老年人漢語閱讀中預(yù)測誤差成本的產(chǎn)生機制

　　摘要閱讀的認(rèn)知加工機制隨年齡變老只發(fā)生了量變還是也產(chǎn)生了質(zhì)變,是畢生發(fā)展研究領(lǐng)域的重要問題。要進(jìn)行有效的語言處理,讀者必須結(jié)合已有的經(jīng)驗知識和當(dāng)前語境對即將出現(xiàn)的信息進(jìn)行預(yù)測加工。因此,要解決上述問題就要回答老年人閱讀中預(yù)測加工機制發(fā)生了怎樣變化,即預(yù)測誤差成本是如何產(chǎn)生的。研究擬采用眼動腦電同步記錄技術(shù),在自然閱讀過程中實時獲取語言處理的行為和神經(jīng)指標(biāo),聚焦老年人預(yù)測誤差成本的產(chǎn)生機制,主要從副中央凹視覺、工作記憶負(fù)荷及語言能力三方面解釋預(yù)測誤差成本產(chǎn)生的原因。研究成果對構(gòu)建漢語閱讀的畢生發(fā)展模型有重要意義。

　　關(guān)鍵詞語境效應(yīng),預(yù)測誤差成本,漢語閱讀,老化效應(yīng),眼動腦電同步記錄

　　1問題提出

　　2019年末,我國60歲以上的老年人口數(shù)量已超過2.5億,我國即將進(jìn)入快速老齡化階段國家統(tǒng)計局,2020)。人類發(fā)展的傳統(tǒng)觀念將教育和學(xué)習(xí)放在生命前端以建立知識庫和提升能力。然而,隨著壽命的延長和人口結(jié)構(gòu)老齡化,保持信息更新和學(xué)習(xí)能力對維持整個生命周期的活力愈發(fā)重要。閱讀是人類學(xué)習(xí)和獲取信息的主要渠道,但閱讀能力的發(fā)展研究主要集中于早期發(fā)展階段,對老年期閱讀行為的變化及其潛在認(rèn)知機制的關(guān)注則嚴(yán)重不足。也就是說,隨著年齡變老,閱讀的認(rèn)知加工究竟只是產(chǎn)生了量變還是存在質(zhì)變這一關(guān)鍵問題尚未解決。

　　漢語教學(xué)論文：《近現(xiàn)代漢語辭源》在漢語詞源研究上的貢獻(xiàn)

　　當(dāng)前有關(guān)閱讀老化的研究表明,老年人(60歲以上的閱讀速度比青年人(18~30歲慢,在閱讀過程中有更多、更長的注視和更頻繁的回視(Kliegletal.,2004;Rayneretal.,2006;Stine-Morrowetal.,2010;Warringtonetal.,2019;Whitford&Titone,2017)。漢語閱讀研究進(jìn)一步得出,為適應(yīng)漢字文本密集、詞邊界不明顯的特點,老年人發(fā)展出更謹(jǐn)慎的眼動策略,表現(xiàn)為更少的跳讀和更短的向前眼跳王敬欣等,2020;Lietal.,2019;Lietal.,2018;Wang,Li,Li,Xie,Chang,etal.,2018;Wang,Li,Li,Xie,Liversedge,&Paterson,2018;Zangetal.,2016;Zhaoetal.,2021;Zhaoetal.,2019)。

　　目前,閱讀領(lǐng)域的主流眼動計算模型——E-Z讀者模型和SWIFT模型都通過改變參數(shù)對閱讀老化進(jìn)行了模擬,但是他們進(jìn)行模擬時所依據(jù)的實證研究數(shù)據(jù)對隨著年齡變老,閱讀的認(rèn)知加工發(fā)生了量變還是質(zhì)變這一問題的看法是不同的。Kliegl等人(2004)的研究發(fā)現(xiàn),盡管總體來說老年人比青年人有更長的注視時間,但并沒有發(fā)現(xiàn)年齡與詞頻的交互作用,即老年人和青年人表現(xiàn)出了類似的詞匯加工模式,只是老年人的加工速度整體變慢,表現(xiàn)出的是一種量變。Laubrock等(2006)的研究基于SWIFT模型對該研究的結(jié)果進(jìn)行了模擬。而Rayner等(2006)則發(fā)現(xiàn),在跳讀和注視時間等指標(biāo)上都存在年齡和詞頻的交互作用,老年人和青年人表現(xiàn)出不同的詞匯加工模式,老年人存在更大的詞頻效應(yīng),加工低頻詞時存在特殊困難,更依賴上文信息在閱讀中進(jìn)行預(yù)測加工。

　　以彌補緩慢的詞匯加工過程,表現(xiàn)為一種質(zhì)變。并且該研究還通過修改E-Z讀者模型的參數(shù)對這種老化效應(yīng)進(jìn)行了成功模擬。后續(xù)的多項研究也得到了類似的年齡與詞頻的交互作用劉志方等,2019;McGowan&Reichle,2018;Rayneretal.,2013;Wang,Li,Li,Xie,Chang,etal.,2018;Wang,Li,Li,Xie,Liversedge,&Paterson,2018;Whitford&Titone,2017;Zangetal.,2016)。要解決這一爭議,不能僅考慮基礎(chǔ)的詞匯加工,更要從閱讀研究的基本取向入手。閱讀的交互加工取向認(rèn)為,讀者將自己的經(jīng)驗知識結(jié)合當(dāng)前語境對即將出現(xiàn)的信息進(jìn)行預(yù)測和提前激活,這是有效語言加工中極其重要的部分白學(xué)軍,閆國利,2017)。

