量詞對(duì)名詞的生命性限定作用,分別選取了一組具有生命性限制的量詞(如“位”“匹”),一組具有非生命性限制的量詞(如“本”“件”),并選取了與每一個(gè)量詞搭配的名詞。實(shí)驗(yàn)中視覺分屏呈現(xiàn)量詞與名詞,并實(shí)時(shí)記錄被試的腦電信號(hào)。
基于有生命性的名詞比無(wú)生命性的名詞共享更多的語(yǔ)義特征(圖1),研究預(yù)期有生命性的名詞(“教授”“小孩”“猴子”)引發(fā)的神經(jīng)活動(dòng)模式相似度將高于非生命性名詞(“雪花”“石頭”“椅子”)之間的神經(jīng)活動(dòng)相似度。該成果驗(yàn)證了上述研究預(yù)期,表現(xiàn)為與非生命性名詞相比,有生命性名詞之間的神經(jīng)活動(dòng)相似度更高。更重要的是,這種相似性效應(yīng)在名詞呈現(xiàn)之前已開始展現(xiàn)(240 ms,圖2A);同時(shí),事件電位分析發(fā)現(xiàn),在名詞呈現(xiàn)之前出現(xiàn)了“預(yù)測(cè)波”(prediction potential)。上述工作為低限定語(yǔ)境下的語(yǔ)義預(yù)測(cè)加工提供了證據(jù)。
綜上所述,該研究利用神經(jīng)表征相似度分析與漢語(yǔ)量詞的特性,揭示了在低限定語(yǔ)境下,當(dāng)語(yǔ)境僅提供抽象語(yǔ)義概念線索時(shí),大腦依然基于有限的信息進(jìn)行語(yǔ)義特征預(yù)測(cè)。面對(duì)龐大而冗雜的語(yǔ)言信息洪流,大腦也許不能時(shí)時(shí)精確地預(yù)測(cè)出下一個(gè)詞語(yǔ)、下一個(gè)句子,但在一直盡可能地預(yù)測(cè)——接受著當(dāng)下的信息、激活著過(guò)去的知識(shí)、構(gòu)建著對(duì)未來(lái)事件的期許。
相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Cerebral Cortex上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目/國(guó)際(地區(qū))合作研究與交流項(xiàng)目、北京市科技新星計(jì)劃、中國(guó)科協(xié)青年人才托舉項(xiàng)目、中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、心理所“揭榜掛帥”項(xiàng)目的支持。
圖1.量詞(A)與名詞(B)的語(yǔ)義相似性矩
聯(lián)系客服