段繼香

【摘要】：作為研究腦的語言加工常用的腦電成分，事件相關(guān)電位成分N400通常被看作語義加工的指標。因其能有效考察語言加工的各方面，在語言理解中得到廣泛運用。本文目的在于梳理其發(fā)展歷程，闡明其成分特性，簡介其研究范式、影響因素及相關(guān)理論模型等，以期對此成分作深入了解，展現(xiàn)其研究概貌。

【關(guān)鍵詞】：N400；語義加工；綜述

1 N400簡介

1980年，Kutas和Hillyard（1980）最先對N400進行了報道，隨后他們發(fā)現(xiàn)N400的波幅與被試對句子最后一個詞的期待程度呈負相關(guān)（Kutas & Hillyard， 1984）。

1980至1988年間，學(xué)者們主要是探討N400的名稱、含義及功能特性。1988年，它被公認為大腦的一個腦電成分。早期（1989-1998年）運用N400進行語言研究，注重的是語言處理的及時性、加工水平及語言要素的分類情況等方面。成熟時期（2000年后），研究者開始關(guān)注篇章理解（Van Berkum， 2009）、世界知識、非字面語言如隱喻的理解（Colson， 2011）、題元角色的違反、詞匯識別、音樂與語言的關(guān)系（杜醒等， 2009）等方面。N400自被發(fā)現(xiàn)起至今，極大地促進了語言研究的發(fā)展。

2 N400解析

2.1 N400的內(nèi)涵及成分特性

N400是一個分布在大腦中頂葉、偏右側(cè)半球的一個負向波，因其峰值出現(xiàn)在刺激呈現(xiàn)后的400ms左右，因而被稱為N400。N400潛伏期穩(wěn)定，對語義操作極其敏感。在語言的ERP研究中，N400被看作語義加工（難度）的指標。所有形式的詞匯（書面、口頭及符號的）都能誘發(fā)N400，它對與意義相關(guān)的文本也很敏感，圖形刺激也可誘發(fā)N400。當前，研究者在用語言刺激作材料的認知加工中廣泛發(fā)現(xiàn)了N400（Kutas et al.， 2000； Hagoort et al.， 2004； Van et al.， 2001）。

目前，多數(shù)研究者認為N400反映了詞匯識別過程中語義表征的自動激活（Brown et al.， 2000； Holcomb， 1988； Kiefer， 2000）和語義信息在句子加工中的下意識整合（Hagoort et al.， 2004）。但也有研究者發(fā)現(xiàn)N400不僅反映詞匯語義的加工，還反映被試對句法范疇的預(yù)期（Hinojosa et al， 2005）。郭桃梅等人（2008）的研究就表明，相似的N400成分可能反映不同的加工機制。

2.2 N400的頭皮分布與腦內(nèi)源

N400波幅的頭皮分布廣泛，主要位于頂區(qū)，在頭部右側(cè)更明顯（Kutas et al， 1988）。視覺N400最大波峰在頂中央部，聽覺N400則在額中央部（Kutas & Hillyard， 1980）。中頂區(qū)和頂枕區(qū)域是視覺任務(wù)中N400產(chǎn)生的主要區(qū)域（Kreher et al.， 2006），典型N400分布在頂中區(qū)（Kutas et al.， 2006）。

Kutas和Hillyard（1982）的研究發(fā)現(xiàn)句尾歧義詞在右半球引發(fā)的N400波幅略比左半球大，且波形持續(xù)時間在右半球比左半球更大。Connolly和Phillips（1992）、Connolly和Phillips（1994）采用相同實驗?zāi)Ｊ剑謩e呈現(xiàn)視覺與聽覺刺激，發(fā)現(xiàn)視覺N400分布于中頂部，而聽覺N400分布于額中部，研究者們認為這可能表明N400存在通路間頭的皮分布差異。于愛華等（2009）的研究發(fā)現(xiàn)，聽覺N400的產(chǎn)生是大腦雙側(cè)的，這與視覺通道所產(chǎn)生的單側(cè)（右側(cè)）N400（Rugg， 1984）是不同的。

關(guān)于N400的腦內(nèi)發(fā)生源，研究者們還未達成一致觀點。N400可能發(fā)生在旁海馬梭狀回（McCarthy et al.， 1995），也許發(fā)生在內(nèi)側(cè)顳葉（Nobre & McCarthy， 1995）。Ullman（2004）認為N400的腦內(nèi)發(fā)生源位于顳葉中部，并可能與腹側(cè)前額葉有關(guān)。Lau E. F. 等（2008）的研究發(fā)現(xiàn)，這一成分可能源于左側(cè)額下回或眶額皮層。張婭玲等（2011）通過實驗發(fā)現(xiàn)N400很可能源于額中回，可能是多源性的、多個部位共同作用的結(jié)果。

2.3影響N400的因素

影響N400的因素有很多。第一，刺激呈現(xiàn)通路。N400廣泛發(fā)現(xiàn)于多種語言的視聽等多通道中，且分布模式不一（Holcomb & Neville， 1990）；第二，語義聯(lián)系程度強弱；第三，目標詞出現(xiàn)在句子加工中的位置（Van Petten， 1995）；第四，句子理解任務(wù)中詞語的呈現(xiàn)速度（Kutas， 1997）；第五，年齡越大其潛伏期越短（Gunter et al.， 1992）。