　　最新提出的漢語閱讀眼動控制模型(Chinesereadingmodel,CRM)雖然尚未模擬老化效應(yīng),但是也將預(yù)測性作為重要的參數(shù)納入了模型(Li&Pollatsek,2020)。因此,考察隨著年齡變老,閱讀的認(rèn)知加工究竟只是產(chǎn)生了量變還是存在質(zhì)變,問題核心在于老年人的閱讀預(yù)測加工機制產(chǎn)生的變化。要考察閱讀預(yù)測加工機制變化的焦點,就要著重考察老年人在閱讀中是否存在預(yù)測誤差成本及其影響因素。

　　當(dāng)前研究擬采用眼動腦電同步記錄技術(shù),聚焦老年人預(yù)測誤差成本的產(chǎn)生機制,從副中央凹視覺加工、工作記憶負(fù)荷及語言能力三方面考察老年人的閱讀加工機制產(chǎn)生動態(tài)變化的原因。研究老年人漢語閱讀中的預(yù)測加工變化,對深入理解漢語加工的認(rèn)知機制、構(gòu)建漢語閱讀能力的畢生發(fā)展模型具有重要意義;更能針對老年人提出有效調(diào)節(jié)措施,促進(jìn)老年人的健康管理、工作和繼續(xù)教育,積極應(yīng)對老齡化。

　　2研究現(xiàn)狀

　　2.1閱讀預(yù)測加工

　　預(yù)測加工是大腦的基本工作方式,通過預(yù)測編碼、計算預(yù)測誤差來進(jìn)行正確的信息推斷(Clark,2013;Schusteretal.,2021)。近年來,句子理解的觀點一直在向更廣泛地接受語言的預(yù)加工轉(zhuǎn)變,即整個閱讀過程是基于不斷預(yù)測達(dá)成的讀者與文本的交互對話過程(Willemsetal.,2016)。完形概率是測量閱讀材料中目標(biāo)詞預(yù)測性的主要方式(Taylor,1953;Zhaoetal.,2021;Zhaoetal.,2019)。讀者進(jìn)行完形填空任務(wù),根據(jù)目標(biāo)詞前面的句子內(nèi)容給出最先想到的詞,給出目標(biāo)詞的讀者占所有讀者的比例即為該詞的完形概率。語境是決定詞匯預(yù)測性的關(guān)鍵因素(Balotaetal.,1985)。

　　語境給出的信息越詳細(xì)、限制性越強限制性語境),讀者越有可能做出強有力的預(yù)測;但如果語境給出的信息模糊非限制性語境),讀者做出的預(yù)測就會較弱且隨機。閱讀的眼動研究發(fā)現(xiàn)了預(yù)測性效應(yīng)(predictabilityeffect),即讀者對高預(yù)測詞的注視時間比對低預(yù)測詞更短,且更容易跳讀(Balotaetal.,1985;Ehrlich&Rayner,1981;Rayner&Well,1996;Staub,2015;Zhaoetal.,2021;Zhaoetal.,2019);閱讀的電生理研究也發(fā)現(xiàn),隨著預(yù)測性的降低,N400波幅增大(Kretzschmaretal.,2015),對低預(yù)測詞的加工更困難。預(yù)測性效應(yīng)的產(chǎn)生原因目前主要有兩種理論:第一種理論認(rèn)為預(yù)測性效應(yīng)來源于對詞匯形成全或無的激活,又稱詞匯預(yù)測(lexicalprediction)。如果產(chǎn)生正確預(yù)測會促進(jìn)詞匯加工,如果預(yù)測不正確則會對詞匯加工產(chǎn)生干擾即出現(xiàn)預(yù)測誤差成本)(Luke&Christianson,2016)。

　　另一種理論認(rèn)為預(yù)測性效應(yīng)來源于對即將出現(xiàn)的詞匯的擴散預(yù)激活,讀者可能同時激活一系列相關(guān)詞,這些詞的激活程度與其完形概率成正比(Frissonetal.,2017),最終誰勝出依賴于讀者的目標(biāo)、先驗知識和自下而上的信息輸入(Kuperberg&Jaeger,2016),是一種等級擴散激活(gradedprediction)。要判斷讀者采用了哪種預(yù)測加工,關(guān)鍵在于考察是否存在預(yù)測誤差成本(predictionerrorcost),也就是說如果目標(biāo)詞預(yù)測錯誤,在看到實際出現(xiàn)的目標(biāo)詞時是否需要付出更大的加工成本。

　　例如,在限制性語境今天是程亮的生日,他的媽媽給他買了一個中,可預(yù)測的目標(biāo)詞為蛋糕,不可預(yù)測的目標(biāo)詞為手機。在非限制性語境令程亮沒有想到的是,他的媽媽給他買了一個____中,對應(yīng)的不可預(yù)測目標(biāo)詞也是手機。如果讀者采用的是全或無的激活,那么在限制性語境下只能激活蛋糕,如果看到手機作為目標(biāo)詞,就會產(chǎn)生干擾,在限制性語境中的手機加工就要比在非限制性語境中的手機更困難,產(chǎn)生預(yù)測誤差成本。

