吳翰林 于 宙 王雪嬌 張清芳

語言能力的老化機(jī)制：語言特異性與非特異性因素的共同作用

吳翰林于 宙王雪嬌 張清芳

(中國人民大學(xué)心理學(xué)系, 北京 100872)

語言能力的衰退是由于一般認(rèn)知能力衰退引起的, 還是由于語言加工系統(tǒng)的衰退引起的, 抑或是兩者的共同作用？研究中測量了青年組和老年組的一般認(rèn)知能力(加工速度、工作記憶和抑制能力), 以及在詞匯、句子和語篇三個水平上的語言理解能力和語言產(chǎn)生能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 一般認(rèn)知能力、語言理解和語言產(chǎn)生能力都存在年老化現(xiàn)象。分層回歸分析表明, 一般認(rèn)知能力對語言能力的貢獻(xiàn), 以及語言理解能力和產(chǎn)生能力之間的相互貢獻(xiàn)在青年組和老年組中是不同的, 且存在詞匯、句子和語篇水平上的差異。在詞匯水平上, 青年人的成績能夠被一般認(rèn)知能力和另一種語言能力所顯著預(yù)測, 而老年人的成績卻不受一般認(rèn)知因素影響; 在句子水平上, 青年人的成績?nèi)阅鼙灰话阏J(rèn)知能力或另一種語言能力所解釋, 但這兩類變量都無法預(yù)測老年人的任務(wù)成績; 在語篇水平上, 青年人理解任務(wù)的成績顯著地受到產(chǎn)生能力影響, 而老年人的理解和產(chǎn)生任務(wù)成績則分別可以被一般認(rèn)知能力和語言理解能力所解釋。對組間差異的回歸分析表明, 一般認(rèn)知能力和另一種語言能力對組間差異都有顯著貢獻(xiàn), 且前者的貢獻(xiàn)大于后者。上述研究結(jié)果表明, 語言能力的老化是語言特異性因素和非特異性因素共同作用的結(jié)果。

認(rèn)知年老化; 一般認(rèn)知能力; 語言理解能力; 語言產(chǎn)生能力; 語言特異性; 語言非特異性

1 前言

語言認(rèn)知加工包括語言理解和語言產(chǎn)生兩種過程。語言理解是以感知語言的形式為基礎(chǔ), 提取通達(dá)其意義的過程; 語言產(chǎn)生則是以講話者想表達(dá)的思想或概念為基礎(chǔ), 提取語言的行為并進(jìn)行表達(dá)的過程(Pickering & Garrod, 2013)。傳統(tǒng)的心理語言學(xué)研究認(rèn)為, 語言理解和產(chǎn)生是兩種獨(dú)立的加工過程(Gaskell, 2007; Harley, 2008), 研究者分別采取不同的方法研究這兩種過程, 發(fā)現(xiàn)其具有不同的神經(jīng)基礎(chǔ)(Ben Shalon & Poeppel, 2008; Saur et al., 2008)。例如, 研究者認(rèn)為個體理解歧義句的過程, 與描述一幅圖畫時產(chǎn)生歧義句的過程是完全不同的。神經(jīng)語言學(xué)領(lǐng)域中經(jīng)典的利希海姆?布洛卡?威爾尼克(Lichtheim-Broca-Wernicke)模型認(rèn)為, 語言產(chǎn)生和語言理解涉及到獨(dú)立的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制, 這一結(jié)論來自于有關(guān)失語癥的研究(Shalom & Poeppel, 2008), 這表明個體的語言理解和產(chǎn)生過程是可以相互分離的。

盡管如此, 我們可以看到兩類加工過程中所涉及的表征都包括了概念、語義、字形、音韻等不同水平上的信息, 因此這兩類語言加工過程存在密切的聯(lián)系。Pickering和Garrod (2013)提出了語言產(chǎn)生與理解的整合理論, 認(rèn)為任何語言加工都同時包含這兩種過程。盡管大多數(shù)心理語言學(xué)實驗僅關(guān)注理解或產(chǎn)生過程中的一種, 但被試在完成實驗時卻需要理解和產(chǎn)生同時參與。例如, 在口語詞匯產(chǎn)生研究經(jīng)常使用的圖畫?詞匯干擾范式中, 就包括了詞匯理解和詞匯產(chǎn)生兩種過程。在這一范式中, 同時給被試呈現(xiàn)干擾詞和圖片, 被試的任務(wù)是忽略干擾詞, 準(zhǔn)確而迅速地說出圖片的名稱。干擾詞的加工是詞匯理解過程, 目標(biāo)任務(wù)(即圖畫命名)是詞匯產(chǎn)生過程。研究發(fā)現(xiàn), 干擾詞與圖畫名稱之間的語義和語音相關(guān)關(guān)系會顯著地影響命名潛伏期, 這表明詞匯理解過程影響了詞匯產(chǎn)生過程(Schriefers, Meyer, & Levelt, 1990)。類似地, 在詞匯命名(Strain, Patterson, & Seidenberg, 1995)、句子完成(Bock & Miller 1991)、詞匯識別(Ito, Tiede, & Ostry, 2009)等實驗任務(wù)中, 理解與產(chǎn)生的過程均同時存在。事實上, 語言理解和語言產(chǎn)生相互影響的特性使得二者能夠相互促進(jìn)。一方面, 當(dāng)進(jìn)行產(chǎn)生活動時, 個體通過理解來監(jiān)控自己的外部言語(即外部自我監(jiān)控)和內(nèi)部言語(即內(nèi)部自我監(jiān)控) (Levelt, 1989); 另一方面, 當(dāng)進(jìn)行理解活動時, 個體通過產(chǎn)生來預(yù)測即將出現(xiàn)的詞匯、句法和語義信息(Pickering & Garrod, 2007)。因此, 語言理解能力較強(qiáng)的個體很可能能夠產(chǎn)生更高質(zhì)量的語言, 而語言產(chǎn)生能力更強(qiáng)的個體在理解語言時也可能更容易。也就是說, 個體的語言理解能力和語言產(chǎn)生能力之間存在相互影響。

在認(rèn)知年老化領(lǐng)域, 已有研究多集中于對注意或記憶等過程的考察, 語言加工老化是一個新的研究主題。目前的研究中, 大多數(shù)僅關(guān)注了口語詞匯產(chǎn)生過程的老化現(xiàn)象及認(rèn)知機(jī)制(Shafto & Tyler, 2014)。事實上, 最新研究發(fā)現(xiàn)語言理解過程也存在老化, 老年人的語言理解和語言產(chǎn)生能力與青年人相比都出現(xiàn)顯著了的衰退。與此同時, 老年人的一般認(rèn)知能力也表現(xiàn)出衰退。已有研究都是單獨(dú)考察這兩個方面的影響, 尚未有研究同時考察一般認(rèn)知能力和語言特異性能力的衰退對于語言能力老化的影響。基于上述研究現(xiàn)狀, 本研究首次同時考察上述兩方面的因素對語言理解和語言產(chǎn)生能力老化的貢獻(xiàn)。我們首先比較青年人和老年人的語言理解能力和語言產(chǎn)生能力是否存在差異, 然后探索這種差異的影響因素是語言特異性的還是語言非特異性的, 并通過回歸分析確定其貢獻(xiàn)率。

1.1 語言能力的老化

人類的口語產(chǎn)生能力在60歲以后開始隨著年齡的增長而衰退, 主要表現(xiàn)為：與青年人相比, 老年人提取單詞的潛伏期更長且存在更多的提取失敗現(xiàn)象。與此同時, 研究發(fā)現(xiàn)老年人的語言理解能力保持相對完整, 詞匯知識甚至比青年人更加豐富(Shafto & Tyler, 2014)。研究發(fā)現(xiàn), 語言產(chǎn)生能力的衰退是非對稱性的(asymmetric)：老年人的語義提取能力保持相對完好(Burke & College, 1997; Kemper, 1992a), 但是語音提取方面出現(xiàn)了明顯的衰退, 表現(xiàn)為更頻繁的舌尖效應(yīng)(Tip-Of-the-Tongue effect, TOT effect) (Burke, MacKay, Worthley, & Wade, 1991; James & Burke, 2000; Rastle & Burke, 1996; Shafto, Burke, Stamatakis, Tam, & Tyler, 2007; White & Abrams, 2002)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象是因為個體能夠提取目標(biāo)詞的語義信息或特征, 但未能充分激活其音韻形式, 因而不能說出確切的單詞, 只能提供單詞的部分音韻信息。研究者對此提出了激活不充分假設(shè), 認(rèn)為這種現(xiàn)象是由于個體大腦中語義系統(tǒng)和語音系統(tǒng)之間的聯(lián)結(jié)減弱所導(dǎo)致的(Burke & Shafto, 2004; Taylor & Burke, 2002), 其神經(jīng)機(jī)制與一般的記憶提取失敗是不同的(Huijbers et al., 2016)。也有研究者對此提出了干擾假設(shè), 認(rèn)為與目標(biāo)詞有關(guān)的單詞抑制了目標(biāo)詞的產(chǎn)生, 從而導(dǎo)致了TOT。例如, 研究發(fā)現(xiàn)在語音相關(guān)條件下會發(fā)生更多的TOT (Jones & Langford, 1987)。這兩類理論分別從激活“目標(biāo)詞的語言信息”和排除“干擾信息”的角度對口語產(chǎn)生的認(rèn)知年老化機(jī)制進(jìn)行了闡述, 前者認(rèn)為口語產(chǎn)生的年老化與語言特點(diǎn)有關(guān), 表現(xiàn)出語言特異性; 后者認(rèn)為年老化是由于一般認(rèn)知能力的衰退所導(dǎo)致的, 表現(xiàn)出語言非特異性。

