心理所研究發現語言產生中語音相似性的抑制效應源于競爭學習
人們的語言加工會受到以往語言經驗的影響。例如，由于受先前反應的影響，第二次對同一圖片的命名速度更快、錯誤率更低，這種現象被稱為重復啟動效應。然而，不為人熟知的是，啟動效應也有“黑暗面”。中國科學院行為科學重點實驗室李興珊研究組的青年特聘研究員屈青青及其合作者在以往研究中發現，在言語產生與書寫產生的加工模式下，反應詞之間語音、字形的相似性抑制了語言產生，即產生了詞形相似抑制效應（Feng, Damian, & Qu, 2021; Feng & Qu, 2020）。
那么，詞形相似抑制效應的產生機制是怎樣的？目前有兩種不同的理論解釋：基于擴散激活的詞匯競爭假說（spreading activation with competitive lexical selection）和基于競爭的學習假說（competitive incremental learning）。基于擴散激活的詞匯競爭假設認為，在語言加工中，多個語音相似項共同激活，這些激活的詞匯節點之間相互競爭，從而產生抑制效應。如圖1所示，在試次N-1中，對cat的命名將同時激活語音相似項cap，而競爭項cap在詞匯競爭過程中被抑制，從而使得在試次N中對cap的反應變慢。基于競爭的學習假說則認為，每一次命名反應均對詞匯層和語音層之間的連接產生輕微而持久的改變。如圖2所示，在試次N?1中，目標項cat及其語音相似項cap的語音信息均被激活。在cat被命名后，目標項cat與其語音層之間的連接得到加強，而語音相似項cap與其語音層的連接被減弱。在隨后的試次N中，由于詞匯層與語音層之間的連接已被減弱，因此對cap的反應速度變慢。
圖1 基于激活的詞匯競爭模型
圖2 基于競爭的學習模型
為檢驗兩種假說，屈青青及同事采用行為學和計算建模的方法，探究了詞形相似抑制效應的持續時間。基于擴散激活的詞匯競爭假說認為詞形抑制效應與詞形相似項的激活水平有關，由于詞匯的激活水平會快速衰減，因此詞形抑制效應持續時間短暫。當在刺激之間插入干擾刺激或干擾任務，詞形抑制效應將會消失。競爭學習假說則認為詞形抑制效應是由學習經驗引起，因此持續時間相對持久，詞形抑制效應將不會因干擾刺激的插入而消失。
該研究在語音組塊命名任務中，操縱了圖片名稱的語音相似性，圖片名稱在詞首或詞尾共享一個音節（書包-鼠標-梳子-豎琴-樹葉-書架）。結果發現，與無關條件相比，語音相似性延長了口語命名的反應時間（字形相似性延長了書寫產生的反應時間），重復了以往的研究結果。更重要的是，當在語音相似反應之間插入語言加工相關、或非語言加工的干擾試次時，詞形相似抑制效應依然存在。結果表明，該效應持續時間相對持久，此結果與基于競爭的學習假說一致。
另外，基于競爭的學習模型進行的計算機建模也得到了行為結果一致的模式：共享的語音信息導致目標詞匯需要更長時間達到激活閾限，且該抑制效應不受間隔的干擾反應的影響。同時，計算建模結果提示，詞匯層和語音層的雙向連接是實現競爭學習的關鍵機制。該研究通過一系列行為實驗與計算建模為語言產生的認知加工機制提供了直接的證據。
該研究受國家自然科學基金面上項目(31771212)、中國科學院青年創新促進會人才項目、中國科協青年人才托舉項目、國際(地區)合作與交流項目(62061136001)的資助。
相關成果已在線發表于Cognition。屈青青為論文第一作者，屈青青與心理所博士后馮臣為共同通訊作者。
論文信息：
Qu, Q. Q., Feng, C., & Damian, M. F. (2021). Interference Effects of Phonological Similarity in Word Production Arise from Competitive Incremental Learning. Cognition. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2021.104738
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Feng, C., & Damian, M. F. Qu, Q. Q.* (2021). Parallel Processing of Semantics and Phonology in Spoken Production: Evidence from Blocked Cyclic Picture Naming and EEG. Journal of Cognitive Neuroscience, Vol. 33, No. 04, https://doi.org/10.1162/jocn_a_01675.
Feng, C. & Qu, Q. Q.* (2020). Phonological inhibition in written production. Psychological Research, 1-8.
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