　　而如果讀者采用的是等級擴散激活,在限制性語境下就會激活蛋糕手機等一系列可以作為生日禮物的目標(biāo)詞,只是激活強度不同,如果看到手機作為目標(biāo)詞,就不會產(chǎn)生更大的干擾,限制和非限制語境中的手機加工就不會有顯著差異,不存在預(yù)測誤差成本。也就是說,如果發(fā)現(xiàn)老年人存在預(yù)測誤差成本而青年人不存在的證據(jù)在眼動的注視時間、跳讀率、回視比率和注視點個數(shù)上和腦電N400成分的平均振幅、峰值和潛伏期等指標(biāo)上),則認(rèn)為老年人采用了不同于青年人的預(yù)測加工方式,閱讀認(rèn)知加工產(chǎn)生了質(zhì)變;而如果沒有發(fā)現(xiàn)老年人和青年人在預(yù)測誤差成本上有什么差異,則認(rèn)為老年人的閱讀認(rèn)知加工只是產(chǎn)生了量變。

　　拼音文字研究發(fā)現(xiàn),青年被試在限制性語境中,對低預(yù)測詞的加工并不會比對非限制性語境中該詞的加工速度慢,即不存在預(yù)測誤差成本。這說明青年人采用的是等級擴散激活,而非全或無的詞匯預(yù)測。相較于全或無的詞匯預(yù)測,等級擴散激活是一種更有效的激活方式(Frissonetal.,2017)。漢語作為一種與拼音語言不同的符號文字系統(tǒng),在視覺和詞匯加工方面對讀者有著特殊要求,但漢語也有和其他語言共通的認(rèn)知神經(jīng)機制。尤其是在預(yù)測加工方面,漢語研究得到了與拼音文字一致的預(yù)測性效應(yīng)白學(xué)軍等,2011;白學(xué)軍等,2015;蘇衡等,2016;Li&Pollatsek,2020;Rayneretal.,2005;Yaoetal.,inpress),表明在高水平的閱讀信息加工層面上存在跨語言的普遍機制。但是漢語閱讀中是否存在預(yù)測誤差成本,還需要更直接的實證研究證據(jù)。

　　2.2預(yù)測加工與老化

　　E-Z讀者模型認(rèn)為老年人會更大程度地依賴上文信息對即將出現(xiàn)的詞匯進(jìn)行預(yù)測。然而,目前有關(guān)閱讀中預(yù)測加工老化效應(yīng)的實證研究數(shù)量有限且結(jié)論不一致。一些采用眼動技術(shù)的研究考察了老年人和青年人的預(yù)測加工,發(fā)現(xiàn)老年人比青年人存在更大的預(yù)測性效應(yīng),老年人在加工低預(yù)測詞時所需時間更長,表明他們更依賴上文信息做出預(yù)測劉志方等,2019;Choietal.,2017;Huettig&Janse,2016;Zhaoetal.,2021)。另一些采用事件相關(guān)電位技術(shù)進(jìn)行的研究則發(fā)現(xiàn)老年人比青年人表現(xiàn)出了延遲且更小的預(yù)測性效應(yīng),認(rèn)為老年人在閱讀中對預(yù)測加工的依賴降低(Federmeier&Kutas,2019;Payne&Federmeier,2018)。

　　雖然眼動和事件相關(guān)電位研究得到的結(jié)果表現(xiàn)形式不同,但兩種方法都發(fā)現(xiàn)老年人和青年人確實存在不同的預(yù)測性效應(yīng),這提示老年人的預(yù)測加工機制可能發(fā)生了質(zhì)變。前文語境究竟能更好地促進(jìn)老年人加工高預(yù)測詞匯,還是會阻礙老年人加工低預(yù)測詞匯?現(xiàn)有研究不管是眼動還是事件相關(guān)電位都僅采用了限制性語境,尚無法回答這個問題。要解決上述問題,一方面需要在限制性和非限制性語境下,考察老年人和青年人是否會產(chǎn)生不同的預(yù)測誤差成本,另一方面要得到更有說服力的結(jié)果需要采用更精確也更具有生態(tài)效度的眼動腦電同步記錄進(jìn)行考察。

　　2.3影響老年預(yù)測加工的因素

　　在閱讀過程中,讀者不僅能夠看到當(dāng)前正在注視的詞,還能對即將出現(xiàn)的信息進(jìn)行副中央凹預(yù)視加工。讀者對文本信息進(jìn)行加工的過程就是不斷將已經(jīng)加工的信息和即將出現(xiàn)的視覺信息進(jìn)行整合。因此,高效的閱讀預(yù)測加工需要讀者有良好的視覺能力、工作記憶能力以及語言能力的協(xié)同參與。畢生發(fā)展觀認(rèn)為老化不等同于純粹的衰退,而是在各種能力下降真實存在的前提下,認(rèn)知機制發(fā)生了動態(tài)變化。正常老化會帶來視覺等生理機能和工作記憶等認(rèn)知能力的下降,但同時語言能力等晶體智力也能得以保留。吳翰林等(2020)的研究關(guān)注語言能力的老化機制,提出非特異性的一般認(rèn)知能力與特異性的語言能力在共同作用,一般認(rèn)知能力對青年人和老年人的語言能力組間差異貢獻(xiàn)更大。