何清順（2013）總結(jié)了詞語語義加工中影響的N400因素，如詞類、詞頻、拼寫相似性、語義關(guān)聯(lián)、詞語具體性、語境以及詞匯隱喻等，并指出對這些因素的研究有助于理清語言與大腦機制的關(guān)系。

2.4 N400研究范式

研究者多采用啟動范式和語義違反范式研究N400。前一種通過控制啟動刺激（呈現(xiàn)時間較短）和靶刺激的關(guān)系，來研究所誘發(fā)的N400 產(chǎn)生的影響。后一種范式則是在句子背景下，逐個呈現(xiàn)句子中的單詞，最后呈現(xiàn)靶刺激，從而來研究N400。

3與N400研究的相關(guān)理論模型

研究者一致認為N400反映了語言認知的加工過程，它與語言加工的詞匯-語義關(guān)系密切、對語義違反敏感，但在其反映的是有意識的語義整合過程還是詞匯加工過程，還未達成共識，因而產(chǎn)生了幾個與N400有關(guān)的理論模型。

3.1前詞匯加工理論

該理論以Morton（1969）的單詞產(chǎn)生器模型為基礎(chǔ)，認為N400反映了詞匯表征的自動激活擴散水平，它在啟動條件下的波幅比無啟動條件下小，因為啟動刺激產(chǎn)生的自動擴散激活會給靶刺激的覺察器提供更多的可用資源。Holcomb等人（2005）及Wang等人（2009）的研究結(jié)果都該理論，但該理論過于強調(diào)自動擴散激活的作用。

3.2詞匯加工理論

鑒于前詞匯加工理論的不足，Deacon等人（2004）將N400與語詞刺激的分析加工相聯(lián)系，提出詞匯加工理論，強調(diào)語境只是通過反饋語義信息來減少分析加工的難度，從而減小N400的波幅。這一理論避免了前詞匯加工理論的缺陷，但是，一些研究者對于非衍生假詞是否確實不能激活語義提出了質(zhì)疑。

3.3詞匯后整合理論

Holcomb（1993）的研究發(fā)現(xiàn)，刺激質(zhì)量（影響詞匯水平的加工）不影響N400的語義啟動效應(yīng)，提出詞匯后加工理論。他認為N400反映靶刺激在控制加工中被整合至上下文較高級意義的過程，其波幅與整合中所付努力成正相關(guān)。N400反映了受意識控制的語義整合過程，屬于詞匯后加工過程（Brown & Hagoort， 1993）。Brown等人（2000）的研究也表明N400波幅受期望產(chǎn)生的啟動控制。這些研究都支持詞匯后加工理論。

3.4交互激活模型（Interactive Activation Model）

在IA模型中，視覺語詞刺激需經(jīng)三個層次的加工，每個層次有相互獨立的單元，分別表征某特征、字母、單詞，亦分別稱作特征表征層次、字母表征層次、單詞表征層次。相鄰表征層次間的聯(lián)系既有促進也有抑制。該模型有串聯(lián)式加工和交互式加工兩個要素，都可解釋真詞的優(yōu)勢效應(yīng)。它還可對人們常把不熟悉的字詞識別為熟悉的字詞這一現(xiàn)象。許多模型都是以IA模型為基礎(chǔ)構(gòu)建，如DRC模型（雙通路串聯(lián)式模型）（Coltheart et al.， 2001）。

3.5多階段激活模型

多階段激活模型（Besner et al.， 2011）認為，詞匯加工從其正字法輸入詞條系統(tǒng)中的表征激活開始，然后再激活隨后的語義系統(tǒng)。語義表征的激活能擴散到相關(guān)語義表征，并通過反饋擴散至詞匯輸入詞條系統(tǒng)。刺激質(zhì)量和詞頻分別影響正字法輸入詞條系統(tǒng)的激活率及從正字法輸入詞條系統(tǒng)到語義系統(tǒng)的投射或者“通路”的傳遞效率。該模型預(yù)測，刺激質(zhì)量和頻率有疊加效應(yīng)，二者分別作用于不同的認知加工階段。

4 N400在語言認知及其他研究中的應(yīng)用

楊亦鳴等（2008）的研究運用N400這一指標，證明了詞匯能力具有顯著的心理現(xiàn)實性。曾紅玲等（2009）采用N400指標探討了語篇語境對句子理解的影響。沈汪兵等（2012）的研究發(fā)現(xiàn)了一個更負的N380，他們依據(jù)N380 的腦電、時頻特征及源定位將其確定為N400。

張輝等（2013）的研究表明N400與韻律相關(guān)。鄭志偉等（2013）的實驗認為N400效應(yīng)反映了情緒韻律對口語情緒詞意義提取的影響。劉兆敏等（2013）的研究認為N400可能是電生理研究者提出的神經(jīng)啟動概念的重要ERPs指標。

楊亞平等（2015）的研究表明，N400可以作為考察對刻板印象進行認知的電生理學(xué)指標。

5總結(jié)

本文對N400的研究作了全面回顧。綜上可見研究還存在一些不足：首先，因研究N400 所采用的實驗材料多樣且材料間差異大使得有關(guān)研究結(jié)論不盡一致、不具、普適性；其次，N400研究范式多樣，因在不同實驗任務(wù)中被試對實驗材料的加工程度不同，實驗結(jié)果因而也就不同。所以，研究者還需要繼續(xù)探索科學(xué)一致性的研究方法。

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