摘要：句法和語義是句子理解加工的兩個(gè)主要方面，人類大腦是否能夠?qū)浞ê驼Z義進(jìn)行區(qū)分? 又是如何對(duì)兩者分別進(jìn)行表征和加工的? 這是目前語言認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域研究的一個(gè)十分重要的課題。近年諸如“ERP”和“fMRI”之類神經(jīng)語言學(xué)研究方法的興起和盛行，為句子理解加工的相關(guān)研究提供了新的技術(shù)手段，也使研究者對(duì)句子理解加工的研究大大深化。本文旨在概述當(dāng)前句法語義關(guān)系的ERP研究的一些成果。

關(guān)鍵詞：句子加工句法加工語義加工“ERP”“FMRI”

一、引言

心理語言學(xué)界普遍認(rèn)為，句子理解主要涉及句法加工和語義加工兩個(gè)方面，不少學(xué)者對(duì)此兩方面的相關(guān)問題已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究。之前行為研究方法雖取得許多卓越成果，但對(duì)于揭示句子加工的內(nèi)部過程仍存在著一些先天的不足，因?yàn)榫渥蛹庸み^程幾乎是在無意識(shí)的狀態(tài)下瞬間完成的，而像“反應(yīng)時(shí)”這類行為研究方法，從本質(zhì)上來講是對(duì)被試完成任務(wù)后的各類測(cè)試，無法獲得被試的實(shí)時(shí)在線加工信息。

而ERP反映的是與特定刺激呈現(xiàn)時(shí)間同步的突觸后電位的總和，可從極性（P/N）、波幅、潛伏期和頭皮分布等多方面進(jìn)行描述。波幅反映了加工過程的難易程度；潛伏期以毫秒為單位，反映刺激出現(xiàn)后神經(jīng)活動(dòng)與加工過程的速度與時(shí)間進(jìn)程；頭皮分布則是腦認(rèn)知活動(dòng)的大腦皮層定位。ERP技術(shù)在時(shí)間上具有毫秒級(jí)的高分辨率，能夠清楚地呈現(xiàn)句子理解的時(shí)間進(jìn)程。ERP技術(shù)憑借其多維的探測(cè)能力、高時(shí)間分辨率以及空間分辨率， 已成為現(xiàn)代句子理解研究最重要的手段之一。

二、四種ERP成分

近二三十年來，研究者們通過ERP手段對(duì)句子理解認(rèn)知過程的研究，發(fā)現(xiàn)了與句子認(rèn)知加工相關(guān)的四種ERP成分，分別是與語義加工相關(guān)的N400和與句法加工相關(guān)的“ELAN”（early left anterior negativities），“LAN”（left anterior negativities）以及P600成分。

Kutas和Hillyard（1980）首次運(yùn)用句法結(jié)構(gòu)正確但句末單詞語義違反的句子為實(shí)驗(yàn)材料，發(fā)現(xiàn)了峰值約為400ms的N400。通常認(rèn)為N400與語義加工有關(guān)，并得到后來研究的多次證實(shí)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，被試對(duì)違反詞的期望及違反詞與其他詞之間的關(guān)系會(huì)影響N400波幅的大??；另外，N400的大小還受違反詞使用頻率、語義抽象程度、語境等因素的影響。

Kutas和Hillyard之后的研究者在句法違背句中發(fā)現(xiàn)了與句法加工相關(guān)的左前負(fù)成分“LAN”、早期左前負(fù)成分“ELAN”和“P600”等ERP成分。LAN分布比較一致，集中于左半腦前部，沒有固定峰值，其潛伏期為300ms到500ms，但也有研究報(bào)告稱其潛伏期始于100ms。研究發(fā)現(xiàn)不僅在詞類違反的情況下能夠發(fā)現(xiàn)LAN，而且在名詞復(fù)數(shù)不一致、動(dòng)詞時(shí)態(tài)不一致（HagoortBrown，2000）和無意義句中（Munte等，1997）也發(fā)現(xiàn)過此成分。ELAN是潛伏期在100ms到300ms的ERP成分，它的出現(xiàn)主要與句子中的詞類違反有關(guān)。在視覺和聽覺呈現(xiàn)方式的詞類違反句實(shí)驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)了ELAN（Friederici，1999；HahneFriederici，2002）。從ELAN和LAN的大腦皮層定位來看，早期句法加工的主要功能區(qū)位于左額葉和左側(cè)前部顳葉。

