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王穗苹教授团队在《Psychonomic Bulletin & Review》发文揭示了工作记忆在语言理解中句法加工的重要作用

2025年5月,王穗苹教授团队在国际心理学期刊《Psychonomic Bulletin & Review》(SSCI, 5年IF=4.8)发表了题为“The role of working memory in structural priming during language comprehension: Evidence from visual-world paradigm” 的研究报告。该研究发现在visual-world的句子理解过程中抽象句法启动效应不受到工作记忆的调节,而词汇促进效应则可能依赖于工作记忆资源,为语言加工中的内隐学习机制提供了证据。

前言

语言领域加工的特殊性及其加工过程是否同样遵循一般认知加工资源的有限性等问题,一直以来是心理语言学研究的争议话题。在大多传统的语言加工理论和模型中,研究者关注不同层级语言信息的加工过程,而这些加工进程大多被认为是自动化的,且不依赖于认知资源,强调语言加工的特殊性。例如,剩余激活模型中的不同层级信息的表征结点(如概念层的语义结点、词元层的句法结构结点)的激活及其扩散都是自动化的(Levelt, 1989, 1995; Levelt et al., 1999; Pickering & Branigan, 1998)。此外,近年来一些基于学习理念的模型则认为,语言信息加工同样需要一般认知资源(包括外显和内隐的记忆资源)的参与(例如,内隐学习理论,Chang et al., 2006, 2012; ACT-R模型,Reitter et al., 2011)。

那么,语言加工是否需要工作记忆等认知资源的参与呢?还是说语言加工存在特殊性呢?本研究将在语言理解过程中,采用经典的句法启动范式和工作记忆任务,考察理解中的句法预测效应是否会受到工作记忆负荷的影响。

在语言理解过程中,理解者经常依赖于已习得的语言经验对即将出现的词语信息进行预测;其中,包括语义、语法、和语音等多种类型的语言信息。值得关注的是,除了词汇层面信息,理解者还会对即将出现了句子结构信息进行预测。例如,当理解者读到一个与格动词“送”时,他会预期即将出现的句子结构,可能是一个双宾语结构(DO,double object;例如,“爷爷送球员一个球拍。”)或是一个介词宾语结构(PO,prepositional object;“爷爷送球拍给球员”)。句法启动研究则借助visual-world范式,发现了启动句的句子结构会增加理解者在目标句加工时对启动结构的预测效应,借此探讨语言理解过程中句法信息预测和加工机制。

如果语言加工(如句法预测效应)需要工作记忆等认知资源的参与,那么我们预期句法预测效应在高工作记忆负荷条件下明显变弱。反之,如果语言加工存在特殊性,例如,句法预测效应是相对自动化的,那么我们预期句法预测效应不受到高或低工作记忆负荷的调节。

方法和结果

在本研究中,我们首次结合句法启动范式和经典的工作记忆任务(数字记忆任务,digital forward task;高负荷条件下记住和数字广度一样长的数字串,低负荷条件下记住1或2个数字,见图1),探讨句子理解过程中句子结构信息预测效应和工作记忆等认知资源的关系。


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图1 实验过程


实验一采用不同动词时,发现在两个关键时间窗(即歧义区:动词“送”和第一个名词的第一字“球”)中,均出现稳定的抽象句法启动效应(见图2A),即相比于PO启动句条件,被试在DO启动条件下的目标句理解中,更多地注视在受事者图片上(例如,“球员”,预期出现DO目标句)。更重要的是,该句法启动效应不受到工作记忆负荷条件(高vs.低)的影响(见图2B)。当实验二采用相同动词时,句法启动效应则在低负荷条件下更强(见图3);此外,实验一和实验二的联合分析表明,词汇促进效应仅在低负荷条件下出现,证明了工作记忆在词汇促进效应中的重要作用。

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图2 实验一不同动词的句法预测效应及其在不同工作记忆负荷条件下的效应

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图3 实验二相同动词的句法预测效应及其在不同工作记忆负荷条件下的效应


结论

综上,我们发现语言理解中的抽象句法信息预测相对自动化且不受到工作记忆任务调节,而基于词汇的句法信息促进效应则需要工作记忆资源的参与,这一结果为语言理解的内隐学习理论提供了重要证据。

作者和基金支持

陈雪梅特聘研究员为文章第一作者和共同通讯作者,王穗苹教授为文章共同通讯作者。该研究受到了国家自然科学基金、教育部人文社会科学研究规划基金、广东省基础与应用基础研究基金、和广东省哲学社会科学规划基金等的支持。


文章链接:https://url.scnu.edu.cn/record/view/index.html?key=39220ee875e2b3a3f6f386b03f88dd5c