　　因此探究影響老年人預(yù)測加工的因素時必須進(jìn)行多維考察。 隨著年齡增長,即便是健康的老年人,也會出現(xiàn)視覺能力衰退,進(jìn)而導(dǎo)致邊緣視野區(qū)信息加工能力的減弱(Lietal.,2019;Owsley,2016)。這意味著老年人的副中央凹預(yù)視加工很有可能也會受到影響。但副中央凹視覺信息有效性是否會影響老年人的預(yù)測加工,這一問題尚沒有明確答案,目前僅有間接證據(jù)證明老年人預(yù)視加工受損會影響其眼動策略(Lietal.,2018;Schotteretal.,2015;Schotteretal.,2014)。除了視覺能力造成的影響,認(rèn)知能力老化同樣是重要的影響因素。

　　在認(rèn)知老化過程中,流體智力的衰退主要表現(xiàn)為工作記憶能力下降(Janse&Jesse,2014;Stine-Morrowetal.,2010);晶體智力的持續(xù)增長則表現(xiàn)在語言能力方面(Liuetal.,2019)。認(rèn)知能力對信息加工的影響同樣是多維和多向的,即成人發(fā)展和衰老的兩大核心——晚期生活中的心理機能衰退流體智力和語言能力的保留或增加晶體智力對過程層面的閱讀加工有著重要影響(Stine-Morrowetal.,2010)。一方面,流體智力隨年齡老化而產(chǎn)生的下降可能會限制閱讀加工。

　　與老化相關(guān)的理論中,工作記憶衰退理論得到了大量實證研究的支持何文廣,2017)。有研究發(fā)現(xiàn)工作記憶能力和語言的預(yù)測加工呈正相關(guān),工作記憶容量下降的個體存儲語境信息量小、轉(zhuǎn)換和整合信息的速度也會下降,從而影響預(yù)測加工(Janse&Jesse,2014;Huettig&Janse,2016)。但值得注意的是新近研究表明漢語閱讀的語義整合并不能單純用工作記憶的下降來解釋(Zhuetal.,2019)。另一方面,在成人期習(xí)慣性地與文本接觸讓老年人有更多的文本閱讀經(jīng)驗,語言能力和知識得到保留或增加,會在一定程度上緩沖老化所帶來的影響(Liuetal.,2019;Salthouse,2012)。

　　語言能力已經(jīng)被證明與預(yù)測加工有關(guān),相關(guān)研究對比了高低語言能力的成人,語言能力弱者表現(xiàn)出更差的預(yù)測加工(Huettig&Brouwer,2015)。最新的研究表明,詞匯量更高的老年人在語言處理能力上表現(xiàn)得更像青年人,說明詞匯量起到了一定的補償作用(Xuetal.,2020)。副中央凹預(yù)視信息的有效性、工作記憶的負(fù)荷量以及語言能力的保持均有可能對老年人和青年人閱讀的預(yù)測加工機制造成影響,且這些影響可能并不是獨立存在的,但目前已有研究尚不能證實三者怎樣影響預(yù)測誤差成本的產(chǎn)生。

　　因此,要考察老年人閱讀預(yù)測加工機制變化的原因,必須要考慮到視覺能力下降、流體智力如工作記憶和晶體智力如語言能力的影響。除此之外,其他非特異性認(rèn)知因素也被研究者認(rèn)為會對語言能力的老化產(chǎn)生影響吳翰林等,2020),例如老年期加工速度降低(Salthouse,1996)和抑制無關(guān)信息的能力下降(Campbelletal.,2020);老年人的受教育背景以及日常閱讀習(xí)慣也會影響其語言能力。

　　2.4眼動腦電同步記錄技術(shù)在閱讀中的應(yīng)用

　　在閱讀的電生理研究中大多采用快速系列視覺呈現(xiàn)范式(RSVP),這種范式為預(yù)測加工相關(guān)研究提供了很多證據(jù),但也有潛在弱點:刺激的非自然呈現(xiàn)(Frissonetal.,2017;Schotteretal.,2014)。

　　一方面,單詞以特定速率呈現(xiàn)的時間通常比正常閱讀中加工每個詞所需的時間要長得多;另一方面,這種范式讓被試采用單向的系列加工方式對文本信息進(jìn)行加工,無法進(jìn)行自然閱讀過程中存在的預(yù)視加工和回視加工。Sereno和Rayner(2003)的綜述中首次提出可以將眼動追蹤與ERP技術(shù)相結(jié)合的方法,在正常閱讀情境下同時記錄眼動指標(biāo)和與注視相關(guān)的腦電指標(biāo)(fixation-relatedbrainpotentials,FRPs),當(dāng)這兩種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于同樣的實驗設(shè)計時,能同步測量閱讀認(rèn)知加工過程中的眼動行為表現(xiàn)和EEG信號。眼動和腦電信號都具有非常高的時間分辨率,同步記錄的關(guān)鍵在于保證眼動和腦電信號的采集具有相同的采樣率一般采用1000Hz),這樣能夠更好地探測出注視時大腦所進(jìn)行的加工(Baccino,2011)。

　　同步記錄通過兩臺以并口方式連接的電腦實現(xiàn),一臺電腦(A)負(fù)責(zé)呈現(xiàn)刺激及收集眼動數(shù)據(jù),另一臺電腦(B)負(fù)責(zé)收集腦電數(shù)據(jù)。實驗可以設(shè)置在電腦呈現(xiàn)某個刺激的同時向電腦發(fā)送同步TTL脈沖信號,達(dá)到眼動和腦電系統(tǒng)的同步記錄。在離線分析的時候,TTL脈沖信號為數(shù)據(jù)的匹配提供了準(zhǔn)確的時間標(biāo)記離線分析時以注視開始和注視結(jié)束的時間點作為腦電數(shù)據(jù)分段的依據(jù)。但是值得注意的是在腦電記錄的過程中本身要排除眼動所帶來的眼電干擾,進(jìn)行眼動腦電同步記錄就要進(jìn)行偽跡矯正。目前認(rèn)為可行的方法有兩種:獨立成分分析法(ICA)(Hendersonetal.,2013),先利用EOG確定出ICA成分,再確定該成分負(fù)荷的頭皮分布,接下來利用元分析確定出眼球位置電流密度所占比例,最后確定出眼動偽跡成分,并從原始腦電數(shù)據(jù)中減去眼動偽跡成分。