P600最先由OsterhoutHolcomb（1992）發(fā)現(xiàn)，是與句法加工有關(guān)、出現(xiàn)在目標(biāo)的違反詞之后500～600ms的晚期正成分，主要分布在大腦中央頂區(qū)。主謂一致違反、動(dòng)詞屈折變化違反、格的屈折變化違反、短語結(jié)構(gòu)違反等均能發(fā)現(xiàn)P600。有的研究者認(rèn)為ELAN和P600共同反映了句子的句法加工進(jìn)程，其中ELAN反映句子結(jié)構(gòu)的初步建構(gòu)，P600標(biāo)志著對(duì)句法結(jié)構(gòu)的再加工或整合。不過，近期的研究中也有學(xué)者提出“語義P600”，認(rèn)為影響語義P600效應(yīng)產(chǎn)生的有五個(gè)主要因素：關(guān)鍵詞和論元之間的語義關(guān)聯(lián)性；語義-主題關(guān)系的潛在可修正性；生命度違例；語境和實(shí)驗(yàn)任務(wù)。以上ERP成分是研究句法語義加工的重要指標(biāo)，是經(jīng)過反復(fù)研究證明了的較為科學(xué)可信的指標(biāo)。

三、語言句法語義加工的ERP相關(guān)研究

一直以來，語言理解的句法和語義加工機(jī)制問題也備受學(xué)者關(guān)注，有關(guān)此問題的主要理論是句法自主理論和相互作用理論。句法自主理論又稱模塊化理論，該理論認(rèn)為在句子加工中，句子所包含的各種信息的加工由大腦的不同功能性模塊完成。句法加工是一個(gè)獨(dú)立的模塊，只受到句法結(jié)構(gòu)信息的影響，而語義信息的加工位于句法加工之后，處于第二個(gè)加工階段，根據(jù)語義信息可對(duì)初步的句法分析結(jié)果作出評(píng)價(jià)，如果句法分析與語義分析在結(jié)果上有矛盾之處，那么，將會(huì)重新進(jìn)行句法再分析（Forster，1979；FrazierRayner，1982）。句法自主理論認(rèn)為句法加工和語義加工是相互獨(dú)立的，且句法加工在語義加工之前，語義加工對(duì)句法加工并無實(shí)質(zhì)性作用；與句法自主理論相對(duì)，相互作用理論則認(rèn)為在句子的加工過程中，句法信息和語義信息相互影響，相互作用，詞匯和語義信息可以影響句法信息的加工，同時(shí)，在一定程度上也可以限制句法的分析判斷以及句法結(jié)構(gòu)的構(gòu)建（Bates等，1987； MacDonald等，1994）。這兩種理論通過大量的實(shí)驗(yàn)研究（ERP、fMRI等）進(jìn)行了反復(fù)論證，并不斷得到修正。在此，我們主要綜述語言句法語義加工的ERP相關(guān)研究。

盡管模塊論與交互論都得到了許多行為學(xué)及電生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的支持，但仍有大量研究表明，句法和語義加工相互獨(dú)立，且具有各自的加工模式，但同時(shí)兩者也相互聯(lián)系（BornkesselSchlesewsky，2006；KimOsterhout，2005；KolkChwilla，2007；Kuperberg，2007；Ferreira，2003）。支持以上觀點(diǎn)的論據(jù)主要集中在對(duì)P600成分的研究上，一般認(rèn)為，P600與不規(guī)則句法直接相關(guān)，但最近也有研究發(fā)現(xiàn)，語義線索解釋與句法線索沖突時(shí)也會(huì)引發(fā)P600（Kolk、Chwilla、Van HertenOor，2003；Kuperberg、Sitnikova、CaplanHolcomb，2003）。另外，包含語義違反單詞的句子會(huì)引發(fā)N400（KutasHillyard，1984），而句法違反則引發(fā)的是P600（Hagoort、BrownGroothusen，1993；OsterhoutHolcomb，1992）或者前部負(fù)波（Osterhout Mobley，1995；Gunter、FriedericiSchriefers，2000；Coulson、KingKutas，1998）。這些結(jié)論與區(qū)分語義和句法的心理語言學(xué)模型一致（Osterhout、KimKuperberg，2011）。

然而，與上述觀點(diǎn)不同，近來一些對(duì)句法和語義的研究認(rèn)為，一些動(dòng)詞論元組合語義上的違反也會(huì)引發(fā)P600而非N400（Hoeks、StoweDoedens，2004；KimOsterhout，2005；Kolk等，2003；Kuperberg等，2003；NieuwlandVan Berkum，2005）。這似乎對(duì)傳統(tǒng)意義上的句法P600提出了挑戰(zhàn)：認(rèn)為P600除了反映句法加工之外，也是語義加工的重要指標(biāo)。