關(guān)于老年人的語言理解能力是否存在衰退, 這一點(diǎn)存在爭議。有研究發(fā)現(xiàn), 語言理解的一些核心過程在個體一生中保持相對穩(wěn)定, 包括詞匯表征的通達(dá)和句法表征的構(gòu)建等(Thornton & Light, 2006; Shafto & Tyler, 2014)。但也有證據(jù)表明, 老年人的語言理解能力相較于青年人確有衰退, 而這種衰退與一般認(rèn)知能力和知覺能力有關(guān), 包括工作記憶和聽力的下降等(DeDe & Flax, 2016)。不同于個體流體系統(tǒng)(fluid system)的廣泛衰退, 以詞匯知識為代表的晶體系統(tǒng)(crystal system)在一生中保持穩(wěn)定甚至持續(xù)發(fā)展(Ackerman, 2008; Lindenberger & Baltes, 1997; Park, et al., 2002; Salthouse, 1993; Schaie, 1994, 1996; Verhaeghen, 2003)。研究發(fā)現(xiàn), 老年人利用語義知識和語境信息的能力甚至強(qiáng)于青年人(Madden, 1988), 以此來彌補(bǔ)其語言加工效率的降低。

最近的一些研究發(fā)現(xiàn), 老年人的語義加工能力發(fā)生了衰退。Britt, Ferrara和Mirman (2016)在圖畫命名任務(wù)中發(fā)現(xiàn), 當(dāng)圖片名稱具有相近語義鄰近詞時, 老年人的命名反應(yīng)時顯著長于年輕人, 但在圖片名稱具有可替代詞的條件下未出現(xiàn)老化效應(yīng)。Valente和Laganaro (2015)發(fā)現(xiàn), 在圖片命名任務(wù)中老年人的反應(yīng)時比青年人更長(邊緣顯著), 準(zhǔn)確率更低, 但在詞匯?圖片再認(rèn)任務(wù)中, 老年人的準(zhǔn)確率卻高于青年人。ERP結(jié)果顯示, 在兩種任務(wù)中老年人與青年人在早期語義加工階段平均波幅具有差異, 同時, 在圖片命名任務(wù)中老年人在后期語音加工階段也與青年人具有差異。這表明老年人語義系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的聯(lián)結(jié)可能也出現(xiàn)了與青年人不同的模式。

1.2 語言能力老化的影響因素

老年人的語言加工能力出現(xiàn)了不同程度的衰退, 而這種衰退在語言理解和產(chǎn)生兩種過程中的表現(xiàn)模式不同, 導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因包括了語言非特異性和語言特異性兩方面的因素。

1.2.1 語言非特異性因素

大量研究認(rèn)為, 老年人語言能力的衰退是由于一般認(rèn)知能力(語言非特異性)衰退所導(dǎo)致的。研究者對此提出了三類理論——加工速度理論、工作記憶理論和抑制缺陷理論, 分別認(rèn)為個體的加工速度、工作記憶和抑制能力影響了其語言任務(wù)的表現(xiàn)。

加工速度理論(Salthouse, 1996)認(rèn)為, 認(rèn)知衰退的主要原因是個體進(jìn)行認(rèn)知加工的速度減慢。來自語言理解和產(chǎn)生領(lǐng)域的證據(jù)都表明, 語言加工的速率隨著年齡的增長而降低。例如, 老年人閱讀句子時識別詞匯的速度顯著慢于青年人(Kliegl, Grabner, Rolfs, & Engbert, 2004; Rayner, Reichle, Stroud, Williams, & Pollatsek, 2006; Stine-Morrow, Ryan, & Sandra Leonard, 2000); 命名圖片時, 老年人的命名潛伏期顯著長于青年人(Poon & Fozard, 1978; Morrison, Hirsh, Chappell, & Ellis, 2002)。老年人加工速度的下降引起了語言加工過程變慢, 潛伏期延長。

工作記憶是對當(dāng)前工作信息進(jìn)行存儲和操作的認(rèn)知系統(tǒng)(Baddeley, 1992)。大量研究表明, 工作記憶在語言活動中起著至關(guān)重要的作用(e.g., Adams & Gathercole, 2000; Baddeley, 2003; Daneman & Merikle, 1996; Ellis, 1996; Gathercole & Baddeley, 2014; Just & Carpenter, 2013; Martin, Shelton, & Yaffee, 1994; Montgomery, 1995; Nation, Adams, Bowyer-Crane, & Snowling, 1999)。隨著年齡的增長, 個體的工作記憶能力有下降的趨勢(e.g., Reuter- Lorenz & Sylvester, 2005; Salthouse, 1994), 尤其是獲取新信息和保持原有信息的能力(Swanson, 1999)。研究發(fā)現(xiàn), 工作記憶功能的損傷解釋了年齡增長所帶來的語言能力損傷(例如語篇理解能力的損傷) (de Beni, Borella, & Carretti, 2007; Kemper, 1992a), 訓(xùn)練言語工作記憶能有效地提高語言能力, 改善語言任務(wù)的成績, 包括言語流暢性任務(wù), 句子回憶任務(wù), 以及復(fù)雜句理解任務(wù)等(Payne, 2014)。

抑制缺陷理論(Inhibitory Deficit Theory, IDT)認(rèn)為, 老年人抑制能力的減弱是包括語言能力在內(nèi)的各種認(rèn)知能力下降的主要原因。Hasher和Zacks (1988)提出, 老年人抑制無關(guān)信息的能力下降, 這使得與當(dāng)前任務(wù)無關(guān)的信息進(jìn)入工作記憶并得到持續(xù)的激活, 這就阻礙了一部分與任務(wù)相關(guān)信息的獲取, 使得工作效率降低。研究表明, 抑制能力的缺陷對語言理解和產(chǎn)生過程都具有重要影響(Burke & College, 1997)。在語言理解方面, 老年人在識別具有大量鄰近詞匯(lexical neighbor)的單詞時比青年人更加困難(Taler, Aaron, Steinmetz, & Pisoni, 2010), 而且這種困難可以被抑制能力的差異所解釋(Sommers & Danielson, 1999)。在語言產(chǎn)生方面, 老年人在產(chǎn)生語篇時會出現(xiàn)更多的冗余語言, 而且缺乏重點(diǎn)和連貫性(Bortfeld, Leon, Bloom, Schober, & Brennan, 2001)。這種偏題現(xiàn)象正是由于抑制無關(guān)信息的能力下降所導(dǎo)致的(Arbuckle & Gold, 1993)。

綜上, 一般認(rèn)知能力在語言加工中可能起著重要作用, 這些能力的老化可能導(dǎo)致了語言能力的衰退。在本研究中, 我們分別針對這三個方面的一般認(rèn)知能力, 采取相應(yīng)的任務(wù)進(jìn)行測量(具體描述見方法部分)。

1.2.2 語言特異性因素

老年人語言能力的衰退可能是語言特異性的, 受到語言學(xué)變量的影響。從認(rèn)知加工資源的角度來講, 研究發(fā)現(xiàn)語言活動的某些方面并不受一般認(rèn)知資源限制。例如在句子理解任務(wù)中, 言語工作記憶資源的多少并不影響被試對句法信息的加工(Caplan & Waters, 1999, 2005; Waters & Caplan, 1996, 2001)。采用腦電和腦磁技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn), 語言信息加工的最初階段具有自動化的特點(diǎn), 這可能是因為大腦中語言記憶的神經(jīng)回路高度互聯(lián)互通, 即便在認(rèn)知資源極其有限的條件下, 這些記憶也能得到充分激活(Shtyrov, 2010)。

激活不充分假設(shè)即認(rèn)為, 老年人語言產(chǎn)生能力的衰退是由于語言系統(tǒng)中語義層面和音韻層面(或正字法層面)之間的聯(lián)結(jié)減弱導(dǎo)致的。在漢語口語詞匯產(chǎn)生方面, 楊群和張清芳(2015)發(fā)現(xiàn), 老年人的圖畫命名潛伏期長于青年人, 老年人的詞頻效應(yīng)和音節(jié)頻率效應(yīng)大于青年人, 且老年人中存在詞頻和音節(jié)頻率的交互作用, 而在青年組中卻未觀察到。這表明, 隨著年齡增長語言學(xué)信息之間的作用模式發(fā)生了變化。另外, 與青年人相比老年人在書寫過程中存在更多的提筆忘字現(xiàn)象。MacKay和Abrams (1998)發(fā)現(xiàn), 在聽覺呈現(xiàn)詞匯時老年人更有可能產(chǎn)生拼寫錯誤。當(dāng)要求老年人和青年人判斷視覺呈現(xiàn)的詞匯拼寫是否正確時, 二者表現(xiàn)出了同樣的準(zhǔn)確性; 而當(dāng)要求他們寫出剛剛看過的詞匯時, 老年人表現(xiàn)出了更多的拼寫錯誤(MacKay, Abrams, & Pedroza, 1999)。這些結(jié)果表明, 正字法表征的通達(dá)隨著年齡的增長而削弱, 這可能是由于老年人的詞形表征和語音表征之間的聯(lián)結(jié)減弱所致(Burke et al., 1991), 支持了激活不充分假設(shè)的觀點(diǎn)。因此, 我們認(rèn)為語言產(chǎn)生能力的老化很可能是由于人類語言加工系統(tǒng)本身的變化所導(dǎo)致的, 具有語言特異性。