　　3研究構(gòu)想

　　本研究擬采用眼動腦電同步記錄技術(shù)(FRPs),考察漢語閱讀中預(yù)測加工隨著年齡老化發(fā)生的認(rèn)知機制變化及其影響因素。要解決的核心科學(xué)問題是:在閱讀中老年人和青年人表現(xiàn)出的差異僅為數(shù)量上的差異還是存在質(zhì)量上的差異,包括以下三方面:

　　(1)在限制性和非限制性語境下,老年人和青年人是否會產(chǎn)生不同的預(yù)測誤差成本,采用不同的預(yù)測加工機制;(2)考察副中央凹視覺信息的有效性、工作記憶負(fù)荷以及語言能力的保持如何造成老年人和青年人采用了不同的預(yù)測加工機制;(3)加工速度、抑制能力、受教育背景和日常閱讀習(xí)慣等影響一般語言能力老化的因素是否會對預(yù)測加工機制也產(chǎn)生影響;以上所有因素以何種方式和時間進(jìn)程在預(yù)測加工的不同階段發(fā)揮作用,老年人的個體差異會產(chǎn)生怎樣的影響。

　　本研究圍繞上述個科學(xué)問題,擬開展以下項研究:研究1,使用眼動和腦電同步記錄技術(shù)(FRPs),設(shè)置不同的語境限制性條件,以多種眼動指標(biāo)和腦電成分為因變量,通過考察漢語閱讀中老年人和青年人是否出現(xiàn)預(yù)測誤差成本,探討隨著年齡老化,閱讀中預(yù)測加工的認(rèn)知機制是否發(fā)生了質(zhì)變。

　　研究2,使用眼動和腦電同步記錄技術(shù)(F設(shè)置不同的語境限制性條件,以多種眼動指標(biāo)和腦電成分為因變量,主要從副中央凹預(yù)視、工作記憶、語言能力三方面考察導(dǎo)致老年人出現(xiàn)預(yù)測誤差成本,即預(yù)測加工機制發(fā)生變化的原因。同時在所有實驗進(jìn)行前均進(jìn)行視覺能力中央凹視敏度測驗、教育背景、近期的閱讀經(jīng)驗、加工速度數(shù)字和顏色命名任務(wù)、工作記憶數(shù)字順背和倒背、抑制能力(STROOP任務(wù)、詞匯能力韋氏智力量表詞匯分測驗的測試,得到的數(shù)據(jù)用于研究的數(shù)據(jù)挖掘整合,以便全面地考察相關(guān)因素可能產(chǎn)生的影響:

　　實驗1,應(yīng)用隨眼動變化的邊界范式,設(shè)置不同的副中央凹預(yù)視條件,考察在副中央凹視覺信息有效和無效的條件下老年人和青年人的預(yù)測誤差成本是否存在差異,探討視覺生理能力對預(yù)測加工機制的影響;實驗2,應(yīng)用眼動的掩蔽文本范式,考察在正常和加重的工作記憶負(fù)荷下老年和青年的預(yù)測誤差成本是否產(chǎn)生變化,探討工作記憶整合作用對預(yù)測加工機制的影響;實驗3,根據(jù)語言能力將老年人分為高低語言能力組,考察不同語言能力的老年人和青年人的預(yù)測誤差成本是否存在差異,探討語言能力的保留對預(yù)測加工機制的影響。

　　研究3,采用線性混合模型,將研究中涉及的所有因素作為協(xié)變量納入模型進(jìn)行分析,考察各因素對預(yù)測加工模式的影響。進(jìn)一步對腦電成分和眼動指標(biāo)進(jìn)行生存和分布分析,考察上述影響產(chǎn)生的時間進(jìn)程和個體差異問題。

　　3.1研究

　　1:年齡老化對漢語閱讀中的預(yù)測誤差成本產(chǎn)生的影響閱讀時,讀者能根據(jù)自身的知識經(jīng)驗和上文信息對即將出現(xiàn)的詞做出預(yù)測,詞的可預(yù)測性會對文本的動態(tài)加工過程產(chǎn)生影響。閱讀的眼動研究表明,詞在語境中的完形概率可以衡量詞的預(yù)測性,預(yù)測性高的詞比預(yù)測性低的詞得到的注視時間更短,且更有可能被跳讀(Staub,2015)。

　　電生理研究也為預(yù)測性有助于文本加工提供了證據(jù),N400是事件相關(guān)電位(ERP)記錄的和語義加工相關(guān)的負(fù)波,在刺激呈現(xiàn)后約400ms發(fā)生,這種波的波幅在低預(yù)測條件下會增大(DeLong,Quante,&Kutas,2014)。對于閱讀中預(yù)測性效應(yīng)發(fā)生的原因,前文已經(jīng)介紹了等級擴散激活和詞匯激活兩種對立的理論,這也是對閱讀中預(yù)測性加工的認(rèn)知機制進(jìn)行探討的關(guān)鍵所在。區(qū)分等級擴散激活和詞匯激活兩種機制的關(guān)鍵在于考察:在限制性語境中遇到一個不可預(yù)測的單詞,與在非限制性語境中遇到同一個單詞相比,是否存在閱讀時間成本,即是否存在預(yù)測誤差成本。