最近一項(xiàng)ERP研究報(bào)道了動(dòng)詞-論元組合會(huì)引發(fā)中頂葉的P600效應(yīng)，而這樣的誘發(fā)條件并不包括簡(jiǎn)單的句法違反，這與之前關(guān)于P600的研究是不符的。KimOsterhout （2005）將這種P600效應(yīng)的出現(xiàn)解釋為句法線索無法提供充分的語義解釋時(shí)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)再加工，或者是句法線索的失敗；因此，這樣的句子被認(rèn)為是句法形式錯(cuò)誤的。Albert KimLes Sikos（2011）對(duì)上述結(jié)論進(jìn)行了研究，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，在那些句法-語義矛盾的情況下變換句法線索會(huì)影響矛盾結(jié)果的產(chǎn)出。當(dāng)句子中包含復(fù)雜形態(tài)句法“修復(fù)”的句法線索時(shí)，P600效應(yīng)會(huì)得到消除，但會(huì)產(chǎn)生左前負(fù)波（LAN）。由此推測(cè)，LAN或許產(chǎn)生于句法和語義線索分析有困難的時(shí)候。

研究表明，詞語間語義關(guān)系的提取取決于嵌入在句子中詞的句法結(jié)構(gòu)（JackendoffPinker，2005）。在理解句子的過程中，讀者/聽者需要將受限于不同句法層級(jí)水平的詞整合成與句子表征一致的結(jié)構(gòu)（FilikLeuthold，2008；Hald、Steenbeek-PlantingHagoort，2007；Zhang Jiang，SaalbachZhou，2011；Zhou等，2010；NieuwlandVan Berkum，2006）。最新研究提出，不同句法層面的語義加工很可能取決于不同的神經(jīng)-認(rèn)知機(jī)制（Kemmerer，2000；Kemmerer、TranelZdanczyk，2009；Zhou等，2010）。因此，研究這些機(jī)制如何相互影響，以及句子理解中，多種層級(jí)結(jié)構(gòu)的語義限制條件如何影響新詞進(jìn)行整合加工，是很有意義的。

然而，層級(jí)結(jié)構(gòu)的語義加工如何影響局部短語中語義加工，以及后者如何影響前者？到目前為止，對(duì)此問題好像只有兩項(xiàng)直接的研究，一項(xiàng)是德語研究（Zhang等，2011），另一項(xiàng)是漢語研究（Zhou等，2010），但關(guān)于不同句法層面語義加工的相互作用，這兩項(xiàng)研究提出了相反的意見。盡管兩項(xiàng)研究都表明，更高層面的語義加工失敗時(shí)，某一層面的語義加工可以進(jìn)行，但它們的不同在于，局部加工失敗的情況下，更高層面的語義加工是否可以獲得。

Zhou（2010）運(yùn)用ERP技術(shù)考察漢語句子閱讀過程中不同句法層級(jí)水平語義整合加工的神經(jīng)動(dòng)力。在“主語名詞+動(dòng)詞+數(shù)詞+標(biāo)類語素+賓語名詞”結(jié)構(gòu)中，“賓語名詞”受低層“標(biāo)類語素”選擇性條件以及高層結(jié)構(gòu)“動(dòng)詞”的限制，同時(shí)，“標(biāo)類語素”也受高層結(jié)構(gòu)“動(dòng)詞”的限制。實(shí)驗(yàn)控制了動(dòng)詞、標(biāo)類語素和名詞之間的語義一致性，形成五種不同類型的句子：正確句子、單一標(biāo)類語素-名詞失匹配句子、單一動(dòng)詞-名詞失匹配句子、雙失匹配句子（標(biāo)類語素-名詞和動(dòng)詞-名詞失匹配）、三者失匹配句子（標(biāo)類語素-名詞、動(dòng)詞-名詞、動(dòng)詞-標(biāo)類語素失匹配）。與正確句子相比，所有的失匹配句子都在名詞位置上引發(fā)了N400成分，而且，在雙失匹配句子下的N400效應(yīng)與三者失匹配句子下的效應(yīng)相同，卻比單一動(dòng)詞-名詞失匹配句子下的N400效應(yīng)更大。另外，單一動(dòng)詞-名詞失匹配句子和雙失匹配句子都在名詞位置引發(fā)了左后正波效應(yīng)和550～800毫秒之間的前負(fù)波效應(yīng)，而且雙失匹配句子中的效應(yīng)比單一失匹配句子中的大。標(biāo)類語素-名詞失匹配在名詞位置也引發(fā)了晚期前負(fù)波效應(yīng)。雖然三者失匹配句子沒有在名詞位置引發(fā)顯著的晚期正成分，但是在標(biāo)類語素位置上導(dǎo)致了此成分。N400效應(yīng)模型表明，不同句法等級(jí)的語義加工影響新詞與前面句子語境的整合。晚期后正成分或許反映了句子理解過程中跨越等級(jí)水平的語義整合加工。

