视野中汉语词素位置编码的神经机制

Abstract: In the psychophysics studies of the character decomposition and transposition processes of Chinese two-character compound words, we found that when two Chinese characters that form a compound word, regardless of their order, are presented in the attentional blink (AB) task, the likelihood of an AB for the second character is eliminated compared to when the two characters constitute separate words rather than a compound word. Additionally, the order of the foveally presented Chinese characters is more likely to be reversed, the same quality of lexical processing could be obtained from the foveal and parafoveal regions of the right and left visual fields, regardless of the character order, but not in the periphery of the right visual field. The present study aims to investigate the neural mechanisms underlying the temporal and spatial integration of character decomposition and transposition processes in Chinese compound words using the attentional blink paradigm. Specifically, we intend to carry out the following three aspects of innovative research based on our previous studies: (1) the neural mechanisms underlying the temporal characteristic of character decomposition and transposition processes in Chinese compound words using event related brain potentials; (2) the neural mechanisms underlying the attentional blink and right visual field superiority effects modulated by the character decomposition and transposition processes in the foveal, parafoveal and peripheral vision using event related brain potentials and functional magnetic resonance imaging. This project will provide important and extensive insights into human brain encodes the position of characters in printed words and how the character transpositions influence the Chinese reading.

我们在使用注意瞬脱范式对汉语词素位置编码的心理物理学研究中发现，不管合成词词素位置颠倒与否都会造成注意瞬脱效应消失；呈现在中央窝视野的合成词词素顺序更容易出现错误，词素位置颠倒在中央窝和副中央窝视野并不影响语义信息的提取，但是影响右视野边缘区域语义信息的提取。本项目将在申请人前期研究基础之上，使用注意瞬脱范式从时间和空间维度对视野中词语词素分离与颠倒加工的神经机制进行研究。拟重点开展如下三方面的研究：（1）使用事件相关电位技术从时间维度上对词素分离与颠倒加工造成注意瞬脱效应消失的神经机制进行研究；（2）使用事件相关电位技术从时间维度和功能性磁共振成像技术从空间维度对中央窝、副中央窝和边缘视野中词素分离与颠倒加工调节注意瞬脱幅度和右视野优势效应的神经机制进行研究。本项目的研究成果有助于更好的理解大脑是如何编码词素位置信息以及词素位置颠倒对阅读的影响。

词语词素位置信息编码是视觉单词识别的重要内容。本项目使用双任务快速序列视觉呈现范式和事件相关电位技术（ERP）从时间和空间维度探索中央凹、副中央凹和边缘视野中词素颠倒加工的神经机制。. 从时间维度上，复合词和词素转换的逆序词表现出明显的词优效应，即更高的正确率，更低的N250和N400波幅，复合词和词素转换的逆序词在N100, P200, 和N250成分上没有差异，在N400成分上有显著差异。. 在上下视野中词词素位置颠倒影响下视野的词语识别正确率。在左右视野中词素转换的ERP实验结果表明右视野呈现的真词和左视野呈现的词素转换的逆序词都表现出更低的N400波幅。真词和词素转换的逆序词在中央凹、副中央凹和边缘视野呈现条件下都表现出了更正的晚期正成分（LPC）。词素转换效应的时间进程随着视野的变化而不同：在中心和右视野呈现条件下，词素转换的逆序词比真词诱发了更负的N400和更正的LPC波幅；在左视野呈现条件下，真词则比词素转换的逆序词诱发了更负的N250波幅，但是在N400和LPC上却无明显差异。. 中央凹和副中央凹的目标识别正确率没有显著差异，但是在边缘视野的正确率显著降低。ERP结果表明，离心率可以边缘显著地预测总体N1的波幅。在中央凹、副中央凹和 边缘视野条件下，只在大脑右半球表现出显著的词素转换效应，即词素转换的逆序词比真词诱发更负的N1波幅。在T1和T2同时呈现在中心位置的条件下，逆序词比真词诱发更负的N400波幅；在T2呈现在左侧边缘视野的条件下，逆序词和真词N400波幅没有显著差异；在T2呈现在右侧边缘视野条件下，真词则比逆序词诱发了更负的N400波幅。. 总的来说，中文复合词词素顺序和空间位置的编码从早期的整词词形通达开始，表现为N250成分的变化，并且影响整词晚期语义的加工，表现为N400和LPC成分的变化。大脑右半球偏侧化进一步证明了大脑右半球词汇水平的精细加工能力。本项目的研究成果有助于更好的理解大脑是如何编码词素位置信息以及词素位置颠倒对阅读的影响。