熱點聚焦：研究揭示語言理解中的語音預測

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中國科學院心理研究所青年特聘研究員屈青青等在《大腦皮層》（Cerebral Cortex）上，發表了題為Predicting phonological information in language comprehension: evidence from ERP representational similarity analysis and Chinese idioms的研究論文。該研究聚焦于大腦在語言理解中如何進行預測加工，采用腦電神經表征相似性分析，揭示了語言理解中的語音預測（phonological prediction）及其時空表征機制。?

當前，關于語言預測的關鍵問題是預測加工的表征內容，即人們通常預測哪些語言表征信息。已有研究表明，在語言理解中，人們對即將出現的句法、語義信息進行預測。而關于較低層級的語音特征能否被預測，研究較少且爭議較大。如果存在語音預測，那么，語音預測的時間與神經表征是怎樣的？

為了回答上述問題，研究使用具有漢語特色且高限定性的漢語成語作為實驗材料，通過ERP表征相似度分析（RSA）方法對神經活動的時間及空間表征模式進行分析，考察語言理解中語音預測的時間與神經表征。該研究通過操縱漢語四字成語對之間第三個字的讀音，使其在成語對之間共享同一個音節（within-pair），例如，聲東擊（ji）西、面黃肌（ji）瘦，或不共享同一個音節（between-pair）。具體而言，實驗材料為10組常用的四字成語，每組內所有成語的第三個字具有相同的發音，例如，聲東擊（ji）西、面黃肌（ji）瘦，因而每個組內部成語對之間為within-pair組（即語音相關組），跨組別成語對之間語音不同，因而為between-pair組（即語音不相關組，圖A）。

實驗中，成語的前半部分（“聲東”）與后半部分（“擊西”）分屏呈現，并實時記錄被試的腦電信號。基于組內的第三個字共享相同的語音特征（圖B），研究預期within-pair組（如“聲東擊ji西”“面黃肌ji瘦”）引發的神經活動模式相似度將高于between-pair組（如“聲東擊ji西”“年事已yi高”）。通過分析空間神經活動相似度驗證了上述研究預期，表現為與between-pair組相比，共享語音的within-pair成語對之間的空間神經活動相似度更高。更重要的是，這種神經表征相似性效應在相同語音（即成語后半部分）呈現之前已開始出現（約200ms，圖C），為語音預測及其時間進程提供了神經證據。此外，研究進一步分析了上述語音預測效應在不同腦區的表征模式。研究發現，在兩種條件下，最大的神經表征相似度均出現在后部腦區，語音預測的神經表征相似效應出現在左側中后部腦區（圖D）。

研究表明，在語言理解中，大腦根據當前情境和上文信息，對將要出現的信息進行主動的預測；在高限定的語境下可以預測到未來詞匯的語音信息。在漢語成語的理解加工中，語音預測發生在高預測詞匯呈現之前的數百毫秒，集中在大腦左側中后部。該研究為語音預測加工提供了證據，并初步揭示了語音預測的時空表征，這加深了對語言預測的認知。此外，該工作為語言預測加工提供了研究思路與技術路線新視角。

研究工作得到國家自然科學基金面上項目和國際（地區）合作與交流項目、北京市科技新星項目、中國科協“青年人才托舉工程”項目、心理所“揭榜掛帥”項目的支持。

A. 實驗設計；B.成語第三個字的語音相似性矩陣；C.空間表征相似性分析顯示語音相似呈現前200毫秒開始出現語音相似的神經表征相似度效應；D.語音預測的神經表征相似度效應主要集中在大腦左側的中后部。

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