而JiangZhou（2012）卻得出了新結(jié)論，他們研究句子理解過程中，嵌入到層級(jí)結(jié)構(gòu)中的新詞如何與之前的表征在語義上進(jìn)行整合。實(shí)驗(yàn)中被試需要閱讀具有復(fù)雜動(dòng)詞論元結(jié)構(gòu)“主語名詞+動(dòng)詞+數(shù)詞+標(biāo)類語素+賓語名詞”的漢語句子，在此結(jié)構(gòu)中，一方面，“主語名詞”在小結(jié)構(gòu)中受標(biāo)類語素限制，另一方面，在高一層結(jié)構(gòu)中則受“動(dòng)詞”約束。標(biāo)類語素和名詞、動(dòng)詞和名詞以及動(dòng)詞和標(biāo)類語素之間語義一致分別或同時(shí)造成局部失匹配（標(biāo)類語素-名詞失匹配）、順序失匹配（動(dòng)詞-標(biāo)類語素以及標(biāo)類語素-名詞失匹配）或者三者失匹配（動(dòng)詞-標(biāo)類語素和標(biāo)類語素-名詞以及動(dòng)詞-標(biāo)類語素失匹配）情況。賓語名詞的時(shí)間相關(guān)電位表明，以上三種情況都存在波幅較強(qiáng)的N400以及晚期負(fù)波效應(yīng)，而局部失匹配還引發(fā)了晚期正波。另外，標(biāo)類語素位置上，動(dòng)詞-標(biāo)類語素失匹配在引發(fā)類N400效應(yīng)之后還引發(fā)了一個(gè)晚期正成分（P600）。N400效應(yīng)表明，當(dāng)沒有對(duì)結(jié)構(gòu)重新解讀時(shí)，句法高層面的語義加工可以在低層面語義加工失敗下進(jìn)行；同時(shí)還表明，早期句子成分之間的語義一致可以影響層級(jí)結(jié)構(gòu)中新詞的整合。P600效應(yīng)反映句法層面協(xié)調(diào)加工的直接觸發(fā)；而晚期前負(fù)成分則表明語義重新解讀加工第二階段的開始。

另外，JiangZhou（2009）運(yùn)用ERP技術(shù)考察漢語“把”字句結(jié)構(gòu)，觀察句子理解過程中不同句法層級(jí)結(jié)構(gòu)的神經(jīng)機(jī)制。實(shí)驗(yàn)中語句的結(jié)構(gòu)助詞主要是形容詞性的“的”和副詞性的“地”，并將它們置于低水平的層級(jí)結(jié)構(gòu)（如：把—形容詞性（的）—名詞—?jiǎng)釉~）或高一級(jí)的結(jié)構(gòu)中（如：把—名詞—副詞性（地）—?jiǎng)釉~）。實(shí)驗(yàn)表明，誤用結(jié)構(gòu)助詞會(huì)導(dǎo)致低層或高層結(jié)構(gòu)的違反。被試要閱讀并理解所有句子，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)完成一項(xiàng)句子認(rèn)知測(cè)試。低層結(jié)構(gòu)的違反會(huì)引發(fā)一個(gè)左前負(fù)波；高層結(jié)構(gòu)的違反誘發(fā)右前負(fù)波（RAN）和一個(gè)出現(xiàn)在助動(dòng)詞短語開始后300～500毫秒的中頂負(fù)波（N400）。兩種違反情況都沒有在關(guān)鍵助動(dòng)詞短語位置引發(fā)晚期正成分。這些結(jié)論揭示了自然語言理解過程中的不同句法層級(jí)結(jié)構(gòu)加工或許反映出不同的神經(jīng)機(jī)制。左側(cè)負(fù)波很可能與構(gòu)建局部、低層句法結(jié)構(gòu)有關(guān)系；右側(cè)前部負(fù)波則與構(gòu)建復(fù)雜的、高層句法結(jié)構(gòu)有關(guān)。