　　如果存在預(yù)測誤差成本則表明,在高限制性語境中,讀者期望某個特定高預(yù)測性的目標(biāo)詞出現(xiàn),如果該詞與目標(biāo)詞一致,則促進(jìn)對目標(biāo)詞的加工,如果不一致則對目標(biāo)詞的加工產(chǎn)生干擾,產(chǎn)生預(yù)測誤差成本。另一方面,如果不存在預(yù)測誤差成本,意味著讀者進(jìn)行的不是全或無的預(yù)測,不會保持對某一個特定詞匯的期望,而是對一系列相關(guān)詞進(jìn)行了等級擴散式的激活。拼音文字閱讀研究已證明青年人傾向于采用等級擴散的激活模式進(jìn)行預(yù)測加工�；�于漢字書寫系統(tǒng)本身,漢語閱讀表現(xiàn)出一定的獨特性,在預(yù)測這種高水平的信息加工中可能存在跨語言的一致性。

　　老年人在閱讀中的預(yù)測加工機制與青年人相比是否產(chǎn)生了質(zhì)變?針對這一問題,首先要考慮的是閱讀中的預(yù)測性效應(yīng)是否在老年人身上表現(xiàn)出不同于青年人的模式。采用事件相關(guān)電位進(jìn)行的研究考察了老年人和青年人的預(yù)測加工在ERPs上的反應(yīng)差異,發(fā)現(xiàn)老年人表現(xiàn)出延遲的以及更小的語境限制性效應(yīng),認(rèn)為老年人在閱讀理解中對預(yù)測加工的依賴降低(Federmeier&Kutas,2005;Wlotko&Federmeier,2012)。另一些采用眼動追蹤技術(shù)的研究則認(rèn)為老年人比起青年人在閱讀中顯示出更大的預(yù)測性效應(yīng),更加依賴閱讀中的預(yù)測加工(Choietal.,2017;Huettig&Janse,2016)。而根據(jù)E-Z讀者模型的預(yù)測,老年人會更大程度地利用上文信息預(yù)測即將出現(xiàn)的單詞,以彌補其較為緩慢的詞匯加工過程(McGowan&Reichle,2018;Rayneretal.,2006)。

　　在視覺生理機能和認(rèn)知能力都產(chǎn)生了變化的情況下,老年人可能會采用和青年人不同的預(yù)測加工機制。因此通過考察老年人在預(yù)測加工上是否出現(xiàn)預(yù)測誤差成本,可探討老年人和青年人是否采用了不同的認(rèn)知加工機制來進(jìn)行預(yù)測加工。因此,研究擬采用眼動和腦電同步記錄技術(shù)(FRPs),通過設(shè)置不同的語境限制性和目標(biāo)詞預(yù)測性水平,記錄被試在閱讀中的眼動軌跡和腦電反應(yīng),考察漢語閱讀中老年人和青年人是否出現(xiàn)預(yù)測誤差成本,探討隨著年齡老化閱讀中預(yù)測加工的認(rèn)知機制是否發(fā)生了質(zhì)變。

　　青年人和老年人各60名參與材料評定,且都不參與后續(xù)的眼動研究。限制性語境中,可預(yù)測目標(biāo)詞(CP)的平均完形概率為78.2%,不可預(yù)測(CU)的平均完形概率為1.8%;非限制性語境中不可預(yù)測條件下對應(yīng)詞(NU)的平均完形概率為0.8%。

　　對材料的完形概率進(jìn)行配對樣本檢驗顯示,CP的完形概率明顯高于CU(p<0.001)。對于能夠檢驗預(yù)測誤差成本的高低不同限制性下的不可預(yù)測目標(biāo)詞,CU和NU的完形概率不存在顯著差異t<1)�？深A(yù)測和不可預(yù)測的目標(biāo)詞的在視覺復(fù)雜性和詞頻上進(jìn)行嚴(yán)格匹配。兩個年齡組的評定之間不存在顯著的差異s<1)�？深A(yù)測和不可預(yù)測目標(biāo)詞所在的句子框架是相同的。這里要注意的是,不可預(yù)測目標(biāo)詞的分類是基于限制性語境得到的概念;非限制性語境中對應(yīng)的不可預(yù)測目標(biāo)詞也具有較低的完形概率。

　　對所有被試進(jìn)行視覺能力中央凹視敏度測驗、教育背景、近期閱讀經(jīng)驗、加工速度數(shù)字和顏色命名任務(wù)、工作記憶數(shù)字順背和倒背、抑制能力(STROOP任務(wù)、詞匯能力韋氏智力量表詞匯分測驗的測試和記錄,確保被試組內(nèi)的同質(zhì)性。在最后一項研究中會將所有測試分?jǐn)?shù)作為協(xié)變量納入模型進(jìn)行分析。

