日常交流中，人們經(jīng)常會(huì )預測對方即將說(shuō)出的內容，比如你的朋友跟你說(shuō)“我剛從青島回來(lái)，在海邊撿了很多…”，可能還沒(méi)說(shuō)完，你就已經(jīng)根據“青島”“海邊”等概念預測到即將說(shuō)出的是“貝殼”。這種語(yǔ)義信息的預先激活（語(yǔ)義預測加工）是人腦能夠實(shí)現高效語(yǔ)言理解的重要原因之一。那么，在語(yǔ)言理解過(guò)程中，人腦是如何進(jìn)行語(yǔ)義預測加工的？語(yǔ)義預測加工是否以及如何受到個(gè)體的基本認知能力（如工作記憶容量）和語(yǔ)境信息的影響？

　　為了考察以上問(wèn)題，中國科學(xué)院心理研究所李曉慶研究組開(kāi)展了一項腦電研究。研究者招募了160名大學(xué)生被試，從中篩選出了24名高工作記憶容量被試和24名低工作記憶容量被試。兩組被試需要閱讀并理解一系列句子。句子共有三種類(lèi)型：高限制性、中等限制性、低限制性。例如， 關(guān)鍵名詞“錘子”在高限制性句子“為了把釘子釘到木板里，他買(mǎi)了錘子回來(lái)?！敝芯哂懈哳A測性，在中等限制性句子“為了能敲開(kāi)堅硬的核桃，他買(mǎi)了錘子回來(lái)?！敝芯哂兄械阮A測性；“書(shū)籍”在低限制性句子“為了能完成好這個(gè)任務(wù)，他買(mǎi)了書(shū)籍回來(lái)?！敝芯哂械皖A測性。

　　結果發(fā)現：1）在關(guān)鍵名詞出現之前（在動(dòng)詞如“買(mǎi)了”位置），與“低限制性語(yǔ)境”相比，只有“高限制性語(yǔ)境”誘發(fā)了顯著(zhù)不同的腦電反應，這一效應只在高工作記憶容量組中被觀(guān)測到；進(jìn)一步“單試次”線(xiàn)性混合效應模型分析發(fā)現，這一腦電效應源于被試正在預測隨后即將出現的關(guān)鍵名詞。2）在關(guān)鍵名詞出現之后，高工作記憶容量組中名詞誘發(fā)的N400產(chǎn)生了梯度變化（高限制性<中等限制性<低限制性），而低工作記憶容量組只表現出了“高限制性<低限制性”的N400效應；進(jìn)一步“單試次”線(xiàn)性混合效應模型分析發(fā)現，以上N400效應源于名詞的可預測性；當排除掉預測性效應后，高工作記憶容量組的名詞語(yǔ)義理解優(yōu)勢消失。（圖1）

圖1.高工作記憶容量（左）和低工作記憶容量（右）被試的預測產(chǎn)生（動(dòng)詞位置）和預測整合（名詞位置）階段的腦電效應

A.不同條件下誘發(fā)的ERP波幅。B.句子不同位置和不同時(shí)間窗口ERP效應的分布

　　綜上，該研究表明，語(yǔ)言理解過(guò)程中，工作記憶容量和語(yǔ)境信息共同影響著(zhù)語(yǔ)義預測加工；與低工作記憶容量者相比，語(yǔ)義預測加工是高工作記憶容量者的語(yǔ)義理解優(yōu)勢的重要因素；語(yǔ)義預測加工依賴(lài)一個(gè)需要耗費認知努力的意義計算建構過(guò)程，而不僅僅是概念的自動(dòng)激活擴散。該研究揭示了語(yǔ)言理解中預測產(chǎn)生過(guò)程的認知機制，以及個(gè)體差異（工作記憶）對該過(guò)程的影響。

　　該研究受到了國家自然科學(xué)基金的支持。研究成果已在線(xiàn)發(fā)表于Language, Cognition and Neuroscience。心理所助理研究員丁金豐為文章第一作者，心理所研究員李曉慶為通訊作者。

　　論文信息：

　　Ding, J., Zhang, Y., Liang, P., & Li, X. (2023). Modulation of working memory capacity on predictive processing during language comprehension. Language, Cognition and Neuroscience. https://doi.org/10.1080/23273798.2023.2212819

　　相關(guān)論文：

　　Ding, J., Wang, L., & Yang, Y. (2020). The influence of emotional words on predictive processing during sentence comprehension. Language, Cognition and Neuroscience, 35(2): 151–162. https://doi.org/10.1080/23273798.2019.1628283

　　Zheng, Y., Zhao, Z., Yang, X., & Li, X*. (2021). The impact of musical expertise on anticipatory semantic processing during online speech comprehension: An electroencephalography study. Brain and Language, 221, 105006. https://doi. org/10.1016/j.bandl.2021.105006  

　　Zheng, Y., Gao, P., & Li, X*. (2023). The modulating effect of musical expertise on lexical-semantic prediction in speech-in-noise comprehension: Evidence from an EEG study. Psychophysiology, https://doi. org/10.1111/psyp.14371