閱讀過程中的形態(tài)句法一致性違反會(huì)引發(fā)雙相ERP波形（LAN+P600）。影響以上兩種成分波幅的認(rèn)知因素以及前部負(fù)波的地形分布情況仍然是存在爭(zhēng)議的。我們研究與詞匯特征違反不同的語法性范疇的違反。這兩種特征不同之處在于一致性操作中的表征等級(jí)以及與可能成分建構(gòu)結(jié)構(gòu)關(guān)系的角色上。由這兩種一致性違反引發(fā)的ERP波形是不同的。對(duì)于兩種違反來說，LAN都是腹側(cè)分布，但性范疇違反時(shí)會(huì)出現(xiàn)中央延伸的現(xiàn)象。在音位違反的晚期時(shí)間窗口P600成分的振幅比較大。

以上研究可分為兩類，分別支持模塊論和交互論，但模塊論占上風(fēng)。模塊論可分為強(qiáng)勢(shì)模塊論和弱勢(shì)模塊論。強(qiáng)勢(shì)模塊論認(rèn)為句法加工先于語義加工，句法加工影響語義加工，但語義加工不影響句法加工。弱勢(shì)模塊論認(rèn)為句子認(rèn)知加工前期句法加工和語義加工彼此獨(dú)立，后期句法加工和語義加工相互影響。

Ainsworth-Darnell等（1998）和Osterhout、Nicol（1999）支持強(qiáng)勢(shì)模塊論，發(fā)現(xiàn)句法加工成分和語義加工成分在雙違背和單違背試驗(yàn)條件下沒有明顯變化，說明句法加工和語義加工不存在交互作用，而是相互獨(dú)立、互不影響。Hagoort（2003）實(shí)驗(yàn)結(jié)果則顯示雙違背中語義加工成分有明顯變化，句法加工成分未出現(xiàn)明顯變化，這說明句子認(rèn)知加工過程中句法加工和語義加工作用不同，句法加工影響語義加工，但不受語義加工影響。

也有實(shí)驗(yàn)支持弱勢(shì)模塊論，如：Gunter（1997、2000）；Ye（2006）發(fā)現(xiàn)雙違背產(chǎn)生的效應(yīng)大致等于句法違背和語義違背產(chǎn)生的效應(yīng)之和，早期句法加工成分在雙違背中沒有明顯變化，后期句法加工成分在雙違背中變?nèi)趸蛳?。這說明句子認(rèn)知加工早期句法加工和語義加工彼此獨(dú)立、互不影響，后期句法加工和語義加工交互作用。

Wicha（2004）、Palolahti（2005）、Yamada和Neville（2007）支持交互論，研究發(fā)現(xiàn)雙違背與單純違背實(shí)驗(yàn)條件相比，語義加工成分及句法加工成分都出現(xiàn)明顯變化。該現(xiàn)象說明句法加工和語義加工相對(duì)獨(dú)立，兩者在早期和后期始終有交互作用。

四、結(jié)語

目前句法語義的相關(guān)研究很多，觀點(diǎn)各異，這與實(shí)驗(yàn)范式的選擇有著很大的關(guān)系，一些研究的實(shí)驗(yàn)材料中違背詞位于句尾（如：Gunteret，1997）產(chǎn)生了“尾詞效應(yīng)”。采用違背句為刺激材料是為了探測(cè)違背詞是否會(huì)影響句法加工和語義加工過程的正常進(jìn)行，但當(dāng)違背詞處于句尾時(shí)，被試對(duì)句子的認(rèn)知加工已達(dá)整合階段，導(dǎo)致句尾詞加工受自身特性的影響較少，更多地受到高層次認(rèn)知加工的影響。句尾違背詞反映了局部加工效應(yīng)和整體加工效應(yīng)之和，因而句尾違背詞產(chǎn)生的ERP效應(yīng)無法完全顯示句法加工和語義加工交互作用的問題，即句法加工和語義加工誰影響誰的問題。但盡管如此，關(guān)于句子句法和語義的ERP研究確實(shí)取得了豐碩的成果，尤其是在探討二者關(guān)系的研究上，無論是句法自主論還是相互作用論，都得到了實(shí)證研究的支持，研究的內(nèi)容也涉及方方面面，在以后的研究中，我們要盡量避免干擾因素，更深入地研究句子的認(rèn)知加工機(jī)制。

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