　　假設(shè):(1)如果當(dāng)前研究對實驗材料的控制是有效的,那么應(yīng)該觀測到典型的預(yù)測性效應(yīng),表現(xiàn)為在限制性語境下,可預(yù)測比不可預(yù)測目標(biāo)詞有更短的注視時間和更高的跳讀率;(2)如果漢語閱讀中老年人和青年人采用的預(yù)測加工機制不同,青年人不會表現(xiàn)出預(yù)測誤差成本,即一個不可預(yù)測目標(biāo)詞不管在限制性語境還是非限制性性語境下,加工時間不存在顯著差異;而老年組被試則可能存在預(yù)測誤差成本,即在限制性語境中出現(xiàn)不可預(yù)測目標(biāo)詞會阻礙老年人的加工。

　　3.2研究

　　2:視覺生理和認(rèn)知能力的老化對預(yù)測加工機制變化的影響

　　3.2.1實驗1:副中央凹視覺信息的有效性對老年人和青年人預(yù)測誤差成本產(chǎn)生的影響句子理解是通過預(yù)測和預(yù)視加工的整合而產(chǎn)生的。要將預(yù)測效果與副中央凹預(yù)視效果分離開來,需要精細(xì)的實驗設(shè)計和時間分辨率非常高的測量手段(DeLong,Quante,&Kutas,2014;DeLong,Troyer,&Kutas,2014;Kutasetal.,2011)。目前在閱讀的眼動研究中,考察副中央凹預(yù)視加工最常用的是邊界范式(Rayner,1975)。

　　采用這種范式,在目標(biāo)詞之前設(shè)置不可見的邊界,在邊界右側(cè)設(shè)置不同的預(yù)視條件,當(dāng)讀者的眼睛注視著邊界的左側(cè)時,邊界右側(cè)呈現(xiàn)讀者副中央凹預(yù)視加工的內(nèi)容是不同的預(yù)視信息;當(dāng)讀者的眼睛越過邊界時,這些預(yù)視信息就會變?yōu)槟繕?biāo)詞。

　　如,目標(biāo)詞椅子可以在預(yù)視時被這個詞本身如:椅子或掩蔽符號如:##)或不相關(guān)的詞如:光芒掩蔽。Balota等(1985)最早使用此技術(shù)來操縱高低預(yù)測性目標(biāo)詞的副中央凹預(yù)視,發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)預(yù)視詞與目標(biāo)詞完全相同或視覺上相似時,才會產(chǎn)生與高預(yù)測相關(guān)的促進(jìn)效果。

　　后續(xù)研究進(jìn)一步驗證了預(yù)測性和預(yù)視的交互作用。這些研究清晰地展現(xiàn)出預(yù)測性效應(yīng)的出現(xiàn)依賴于讀者能獲得有效的副中央凹預(yù)視(Juhaszetal.,2008;Whiteetal.,2005)。研究者提出的貝葉斯信念模型對這種現(xiàn)象進(jìn)行了解釋,認(rèn)為無效預(yù)視產(chǎn)生的成本導(dǎo)致了預(yù)測性效應(yīng)的消失。在句子閱讀過程中讀者對句子的潛在含義保持多個假設(shè),當(dāng)遇到每個新單詞時,就會根據(jù)貝葉斯規(guī)則更新這些假設(shè),單詞的處理時間是所需信念更新量的函數(shù),而無效的預(yù)視代表著意想不到的輸入,信念會從開始預(yù)期的目標(biāo)上轉(zhuǎn)移出去,這樣就會消除目標(biāo)詞的可預(yù)測屬性(Levy,2008;Norris,2006;Parkeretal.,2017)。

　　3.3研究

　　3:數(shù)據(jù)挖掘整合,構(gòu)建老年人漢語閱讀預(yù)測加工模型語言是人類最復(fù)雜的心理行為之一,在語言理解方面研究者關(guān)心其心理過程如何、與基礎(chǔ)的認(rèn)知成分的關(guān)系是什么以及與認(rèn)知系統(tǒng)的關(guān)系是什么。解釋非特異性因素對語言能力老化的影響,主要有種理論:加工速度理論認(rèn)為老年期認(rèn)知加工速度的減慢引起語言加工過程減慢(Salthouse,1996);工作記憶理論認(rèn)為工作記憶受損解釋了年齡增長帶來的語言能力損傷何文廣,2017;deBenietal.,2007);抑制缺陷理論認(rèn)為老年人抑制無關(guān)信息的能力下降是語言能力受損的重要原因(Campbelletal.,2020)。吳翰林等(2020)的研究關(guān)注語言能力的老化機制,提出非特異性的一般認(rèn)知能力與非特異性的語言能力在共同作用,組間差異的回歸分析表明一般認(rèn)知能力和語言能力都會對老年和青年的組間差異有顯著貢獻(xiàn),而且一般認(rèn)知能力貢獻(xiàn)更大。

　　研究聚焦于漢語閱讀預(yù)測加工機制,主要操縱了種因素,探討了視覺生理、工作記憶以及語言能力對預(yù)測加工機制隨年齡增長產(chǎn)生變化的影響。視覺能力下降可能導(dǎo)致老年人無法對即將出現(xiàn)的刺激做出很好的加工,這意味著如果他們采用等級擴散激活就很有可能無法利用預(yù)視信息去抑制其他已經(jīng)激活的選項;工作記憶能力下降導(dǎo)致老年人要不斷回視以重新聚焦注意焦點,如果進(jìn)行等級擴散激活就會增大他們的工作記憶負(fù)擔(dān);而語言能力的保留讓老年人仍然有可能進(jìn)行預(yù)測加工。