語言加工系統(tǒng)包含各類表征(語義、韻律和句法等)及其運(yùn)用, 無論是語言理解過程還是產(chǎn)生過程, 都涉及到概念層、語義層和語音層表征的提取。老年人在口語詞匯產(chǎn)生過程中存在語義和語音聯(lián)結(jié)的減弱, 這可能會導(dǎo)致其在詞匯、句子和語篇能力水平上產(chǎn)生不同程度的衰退。研究表明, 在匹配了青年人和老年人的工作記憶廣度后要求他們產(chǎn)生不同難度的句子, 老年人在高難度任務(wù)中的表現(xiàn)顯著差于青年人, 而在低難度任務(wù)中兩組的表現(xiàn)相當(dāng)(Madden, Sale, & Robinson, 2018)。根據(jù)已有研究結(jié)果, 我們認(rèn)為在詞匯、句子和語篇理解過程中也存在類似的現(xiàn)象。語言任務(wù)中涉及到語言系統(tǒng)的不同加工水平, 可能會產(chǎn)生不同程度的老化。因此, 在本研究中我們測量了被試在詞匯、句子和語篇三個水平的語言理解和語言產(chǎn)生能力。根據(jù)Pickering和Garrod (2013)所提出的語言產(chǎn)生與理解的整合理論, 理解和產(chǎn)生過程的相互影響依賴于二者在短時間內(nèi)交織進(jìn)行, 即依賴于激活在各水平表征節(jié)點(diǎn)之間來回迅速傳遞。老年人語言信息節(jié)點(diǎn)之間的傳輸效率降低, 這很可能使得理解與產(chǎn)生過程彼此貢獻(xiàn)減小。因此, 我們推測老年人的語言理解和產(chǎn)生能力的相互貢獻(xiàn)可能不同于青年人, 這種相互貢獻(xiàn)可能隨著年齡的增長而減小。

語言能力的衰退是由于一般認(rèn)知能力衰退引起的, 還是由于語言加工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性衰退引起的, 抑或是兩者共同作用的結(jié)果？本研究關(guān)注語言能力衰退的機(jī)制, 具體考察：第一, 個體年老化的過程中, 在不同的語言加工水平上, 語言能力的哪些方面會發(fā)生衰退？第二, 語言非特異性和語言特異性因素對語言能力老化的影響及貢獻(xiàn)率。為了達(dá)到上述實驗?zāi)康? 我們選擇了兩組被試(青年組和老年組), 采用不同任務(wù)測量他們的一般認(rèn)知能力(加工速度、工作記憶和抑制能力), 以及在詞匯、句子和語篇加工水平上的語言理解能力和語言產(chǎn)生能力。我們比較兩組被試在不同任務(wù)上的表現(xiàn), 并通過回歸分析確定一般認(rèn)知能力和語言特異能力對語言能力老化過程的影響?；貧w分析包括兩個階段：第一階段, 我們分別對青年組和老年組被試建立模型, 考察一般認(rèn)知能力(語言非特異性因素)和語言特異能力(語言特異性因素)對語言任務(wù)的作用權(quán)重, 觀察兩組被試是否存在貢獻(xiàn)模式的差別。第二階段, 我們將兩組被試合并, 分別控制一般認(rèn)知能力和語言特異能力, 觀察其對組間差異的影響。我們預(yù)期老年人的一般認(rèn)知能力、語言理解和語言產(chǎn)生能力與青年人存在顯著差異; 語言非特異因素和語言特異因素對兩組人的貢獻(xiàn)模式不同, 且控制兩類因素均可能縮小組間差異。語言加工過程的老化是語言非特異性因素和語言特異性因素共同作用的結(jié)果, 且在不同的加工水平上(詞匯、句子和語篇), 兩類因素的貢獻(xiàn)率不同。

2 方法

2.1 被試

實驗共招募了217名被試。其中, 青年人103名(在校大學(xué)生, 46名男性, 平均年齡20.73 ± 2.25歲, 年齡范圍18~29歲, 平均受教育年限14.86 ± 1.99年); 老年人114名(社區(qū)退休人員, 39名男性, 平均年齡65.24 ± 5.18歲, 年齡范圍60~84歲, 平均受教育年限12.22 ± 2.94年)。兩組被試的性別比例(χ= 4.48,= 0.034)、年齡(= ?80.64,< 0.001, 95% CI = [?45.55, ?43.37])、以及平均受教育年限(= 7.68,< 0.001, 95% CI = [1.96, 3.32])存在顯著差異, 故在后續(xù)分析中對這三種人口學(xué)變量加以控制。所有被試均為漢語普通話母語者, 視力或矯正視力均正常, 經(jīng)詢問未有報告色盲或色弱病例, 無明顯運(yùn)動障礙, 能閱讀計算機(jī)屏幕上的文字并按鍵反應(yīng)。所有老年被試均事先通過了蒙特利爾認(rèn)知評估測試(Montreal Cognitive Assessment, Nasreddine et al., 2005, 成績大于或等于26分時認(rèn)知能力正常), 平均分?jǐn)?shù)27.29分。所有被試在實驗結(jié)束后獲得一定報酬。

2.2 任務(wù)

基于一般認(rèn)知能力衰退的三種主流理論(即加工速度理論、工作記憶理論和抑制缺陷理論), 我們分別測量了被試的認(rèn)知加工速度、工作記憶和抑制能力, 并且從詞匯、句子和語篇三個水平測量了被試的語言理解能力和語言產(chǎn)生能力。

2.2.1 一般認(rèn)知能力任務(wù)

測量認(rèn)知加工速度的任務(wù)包括數(shù)字判斷任務(wù)和顏色判斷任務(wù)。這兩項任務(wù)改編自Boudiaf等人(2008)的實驗, 測量被試加工視覺和語義信息并做出運(yùn)動反應(yīng)的效率, 可以反映被試在語言活動中的認(rèn)知加工速度。數(shù)字判斷任務(wù)要求被試判斷數(shù)字的奇偶性并按鍵反應(yīng)。每個試次的流程是：屏幕上首先呈現(xiàn)時間長度為500 ms的注視點(diǎn), 然后呈現(xiàn)2到9這8個數(shù)字中的某一個, 被試需要判斷該數(shù)字是奇數(shù)還是偶數(shù), 并分別用左手或右手的食指按鍵反應(yīng)。一旦被試做出反應(yīng), 便立即進(jìn)入下一個試次。在整個任務(wù)中8個數(shù)字每個呈現(xiàn)三次, 按照隨機(jī)順序呈現(xiàn)。顏色判斷任務(wù)要求被試判斷顏色塊的顏色并按鍵反應(yīng)。每個試次的流程是：屏幕上首先呈現(xiàn)時間長度為500 ms的注視點(diǎn), 然后呈現(xiàn)紅色或藍(lán)色的顏色塊, 被試需要判斷該色塊是紅色還是藍(lán)色, 并分別用左手或右手的食指按鍵反應(yīng)。一旦被試做出反應(yīng), 便立即進(jìn)入下一個試次。在整個任務(wù)中紅色塊和藍(lán)色塊各呈現(xiàn)12次, 按照隨機(jī)順序呈現(xiàn), 記錄被試的反應(yīng)時和反應(yīng)正確率。由于實驗任務(wù)難度很低, 采用正確率(accuracy, ACC)作為指標(biāo)無法有效反應(yīng)被試的加工速度, 故采用反應(yīng)時(RT)作為指標(biāo), 兩個任務(wù)中每個被試的平均RT納入后續(xù)分析。

測量工作記憶的任務(wù)包括數(shù)字廣度正背和倒背任務(wù)。這兩項任務(wù)改編自韋克斯勒智力量表第三版(the third edition of Wechsler Adult Intelligence Scale, WAIS-III, Wechsler, 1997)。在數(shù)字廣度正背任務(wù)中, 被試聽到提前錄制的數(shù)字串按照每秒一個數(shù)字的速度播放。在數(shù)字串播放完畢后, 被試需要復(fù)述所聽到的數(shù)字串, 復(fù)述正確則聽下一個數(shù)字串(該數(shù)字串的長度比前一個數(shù)字串長一個數(shù)字), 復(fù)述錯誤則聽另一個長度相同的數(shù)字串。如果第二個數(shù)字串復(fù)述正確則繼續(xù)實驗, 錯誤則實驗停止。被試在該任務(wù)上的分?jǐn)?shù)通過成功復(fù)述的數(shù)字串長度來計算, 分值最小為1分(3個數(shù)字), 最大為10分(13個數(shù)字)。在倒背任務(wù)中, 被試需要按照倒序復(fù)述所聽到的數(shù)字串, 其他規(guī)則與正背任務(wù)相同。分值最小為2分(2個數(shù)字), 最大為10分(10個數(shù)字)。每個被試在兩個任務(wù)上的得分納入后續(xù)分析。

對抑制能力的測量采用經(jīng)典的STROOP色詞判斷任務(wù)。該任務(wù)改編并翻譯自Golden和Freshwater (1978)的研究。任務(wù)中所用的材料為三種顏色(紅色、藍(lán)色和黃色)以及三個單字詞(“紅”、“藍(lán)”和“黃”)。顏色與詞隨機(jī)組合成為一致項(例如, 紅色的“紅”)和不一致項(例如, 藍(lán)色的“紅”)。任務(wù)中每個試次的流程是：屏幕上首先呈現(xiàn)時間長度為500 ms的注視點(diǎn)和1000 ms的空白屏, 之后呈現(xiàn)單字詞, 被試需要忽略字義而判斷字的顏色, 分別用左手或右手的食指、中指和無名指按相應(yīng)鍵進(jìn)行反應(yīng)。每個被試一致條件與不一致條件下的平均RT的差值(即STROOP效應(yīng))納入后續(xù)分析。

2.2.2 語言理解能力任務(wù)

詞匯理解任務(wù)。該任務(wù)是一項詞匯生命性判斷任務(wù)。實驗材料為30個雙字詞, 均來自張清芳和楊玉芳(2003)以及Liu, Hao, Li和Shu (2011)建立的標(biāo)準(zhǔn)化圖片庫中圖片的名稱, 其中一半詞語所代表的概念具有生命性(如“小鳥”), 另一半所代表的概念則不具有生命性(如“梯子”)。任務(wù)中每個試次的流程是：屏幕上首先呈現(xiàn)時間長度為500 ms的注視點(diǎn)和500 ms的空白屏, 之后呈現(xiàn)需要判斷的名詞, 被試需要根據(jù)名詞的生命性分別用雙手食指按相應(yīng)鍵反應(yīng)。按鍵后屏幕呈現(xiàn)時間長度為500 ms的空白屏, 之后進(jìn)入下一個實驗試次。每個被試的平均RT納入后續(xù)分析。

句子理解任務(wù)。該任務(wù)是一項句子含義判斷任務(wù)。實驗材料為30個獨(dú)立的句子(目標(biāo)句), 以及與每個目標(biāo)句一一匹配的另外30個句子(判斷句)。這30個判斷句中, 一半與目標(biāo)句在句意上一致, 另一半則不一致。材料中有三類目標(biāo)句：10個花園路徑句, 選自張蕊(2017)的研究; 10個定義句(即介紹一個新異的概念); 另外10個為特殊句式, 包括5個雙重否定句和5個反義疑問句。任務(wù)中每個試次的流程是：屏幕上首先呈現(xiàn)一個時間長度為500 ms的注視點(diǎn)和500 ms的空白屏, 然后呈現(xiàn)目標(biāo)句。被試閱讀完目標(biāo)句之后按空格鍵, 即呈現(xiàn)判斷句。被試需要判斷該句與目標(biāo)句的句意是否一致, 分別用左手或右手的食指按相應(yīng)鍵進(jìn)行反應(yīng)。被試按鍵后呈現(xiàn)時間長度為500 ms的空白屏, 然后進(jìn)入下一個試次。每個被試所作判斷的ACC納入后續(xù)分析。

語篇理解任務(wù)。該任務(wù)與句子理解任務(wù)的形式類似。實驗材料改編自李曉慶和楊玉芳(2005)的研究, 為30段與科技相關(guān)的敘事性語篇(目標(biāo)語篇), 以及與每段目標(biāo)語篇一一匹配的30個句子(判斷句)。這30個判斷句中, 一半與目標(biāo)語篇在含義上一致, 另一半則不一致。任務(wù)中每個試次的流程是：屏幕上首先呈現(xiàn)一個時間長度為500 ms的注視點(diǎn)和500 ms的空白屏, 然后呈現(xiàn)目標(biāo)語篇。被試閱讀完目標(biāo)語篇之后按空格鍵, 即呈現(xiàn)判斷句。被試需要判斷該句與語篇的含義是否一致, 分別用左手或右手的食指按相應(yīng)鍵進(jìn)行反應(yīng)。被試按鍵后呈現(xiàn)時間長度為500 ms的空白屏, 然后進(jìn)入下一個試次。每個被試所作判斷的ACC納入后續(xù)分析。

2.2.3 語言產(chǎn)生能力任務(wù)

詞匯產(chǎn)生任務(wù)。由兩類言語流暢性任務(wù)組成, 包括兩個語義流暢性(semantic fluency)任務(wù)和兩個音位流暢性(phonemic fluency)任務(wù)。在語義流暢性任務(wù)中, 被試需要在1分鐘內(nèi)盡可能多地說出動物類別(任務(wù)一)或水果類別(任務(wù)二)的詞語; 在音位流暢性任務(wù)中, 被試需要在1分鐘內(nèi)盡可能多地說出以/y/開頭(任務(wù)一)或以/sh/開頭(任務(wù)二)的詞語。4個任務(wù)按照隨機(jī)順序呈現(xiàn)。每個被試所有正確產(chǎn)生的詞語個數(shù)即為該被試詞匯產(chǎn)生任務(wù)的分?jǐn)?shù), 納入后續(xù)分析。

句子產(chǎn)生任務(wù)。改編自Kemper, Herman和Lian (2003)的研究。實驗材料為3組名詞(人物、地點(diǎn)和客體), 每一組包括12個名詞, 共計36個名詞, 均選擇并翻譯自Howard (1980)的標(biāo)準(zhǔn)化詞庫, 且均為高頻詞(Cai & Brysbaert, 2010)。整個實驗任務(wù)共計36個試次, 每一個試次的流程是：屏幕上首先呈現(xiàn)時間長度為500 ms的注視點(diǎn)和長度為500 ms的空白屏, 然后呈現(xiàn)上下排列的2個、3個或4個名詞(每種條件下有12個試次)。被試需要根據(jù)這些名詞產(chǎn)生一個正確的句子, 要求句子中要包含所有呈現(xiàn)的名詞。一旦被試開口發(fā)音, 屏幕上的名詞即消失, 留下時間長度為10 s的空白屏, 同時錄音收集被試的語料。每個試次所呈現(xiàn)的名詞中都至少包括一個人物名詞, 每個人物名詞在整個實驗中呈現(xiàn)3次。Kemper等人(2003)的研究表明, 在比較青年被試與老年被試所產(chǎn)生的句子時, 其句長指標(biāo)與其他句子復(fù)雜性指標(biāo)的模式相同, 可以有效反映句子的復(fù)雜程度。即被試所產(chǎn)生的句子越長, 句子產(chǎn)生能力越強(qiáng)。因此, 我們采用每個被試所產(chǎn)生句子的加權(quán)平均句長作為該任務(wù)的得分, 納入后續(xù)分析。

語篇產(chǎn)生任務(wù)。該任務(wù)材料選自Mayer (1969)的圖畫故事敘述材料《小青蛙, 你在哪里？》(), 共計24張無文字的圖畫。實驗中, 圖片按照故事順序依次在屏幕上呈現(xiàn), 被試需要一邊觀看圖片一邊講述該故事。當(dāng)一張圖片講述完成, 被試按空格鍵呈現(xiàn)下一張圖片, 直至結(jié)束。每個被試的語料從三個維度進(jìn)行編碼和計分：情節(jié)、主題和遭遇(具體參見Miles & Chapman, 2002), 三個維度的得分之和為被試在該任務(wù)上的得分, 納入后續(xù)分析。

2.3 程序

實驗程序采用E-Prime 3.0軟件(Psychology Software Tools, Pittsburgh, PA)編寫并在電腦上呈現(xiàn)。每個被試先完成測量加工速度、工作記憶和抑制能力的一般認(rèn)知能力任務(wù), 然后再分別完成語言理解和語言產(chǎn)生任務(wù)。由于語言任務(wù)耗時較長, 完成理解和產(chǎn)生任務(wù)的順序在被試間平衡。整個實驗持續(xù)約兩小時, 實驗中間有休息。