　　多方面因素共同導(dǎo)致了老年人存在預(yù)測性效應(yīng)且存在預(yù)測誤差成本,采用了效率相對較低但是更為穩(wěn)妥的全或無的預(yù)測加工方式。但是,為了更好、更全面地考察其他因素可能產(chǎn)生的影響,在所有研究之前都進(jìn)行視覺能力中央凹視敏度測驗、教育背景、近期的閱讀經(jīng)驗、加工速度數(shù)字和顏色命名任務(wù)、工作記憶數(shù)字順背和倒背、抑制能力(STROOP任務(wù)、詞匯能力韋氏智力量表詞匯分測驗的測試。

　　在最后一項研究中會將所有測試分?jǐn)?shù)作為協(xié)變量納入模型進(jìn)行分析。誠然,老化包含了非常復(fù)雜的、以多種方式互相影響的因素,要建立老年人漢語閱讀預(yù)測加工模型,必須對多方面的因素進(jìn)行綜合考慮。以上因素起作用的權(quán)重多大?產(chǎn)生作用的時間進(jìn)程是怎樣的?老年人群中巨大的個體差異在其中起到了怎樣的作用?目前這些問題都沒有明確的答案。因此,研究將以上因素作為協(xié)變量納入混合線性模型進(jìn)行擬合,通過數(shù)據(jù)挖掘的手段考察以上因素在影響老年人閱讀預(yù)測加工認(rèn)知機制上作用的權(quán)重;采用生存分析考察以上因素以何種方式在預(yù)測加工的不同階段發(fā)揮作用;采用分布分析考察老年人的個體差異所產(chǎn)生的影響。

　　假設(shè):如果以上因素以共同方式而非獨立方式起作用,那么將其同時納入模型的擬合度要優(yōu)于單獨納入模型;如果以上因素起作用的時間進(jìn)程不同,那么生存分析中將表現(xiàn)出不同的分離點;如果老年人的個體差異存在影響,那么在分布分析中則不會在位置參數(shù)上表現(xiàn)出差異,而會在延長參數(shù)上表現(xiàn)出顯著差異。理論建構(gòu)與創(chuàng)新要考察老年期閱讀行為的變化及其潛在認(rèn)知機制變化,僅通過改變目前已有的眼動控制模型中的參數(shù)來進(jìn)行模擬遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠(McGowan&Reichle,2018;Rayneretal.,2006;Rayneretal.,2013)。

　　目前已有的閱讀模型認(rèn)為,讀者將自己的經(jīng)驗知識結(jié)合當(dāng)前語境對即將出現(xiàn)的信息進(jìn)行預(yù)測和提前激活是有效的語言處理中極其重要的部分(McGowan&Reichle,2018;Li&Pollatsek,2020)。當(dāng)前研究在此基礎(chǔ)上提出研究核心在于:通過考察老年人閱讀中是否出現(xiàn)預(yù)測誤差成本,判斷老年人閱讀中的預(yù)測加工機制是否產(chǎn)生了變化。研究擬采用眼動腦電同步記錄技術(shù),聚焦老年人預(yù)測誤差成本的產(chǎn)生機制,從副中央凹視覺加工、工作記憶負(fù)荷及語言能力三方面考察老年人的閱讀加工機制產(chǎn)生動態(tài)變化的原因。根據(jù)已有研究和當(dāng)前研究計劃的預(yù)期成果,擬構(gòu)建漢語閱讀中預(yù)測加工隨年齡變化的機制模型。

　　當(dāng)前研究的創(chuàng)新性主要表現(xiàn)為:

　　第一,聚焦?jié)h語閱讀中與老化相關(guān)的高水平信息加工機制,采用眼動腦電同步記錄方式,既為閱讀中的眼動行為提供了更多腦神經(jīng)生理的證據(jù),又采用了更具有生態(tài)效度且符合正常閱讀習(xí)慣的方式來探索閱讀中的腦電變化。在自然條件下考察閱讀的認(rèn)知加工機制是否隨年齡老化發(fā)生了質(zhì)變這一關(guān)鍵問題,探討閱讀加工過程神經(jīng)機制,處于閱讀能力畢生發(fā)展研究前沿。

　　第二,創(chuàng)造性地提出要解決這一關(guān)鍵問題需要從老年人閱讀中的預(yù)測誤差成本入手,并進(jìn)一 步從老年人的副中央凹視覺加工、工作記憶整合能力和語言能力三個方面考察閱讀認(rèn)知機制產(chǎn)生動態(tài)變化的原因,具有較好的創(chuàng)新性和開拓性。

　　第三,新穎地采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),采用多協(xié)變量擬合、生存分析和分布分析,提出老年期視覺能力、工作記憶能力的下降與語言能力的保留共同作用的方式及其時間進(jìn)程,并探討了老年人個體差異產(chǎn)生的影響,構(gòu)建漢語閱讀畢生發(fā)展模型,最終為提高中國老年人閱讀效率,提升其精神文化生活水平,有效應(yīng)對老齡化提供參考依據(jù)。

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　　白學(xué)軍,李馨,閆國利.(2015).漢語閱讀眼動控制:20年研究的總結(jié).心理發(fā)展與教育,31(1),8591.

　　白學(xué)軍,閆國利.(2017).閱讀心理學(xué).

　　上海:華東師范大學(xué)出版社.國家統(tǒng)計局.(2020).中華人民共和國2019年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報.

　　作者：李琳趙賽男張俐娟王敬欣

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