3 結(jié)果

6名老年被試由于沒有完成所有的實驗項目而被刪除, 共計211名被試進(jìn)入了數(shù)據(jù)分析。

3.1 描述統(tǒng)計

表1所示為青年組和老年組被試在全部11項任務(wù)中得分的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差, 以及兩組差異的Cohen’s值。檢驗的結(jié)果表明, 青年組和老年組的表現(xiàn)在所有任務(wù)上均存在顯著差異。在差異的效應(yīng)量(Cohen's)上, 除了STROOP任務(wù)的兩組差異效應(yīng)值處于中等水平外, 其余各任務(wù)的兩組差異效應(yīng)量都很大。為方便后續(xù)結(jié)果的呈現(xiàn), 我們將所有反應(yīng)時指標(biāo)進(jìn)行了取相反數(shù)處理。圖1所示為兩組被試各任務(wù)平均得分的Z分?jǐn)?shù)及其95%置信區(qū)間, 將青年人和老年人的數(shù)據(jù)放在一個分布中衡量時, 青年人的Z分?jǐn)?shù)顯著高于老年人。

3.2 各變量之間的相關(guān)分析

為比較青年組和老年組在各任務(wù)表現(xiàn)相關(guān)模式上的差別, 我們進(jìn)行了相關(guān)分析, 發(fā)現(xiàn)兩組被試在任務(wù)間相關(guān)模式上具有差異。表2所示為控制了人口學(xué)變量(性別、年齡和受教育年限)后, 青年組和老年組各任務(wù)得分之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)?？梢钥闯? 青年組與老年組的各任務(wù)相關(guān)模式不同。在一般認(rèn)知能力各個任務(wù)的相關(guān)關(guān)系中, 青年人比老年人表現(xiàn)出更多的顯著相關(guān)。例如, 青年人的STROOP任務(wù)與數(shù)字判斷、顏色判斷和數(shù)字廣度倒背任務(wù)之間的相關(guān)都是顯著的, 而老年人的STROOP任務(wù)僅僅與數(shù)字判斷存在顯著相關(guān)。在語言理解能力中, 青年組的語言理解能力與一般認(rèn)知任務(wù)之間呈現(xiàn)出更多的顯著相關(guān), 而老年人則少一些。例如, 青年人的詞匯和句子理解任務(wù)與加工速度任務(wù)(數(shù)字判斷或顏色判斷)和抑制能力任務(wù)之間有顯著相關(guān), 而老年組的詞匯和句子理解任務(wù)僅與加工速度任務(wù)中的顏色判斷任務(wù)之間有顯著相關(guān)。在語篇理解能力任務(wù)中, 青年組中僅發(fā)現(xiàn)了句子理解和語篇理解之間的顯著相關(guān), 而老年組的語言理解任務(wù)與一般認(rèn)知能力中的加工速度任務(wù)、工作記憶任務(wù)(數(shù)字廣度倒背)都有顯著相關(guān), 與詞匯理解和句子理解任務(wù)不相關(guān)。在語言產(chǎn)生能力任務(wù)中, 青年人的詞匯產(chǎn)生與一般認(rèn)知能力任務(wù)、詞匯理解和句子理解之間均有顯著相關(guān), 而老年人的詞匯產(chǎn)生任務(wù)與工作記憶任務(wù)和詞匯理解之間有顯著相關(guān); 青年人的句子產(chǎn)生與句子理解之間有顯著相關(guān),老年人的句子產(chǎn)生與工作記憶任務(wù)顯著相關(guān); 青年人的語篇產(chǎn)生與句子產(chǎn)生之間有顯著相關(guān), 老年人的語篇產(chǎn)生與加工速度任務(wù)、句子理解、詞匯產(chǎn)生和句子產(chǎn)生之間均有顯著相關(guān)。

表1 青年組與老年組在各項任務(wù)上的描述統(tǒng)計結(jié)果

圖1 青年組與老年組各項任務(wù)平均分的Z分?jǐn)?shù), 線段表示95%置信區(qū)間

表2 青年組與老年組在各項任務(wù)上的皮爾遜相關(guān)系數(shù)

注：控制了性別、年齡和受教育年限。< 0.05,< 0.01,< 0.001

3.3 分層線性回歸模型

回歸分析的目的是考察哪些語言特異性因素和非特異性因素顯著影響了語言理解能力和語言產(chǎn)生能力, 從語言能力的三個水平(詞匯、句子和語篇)來進(jìn)行, 分為兩個分析階段：

第一階段的分析關(guān)注青年人與老年人在各項語言任務(wù)上的模式差別。為探究一般認(rèn)知能力和語言產(chǎn)生能力對語言理解能力的貢獻(xiàn), 并比較兩者在青年組和老年組間的貢獻(xiàn)模式差異, 我們建立了6個分層線性回歸模型, 每個模型分為3層：第一層為人口學(xué)變量, 包括性別、年齡和受教育年限; 第二層加入一般認(rèn)知能力變量, 包括數(shù)字判斷、顏色判斷、數(shù)字廣度正背、數(shù)字廣度倒背以及STROOP任務(wù)的得分; 第三層加入語言產(chǎn)生能力變量, 包括詞匯產(chǎn)生、句子產(chǎn)生以及語篇產(chǎn)生任務(wù)的得分。本研究中所有的分層回歸模型均按照上述順序逐步放入三類變量?；貧w分析的指標(biāo)為2, 又叫做測定系數(shù)(coefficient of determination), 取值在0~1之間, 表示回歸平方和對總平方和的貢獻(xiàn)(張厚粲, 徐建平, 2003), 即預(yù)測變量的變異解釋了被預(yù)測變量變異的百分之多少。由于語言加工過程同時受到一般認(rèn)知能力和語言特異能力的影響, 在數(shù)據(jù)分析中控制了一般認(rèn)知能力后, 語言特異的加工過程如果仍然顯著(如語言理解能力對語言產(chǎn)生任務(wù)得分的顯著預(yù)測或者語言產(chǎn)生能力對語言理解任務(wù)得分的顯著預(yù)測), 則表明語言加工過程受到了語言特異性因素的影響。第一層與第二層之間可計算Δ2, 表示當(dāng)控制了人口學(xué)變量之后, 一般認(rèn)知能力變量對語言理解任務(wù)得分的解釋量, 即一般認(rèn)知能力對語言理解能力的貢獻(xiàn); 第二層與第三層之間同樣可計算Δ2, 表示當(dāng)控制人口學(xué)變量以及一般認(rèn)知能力變量之后, 語言產(chǎn)生能力變量對語言理解任務(wù)得分的解釋量, 即語言產(chǎn)生能力對語言理解能力的特異性貢獻(xiàn)(結(jié)果如表3所示)。在詞匯理解任務(wù)中, 青年組被試的一般認(rèn)知能力貢獻(xiàn)顯著(尤其是數(shù)字判斷任務(wù)的得分), 而在老年組被試中并未觀測到此現(xiàn)象。在句子理解任務(wù)中, 青年組被試的一般認(rèn)知能力和語言產(chǎn)生能力對語言理解能力都有顯著的貢獻(xiàn), 而在老年組被試中兩種能力的貢獻(xiàn)均不顯著。在語篇理解任務(wù)中, 青年組被試的語言產(chǎn)生能力對該任務(wù)有顯著貢獻(xiàn), 而老年組被試則是一般認(rèn)知能力貢獻(xiàn)顯著。

表3 一般認(rèn)知能力和語言產(chǎn)生能力對詞匯理解、句子理解和語篇理解任務(wù)得分的分層回歸分析[B (SE)]

注：所有連續(xù)變量均經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理。< 0.05,< 0.01,< 0.001

同樣地, 為探究一般認(rèn)知能力和語言理解能力對語言產(chǎn)生能力的貢獻(xiàn), 并比較兩者在青年組和老年組間的貢獻(xiàn)模式差異, 我們建立了類似的6個分層線性回歸模型, 每個模型分為3層：第一層和第二層為人口學(xué)變量和一般認(rèn)知能力變量, 第三層加入語言理解能力變量, 包括詞匯理解、句子理解以及語篇理解任務(wù)的得分。第二層與第三層之間的ΔR2表示當(dāng)控制了人口學(xué)變量以及一般認(rèn)知能力變量之后, 語言理解能力變量對語言產(chǎn)生任務(wù)得分的解釋量, 即語言理解能力對語言產(chǎn)生能力的特異性貢獻(xiàn)(結(jié)果如表4所示)。在詞匯產(chǎn)生任務(wù)中, 青年組被試的一般認(rèn)知能力和語言理解能力對語言產(chǎn)生能力都有顯著貢獻(xiàn), 而老年組被試僅語言理解能力的貢獻(xiàn)達(dá)到了顯著水平。在句子產(chǎn)生任務(wù)中, 青年組被試的語言理解能力貢獻(xiàn)顯著, 而老年組被試的兩種能力都沒有顯著貢獻(xiàn)。在語篇產(chǎn)生任務(wù)中, 青年組被試的一般認(rèn)知能力和語言理解能力都沒有顯著的貢獻(xiàn), 而老年組被試的語言理解能力對該任務(wù)貢獻(xiàn)顯著。第一階段分層回歸分析的結(jié)果匯總?cè)鐖D2所示。

表4 一般認(rèn)知能力和語言理解能力對詞匯產(chǎn)生、句子產(chǎn)生和語篇產(chǎn)生任務(wù)得分的分層回歸分析[B (SE)]

注：所有連續(xù)變量均經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理。< 0.05,< 0.01

為檢驗一般認(rèn)知能力、語言理解和語言產(chǎn)生能力的各子成分對語言任務(wù)表現(xiàn)的預(yù)測作用, 我們采用前進(jìn)逐步回歸(forward selection)將各預(yù)測變量逐個放入回歸方程, 觀察具體每個指標(biāo)對語言能力的解釋量, 結(jié)果如表5所示。對于詞匯水平的加工, 青年組的理解能力能夠被數(shù)字判斷、顏色判斷以及詞匯產(chǎn)生任務(wù)分?jǐn)?shù)所解釋, 產(chǎn)生能力能夠被詞匯理解和句子理解任務(wù)分?jǐn)?shù)所解釋; 而老年組的理解能力則能夠被詞匯產(chǎn)生任務(wù)得分所解釋, 產(chǎn)生能力能夠被數(shù)字廣度倒背和詞匯理解任務(wù)得分所解釋。對于句子水平的加工, 青年組的理解能力能夠被數(shù)字廣度倒背和詞匯產(chǎn)生任務(wù)得分所解釋, 產(chǎn)生能力能夠被語篇理解任務(wù)得分所解釋; 而老年組的理解能力則能夠被語篇產(chǎn)生任務(wù)得分所解釋, 產(chǎn)生能力能夠被數(shù)字廣度倒背任務(wù)得分所解釋。對于語篇水平的加工, 青年組的理解能力能夠被數(shù)字廣度倒背和句子產(chǎn)生任務(wù)得分所解釋, 產(chǎn)生能力未發(fā)現(xiàn)顯著的認(rèn)知能力或語言能力因素; 而老年組的理解能力則能夠被數(shù)字判斷和語篇產(chǎn)生任務(wù)得分所解釋, 產(chǎn)生能力能夠被顏色判斷和語篇理解任務(wù)得分所解釋。

圖2 (a)語言理解任務(wù)的分層回歸模型中分別控制一般認(rèn)知能力和語言產(chǎn)生能力后的ΔR2; (b) 語言產(chǎn)生任務(wù)的分層回歸模型中分別控制一般認(rèn)知能力和語言理解能力后的ΔR2。*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.001

在第二階段的回歸分析中, 我們聯(lián)合分析兩組被試各項任務(wù)的得分, 引入“組別”變量作為組間差異的指標(biāo)。通過控制各變量后觀察“組別”變量對模型解釋量的變化, 可以探索一般認(rèn)知能力和語言能力對于語言任務(wù)得分組間差異的影響。

為探究一般認(rèn)知能力和語言產(chǎn)生能力對語言理解任務(wù)得分組間差異的貢獻(xiàn), 我們對每個水平上的理解任務(wù)建立了3個模型, 每個模型分為兩層。在模型1中, 第一層為人口學(xué)變量, 第二層加入組別。此時Δ2表示在控制了人口學(xué)變量之后, 組別對各語言理解任務(wù)得分的解釋量。在模型2中, 第一層為人口學(xué)變量和一般認(rèn)知能力變量, 第二層加入組別。此時的Δ2表示, 在控制了人口學(xué)變量和一般認(rèn)知能力變量之后, 組別對各語言理解任務(wù)得分的解釋量。在模型3中, 第一層為人口學(xué)變量、一般認(rèn)知能力變量和語言產(chǎn)生能力變量, 第二層加入組別。此時的Δ2表示在將人口學(xué)變量、一般認(rèn)知能力變量以及語言產(chǎn)生能力變量都控制之后, 組別對各語言理解任務(wù)得分的解釋量。由于我們將2和Δ2均視為數(shù)值(解釋量與解釋量的變化量), 可以計算模型1和模型2之間Δ2的差值, 即ΔΔ2, 表示由于控制了一般認(rèn)知能力變量, 組別解釋量的減小量。同理, 模型2和模型3之間的ΔΔ2表示由于控制了語言產(chǎn)生能力變量, 組別解釋量的減小量(結(jié)果如表6所示)。在模型3中, 當(dāng)將人口學(xué)、一般認(rèn)知能力以及語言產(chǎn)生能力變量都進(jìn)行控制后, 組別對詞匯理解任務(wù)的解釋量不顯著。對于句子理解和語篇理解任務(wù), 即便將三種變量都進(jìn)行控制, 組別仍然能顯著解釋任務(wù)的變異。在全部三項語言理解任務(wù)中, 模型1與模型2之間的ΔΔ2均大于模型2與模型3之間的ΔΔ2。

表5 一般認(rèn)知任務(wù)、語言產(chǎn)生任務(wù)或語言理解任務(wù)對語言理解能力或語言產(chǎn)生能力的解釋量(ΔR2)

注：< 0.05,< 0.01,< 0.001

同樣地, 為探究一般認(rèn)知能力和語言理解能力對語言產(chǎn)生任務(wù)得分組間差異的貢獻(xiàn), 我們按照同樣的方式對每個水平上的產(chǎn)生任務(wù)建立了3個模型(結(jié)果如表7所示)。對于每一項語言產(chǎn)生任務(wù), 模型3中組別的解釋量均顯著, 即當(dāng)控制了人口學(xué)、一般認(rèn)知能力以及語言理解能力變量后, 三項產(chǎn)生任務(wù)均仍存在顯著的組間差異。另外, 在全部三項語言產(chǎn)生任務(wù)中, 模型1與模型2之間的ΔΔ2均大于模型2與模型3之間的ΔΔ2。第二階段分層回歸分析結(jié)果匯總?cè)鐖D3所示。

4 討論

我們考察了語言非特異性和語言特異性因素對語言能力老化的影響。我們首先比較了青年組和老年組被試在語言理解、語言產(chǎn)生和一般認(rèn)知能力任務(wù)上的表現(xiàn), 發(fā)現(xiàn)在測量語言理解能力、語言產(chǎn)生能力和一般認(rèn)知能力的所有任務(wù)上, 青年被試與老年被試均存在顯著的組間差異, 表明這三種能力都存在年老化現(xiàn)象。分層回歸分析結(jié)果表明, 一般認(rèn)知能力和語言產(chǎn)生(或語言理解)能力對于語言理解(或語言產(chǎn)生)任務(wù)的貢獻(xiàn)模式在青年組和老年組中是不同的, 且存在詞匯、句子和語篇加工水平上的差異。一般認(rèn)知能力和語言能力對青年組語言任務(wù)表現(xiàn)的貢獻(xiàn)都大于老年組, 表明語言非特異性因素(一般認(rèn)知能力)和語言特異性因素共同影響了語言能力的老化。從語言任務(wù)的不同加工水平來看, 在較低水平的加工過程(例如詞匯水平)中, 青年人和老年人的語言任務(wù)間的相關(guān)模式類似, 而在較高水平的加工過程(例如句子和語篇水平)中兩組被試的相關(guān)模式具有明顯的不同, 表明個體語言系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的老化更容易體現(xiàn)在較高水平的加工過程中。

表6 一般認(rèn)知能力和語言產(chǎn)生能力對詞匯理解、句子理解和語篇理解任務(wù)得分組間差異的分層回歸分析[B (SE)]

注：所有連續(xù)變量均經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理。< 0.05,< 0.01,< 0.001

表7 一般認(rèn)知能力和語言理解能力對詞匯產(chǎn)生、句子產(chǎn)生和語篇產(chǎn)生任務(wù)得分組間差異的分層回歸分析[B (SE)]

注：所有連續(xù)變量均經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理。< 0.05,< 0.01,< 0.001

圖3 語言任務(wù)的分層回歸模型中組別的ΔR2。** p < 0.01, ***p < 0.001

4.1 語言理解和語言產(chǎn)生能力的老化

我們發(fā)現(xiàn), 在全部六項語言理解和語言產(chǎn)生任務(wù)中, 青年組和老年組的表現(xiàn)都具有顯著差異。這表明, 與青年人相比老年人的語言能力具有廣泛性的下降。在語言產(chǎn)生領(lǐng)域, 關(guān)于老年人產(chǎn)生能力衰退的觀點(diǎn)得到了大量證據(jù)支持。眾多研究發(fā)現(xiàn), 語言產(chǎn)生能力與年齡有關(guān)的衰退發(fā)生在詞匯水平(e.g., Burke et al., 1991; Clark et al., 2009; James & Burke, 2000; Morrison et al., 2002; Poon & Fozard, 1978; Rastle & Burke, 1996; Shafto et al., 2007; Taylor & Burke, 2002; White & Abrams, 2002), 句子水平(e.g., Kemper et al., 2003; Kemper, Herman, & Liu, 2004)和語篇水平(e.g., Bortfeld et al., 2001; de Beni et al., 2007; Kemper, 1992b), 我們的結(jié)果與已有研究結(jié)論一致。在詞匯產(chǎn)生任務(wù)中, 實驗采用了言語流暢性任務(wù), 發(fā)現(xiàn)老年人的言語流暢性要顯著弱于青年人, 結(jié)果與已有研究結(jié)論一致(Clark et al., 2009)。在句子產(chǎn)生任務(wù)中, 我們發(fā)現(xiàn)老年被試所產(chǎn)生的句子, 其復(fù)雜程度要顯著低于青年被試。這表明, 老年人建構(gòu)復(fù)雜句法的能力可能有所下降, 與已有的研究結(jié)論一致(Kemper, Greiner, Marquis, Prenovost, & Mitzner, 2001)。在語篇產(chǎn)生任務(wù)中, 老年組被試所產(chǎn)生的語篇相比于青年被試具有更大的偏題傾向, 在按照要點(diǎn)計分的任務(wù)中得分更低。這一結(jié)果與已有的研究結(jié)論一致, 反映了老年人的語言在扣題和整體連貫性上與青年人相比存在明顯不足(Glosser & Deser, 1992)。

已有研究關(guān)于語言理解能力的老化存在爭論。在詞匯水平的理解任務(wù)中, 大多數(shù)研究結(jié)果支持我們的發(fā)現(xiàn), 即老年人詞匯識別速度慢于青年人(Kliegl et al., 2004; Madden, 1988; Rayner et al., 2006)。然而, 在句子水平和語篇水平的理解任務(wù)中, 現(xiàn)有研究存在分歧。有研究發(fā)現(xiàn), 老年人在句子理解和語篇理解過程中對句法信息的加工與青年人不存在明顯差距。這方面的實驗證據(jù)主要來自在線句法加工(online syntactic processing)任務(wù)(DeDe, Caplan, Kemtes, & Waters, 2004; Tyler, Cobb, & Graham, 1992; Waters & Caplan, 2001), 考察被試實時加工句法信息的過程。相比之下, 采用離線句法加工(offline syntactic processing)任務(wù)通常能夠檢測到老年人與青年人的表現(xiàn)差異(DeDe & Flax, 2016)。研究者認(rèn)為, 在這類任務(wù)中因為探測刺激的出現(xiàn)晚于所要理解的信息, 老年人工作記憶容量的下降導(dǎo)致其在該類任務(wù)中的表現(xiàn)更差。我們的結(jié)果發(fā)現(xiàn), 數(shù)字廣度倒背任務(wù)成績能夠顯著解釋句子理解和語篇理解成績, 為工作記憶衰退導(dǎo)致語言理解能力下降的觀點(diǎn)提供了證據(jù)支持。

4.2 語言能力的老化：語言非特異性和語言特異性因素的共同作用

根據(jù)一般認(rèn)知能力對語言任務(wù)得分的回歸分析結(jié)果我們發(fā)現(xiàn), 相比于老年被試語言非特異性因素(即一般認(rèn)知能力因素)對于青年人語言任務(wù)的表現(xiàn)貢獻(xiàn)更大。在詞匯理解、句子理解和詞匯產(chǎn)生任務(wù)中, 青年被試的一般認(rèn)知能力變量能夠顯著解釋任務(wù)得分的變異, 而在老年被試中卻未觀察到這種現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)可以在流體智力與晶體智力的框架下進(jìn)行解釋：流體智力(在本研究中即一般認(rèn)知能力)在成年早期到達(dá)頂峰后逐漸衰退, 而晶體智力(例如詞匯知識和某些技能)在一生中持續(xù)發(fā)展(Margrett, Martin, Woodard, & Poon, 2016)。為了完成某種語言活動, 青年人可以依靠其一般認(rèn)知能力(即流體智力), 而老年人則更需要借助畢生積累的豐富語義知識(即晶體智力)。盡管如此, 在語篇理解任務(wù)中, 我們觀察到一般認(rèn)知能力在老年人中發(fā)揮了顯著的作用, 而在青年人中卻沒有。我們認(rèn)為這種反轉(zhuǎn)的模式可能與所選擇實驗材料的內(nèi)容有關(guān)。語言理解任務(wù)中所用材料均為科技題材, 更貼近青年人的生活而相對遠(yuǎn)離老年人的生活。因此, 青年人在理解語篇時可以借助其豐富的與科技相關(guān)的知識儲備, 而老年人反而只能依賴一般認(rèn)知能力來當(dāng)場理解這些不熟悉的信息。這也提示我們在材料的選擇中應(yīng)該包括各類題材的語篇, 我們將在后續(xù)的研究中對此進(jìn)行探索。

在句子理解和語篇理解任務(wù)中, 青年組被試的語言產(chǎn)生能力顯著地解釋了任務(wù)得分的變異; 在詞匯產(chǎn)生任務(wù)中, 青年組被試的語言理解能力具有顯著的解釋力。以上現(xiàn)象在老年組中均未觀察到。這表明, 青年人的語言理解和產(chǎn)生能力之間的聯(lián)系更為緊密, 而在老年人中二者的聯(lián)系變?nèi)?。在Pickering和Garrod (2013)的語言產(chǎn)生與理解的整合理論中, 當(dāng)個體進(jìn)行語言活動時, 激活在各個水平的語言表征間來回傳遞。根據(jù)傳遞不足假設(shè), 老年人語言系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度減弱, 降低了激活傳遞的效率, 因此阻礙了理解和產(chǎn)生這兩種過程的相互協(xié)助。采用事件相關(guān)電位技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn), 在理解語言的過程中老年人運(yùn)用語境信息進(jìn)行預(yù)測的能力弱于青年人(Federmeier, McLennan, de Ochoa, & Kutas, 2002), 表明其運(yùn)用產(chǎn)生過程來預(yù)測所理解的信息的能力下降, 即語言理解與產(chǎn)生過程的聯(lián)結(jié)減弱。盡管如此, 在語篇產(chǎn)生任務(wù)中, 語言理解能力對老年人的任務(wù)分?jǐn)?shù)解釋力顯著, 而在青年人中卻未觀察到這種現(xiàn)象。這與老年人在產(chǎn)生語篇時的偏題傾向有關(guān)。相較于青年人, 老年人在產(chǎn)生語篇時更容易忽略重點(diǎn)信息, 并且缺乏連貫性(Bortfeld et al., 2001; Arbuckle & Gold, 1993), 因此語言理解能力強(qiáng)的個體, 更能有效地通過自我監(jiān)控來保持扣題, 避免偏題現(xiàn)象, 這就導(dǎo)致理解能力在老年人中對語篇產(chǎn)生任務(wù)表現(xiàn)具有顯著的解釋力。而青年人在產(chǎn)生語篇時較少存在偏題現(xiàn)象, 因此語言理解能力的高低對該任務(wù)表現(xiàn)的影響較小。從語言任務(wù)(能力)的不同水平來看, 詞匯水平的理解和產(chǎn)生任務(wù)之間具有緊密的聯(lián)系。無論是在青年組還是老年組中, 詞匯理解任務(wù)和詞匯產(chǎn)生任務(wù)都具有非常顯著的相關(guān)關(guān)系, 并且可以顯著地相互解釋。但當(dāng)進(jìn)入句子和語篇水平, 這種相互關(guān)系變得更為復(fù)雜：在老年組中, 句子理解和語篇產(chǎn)生、語篇理解和語篇產(chǎn)生都具有顯著的相關(guān)關(guān)系, 但在青年組中未觀察到; 在青年組中, 語篇理解和句子產(chǎn)生彼此能夠顯著地相互預(yù)測, 而在老年組中并未觀察到二者的相關(guān)關(guān)系。這些結(jié)果表明, 個體語言系統(tǒng)內(nèi)部的老化可能體現(xiàn)在較高水平的加工。

從具體任務(wù)得分對語言能力的解釋情況來看, 相比于言語短時記憶, 言語工作記憶具有更重要的影響。數(shù)字廣度倒背任務(wù)得分能夠顯著解釋青年組的句子和語篇理解能力, 以及老年組的詞匯和句子產(chǎn)生能力, 而數(shù)字廣度正背任務(wù)得分卻并未顯著解釋任何語言任務(wù)得分。這可能是由于倒背任務(wù)需要對記憶信息進(jìn)行操作和存儲, 正背任務(wù)對于記憶信息的操作要求較少, 這是工作記憶區(qū)別于短時記憶的重要特征。上述發(fā)現(xiàn)表明, 相對于單純的言語短時記憶(體現(xiàn)為數(shù)字廣度正背得分), 無論是青年人還是老年人, 言語工作記憶(體現(xiàn)為數(shù)字廣度倒背得分)對于語言加工更為重要。另外, 青年組的語篇理解任務(wù)和句子產(chǎn)生任務(wù)成績能夠顯著地相互預(yù)測, 而老年組中卻未觀察到這種現(xiàn)象。這可能來自于青年人在句子產(chǎn)生任務(wù)中有時傾向于產(chǎn)生較短但正確完整的句子, 這種化繁為簡的能力降低了所產(chǎn)生的句子的復(fù)雜性, 但卻有利于他們完成語篇理解任務(wù)。青年人在面對語篇理解任務(wù)中較長的篇章時, 能夠簡化文章的邏輯, 提煉出主干信息, 有利于正確地理解語篇內(nèi)容。老年人由于一般認(rèn)知能力的下降和語義豐富度的增強(qiáng), 在句子產(chǎn)生任務(wù)中所產(chǎn)生的句子比較長, 但其句法結(jié)構(gòu)和語義表達(dá)更容易出錯。這一實驗結(jié)果與我們所采取的句子產(chǎn)生任務(wù)有密切關(guān)系, 下一步的研究需要采取各種句子產(chǎn)生任務(wù)對此結(jié)果進(jìn)行驗證。

從一般認(rèn)知能力或語言能力對組間差異的預(yù)測來看, 控制二者中的任意一種均能夠?qū)е陆M別的解釋量變小。除詞匯理解任務(wù)外, 其他5項任務(wù)在控制了一般認(rèn)知能力和另一類語言能力之后, 組別的解釋量仍然顯著, 即仍存在組間差異。這些結(jié)果表明, 一般認(rèn)知因素和語言特異性因素都能預(yù)測語言能力的衰退。回歸分析的結(jié)果表明, 一般認(rèn)知因素在語言能力的老化中體現(xiàn)在, 控制一般認(rèn)知能力之后組別對每項任務(wù)的解釋量均減小。語言特異性因素在語言能力的老化中體現(xiàn)在兩個方面：第一, 在控制語言理解能力或語言產(chǎn)生能力之后, 青年組與老年組之間的差異(組別)對語言任務(wù)變異的解釋量減小, 這說明兩種語言能力在衰退中具有相互影響, 這種貢獻(xiàn)是在控制了一般認(rèn)知能力的前提之下的。第二, 即便控制了一般認(rèn)知能力和另一類語言能力, 組別仍對絕大多數(shù)語言任務(wù)具有解釋力, 即這些語言任務(wù)所反映的語言能力在青年被試和老年被試間具有特異性。唯一的例外是詞匯理解任務(wù)。該任務(wù)在控制了一般認(rèn)知能力和語言產(chǎn)生能力之后, 組間差異不再顯著。這可能是由于該任務(wù)與測量加工速度的任務(wù)(尤其是數(shù)字判斷任務(wù))具有高度相似性所導(dǎo)致的。兩種任務(wù)都涉及簡單語義信息的提取(Boudiaf et al., 2018) (在數(shù)字判斷任務(wù)中為數(shù)字奇偶性, 在詞匯理解任務(wù)中為詞匯生命性), 并且都需要被試通過雙手按鍵反應(yīng)。這種高度的相似性可能導(dǎo)致了兩種任務(wù)在青年組被試中的高相關(guān), 以及一般認(rèn)知能力變量對該任務(wù)表現(xiàn)的高解釋力。我們在回歸模型間計算了ΔΔ2來探究控制一般認(rèn)知能力和語言能力對于組別解釋量的影響, 發(fā)現(xiàn)在全部6項語言任務(wù)中, 一般認(rèn)知能力的影響(模型2中的ΔΔ2)始終大于另一種語言能力(模型3中的ΔΔ2) (見表6和表7)。因此我們推斷, 在語言能力的衰退中一般認(rèn)知能力為語言能力提供了加工的“硬件”系統(tǒng), 在語言加工中起了很重要的作用, 會約束或限制語言的加工過程和語言能力的發(fā)展。同時, 語言特異性因素仍然對語言加工過程和語言能力有獨(dú)特的貢獻(xiàn), 這表明語言能力的老化既是一個語言非特異性過程, 也是一個語言特異性過程。

我們注意到, 對具體某項認(rèn)知能力的依賴程度受到具體實驗任務(wù)設(shè)置的影響。本研究中, 由于詞匯理解任務(wù)難度較小, 采用正確率不能很好地反映被試的能力, 因此我們采用反應(yīng)時作為詞匯理解能力的指標(biāo)。這使得該任務(wù)對于加工速度(同樣采用反應(yīng)時作為指標(biāo))的依賴更大。下一步的研究可以參考其他有關(guān)詞匯理解和句子產(chǎn)生的實驗范式, 選用更為優(yōu)化的指標(biāo), 降低其對于某一種認(rèn)知能力的依賴程度。在句子產(chǎn)生任務(wù)中, 我們采用了“被試一旦開口發(fā)音, 所呈現(xiàn)的詞就消失”的設(shè)置。這是為了更好地探測句子的計劃和編碼過程, 即被試在開口說話前計劃了哪些內(nèi)容。但是, 詞語的消失會增加被試的記憶負(fù)擔(dān)。在下一步的研究中, 可以設(shè)置不同難度(例如對記憶要求不同)的句子產(chǎn)生任務(wù), 通過實驗設(shè)計考察一般認(rèn)知資源的變化對語言加工過程的影響。根據(jù)聯(lián)合國經(jīng)濟(jì)和社會事務(wù)部(2019)的統(tǒng)計, 預(yù)計到2050年全世界每6人中就有1人年齡在65歲以上, 保護(hù)老年人的認(rèn)知能力和語言能力對于提高他們的生活質(zhì)量至關(guān)重要。我們的研究首次探索了一般認(rèn)知能力、語言理解和語言產(chǎn)生能力之間的關(guān)系, 尤其關(guān)注了老年人與青年人之間的差異。研究結(jié)果對于延緩老年人的衰老, 保護(hù)老年人的認(rèn)知功能, 改善老年人日常生活的交流質(zhì)量具有一定的指導(dǎo)作用。在臨床領(lǐng)域, 這項研究對于針對老年人的認(rèn)知能力和語言能力的量表編制等工作具有借鑒意義。

5 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)了青年人和老年人的語言理解能力和語言產(chǎn)生能力都存在差異, 且差異在詞匯、句子和語篇水平的理解和產(chǎn)生任務(wù)中表現(xiàn)不同。老年人的各項語言任務(wù)得分均低于青年人, 而且一般認(rèn)知能力和語言特異能力對語言任務(wù)表現(xiàn)的貢獻(xiàn)模式在青年人和老年人間也具有不同?？刂埔话阏J(rèn)知能力或語言能力都能縮小組間差異, 但在大多數(shù)任務(wù)中即便將二者均加以控制, 組間差異仍然顯著。這些發(fā)現(xiàn)表明, 語言能力的老化是語言非特異性因素和特異性因素共同作用的結(jié)果, 且語言非特異性因素的貢獻(xiàn)更大。

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Language processing in normal aging: Contributions of information-universal and information-specific factors

WU Hanlin; YU Zhou; WANG Xuejiao; ZHANG Qingfang

(Department of Psychology, Renmin University of China, Beijing 100872, China)

Language is a complex lifelong faculty supported by the general cognitive system as well as the dynamic interactions between comprehension and production processes within the language system. Studies reported that while normal aging impairs important aspects of language production, most core processes of comprehension are robust. However, accumulating evidence suggests a decline in comprehension when comparing older adults with young ones. Thus it is plausible to assume that there might be a general degradation in older adults’ language capacity. The information-universal theories assume that the aging of language is contributed by the declines in general cognitive abilities including processing speed, working memory and inhibitory function, while the information-specific theories highlight the unique changes of linguistic representations and their connections in the brain, which may result in decreased interplay between comprehension and production.

The current study investigated the relationships among language comprehension capacity, production capacity, and general cognitive abilities, and explored the factors that influence the aging of language processing. We employed two groups of participants (103 young adults and 114 older adults), and measured their general cognitive abilities and language capacities with different tasks. General cognitive abilities were assessed in three dimensions: processing speed by color judgment and numerical judgment tasks, working memory by digit span forward and backward tasks, and inhibitory function by STROOP color-word judgment task. Language comprehension and production capacities were measured at word, sentence and discourse processing levels, respectively.

We first compared the performance between the two age groups, and then conducted hierarchical regression analyses to examine the contributions of information-universal and information-specific factors to language performance. Results showed lower scores in older adults than their young counterparts on all measures. The first hierarchical regression analyses revealed that there were differences between the older and the young groups, which presented not only in the contributions of general cognitive abilities to language capacities but also in the contributions of comprehension and production capacities to each other. For word processing, young adults’ performance was predicted by both general cognitive abilities and the other language capacities, while the former did not predict older adults’ performance; for sentence processing, young adults’ performance was predicted by general cognitive abilities (only in comprehension) and the other language capacities, while neither of them explained older adults’ performance; for discourse processing, young adults’ comprehension scores were predicted by their production capacity, while older adults’ scores of comprehension and production were predicted by their general cognitive abilities and comprehension capacity respectively. Results of the second hierarchical regression analyses indicated that both general cognitive abilities and the other language capacities contributed to the group differences in language performance, and the contributions of the former were larger than those of the latter.

In sum, older adults show an overall age-related decline in general cognitive abilities, language comprehension and production capacities. We suggest that the aging of language processing is subject to both the information- universal factor as well as the information-specific factor, with the former reflected as the general degradation in cognitive abilities and the latter related to specific changes in the architecture of language system.

cognitive aging; general cognitive abilities; language comprehension; language production; information- universal factor; information-specific factor

B842

2019-09-16

* 北京市社會科學(xué)基金重點(diǎn)項目(16YYA006), 中國人民大學(xué)科學(xué)研究基金項目(中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項) (18XNLG28)項目資助。中國人民大學(xué)中央高校建設(shè)世界一流大學(xué)(學(xué)科)和特色發(fā)展引導(dǎo)專項資金支持。

? 吳翰林和于宙為共同第一作者。

張清芳, E-mail: qingfang.zhang@ruc.edu.cn