語義加工中因果關系及其不對稱性研究.pdf

1、語義記憶是我們對世界知識的長時表征，對于個體的學習和生活具有重要意義。如果沒有對世界知識的長時表征，我們就無法正確理解世界，也不能利用這些知識實現我們的想法和目標。語義記憶不僅包括用于表征世界的類別和特征的知識，還包括這些類別和特征之間復雜的語義關系，例如因果關系、使用關系、工作關系、居住關系、生產關系、位置關系和層級關系等?；谶@些復雜的語義關系，在日常生活中，人們不斷地對事物進行著學習和記憶、分類和推理、問題解決和決策等高級認知活動

2、。因此，弄清不同語義關系的加工機制，對于進一步探究各種高級認知活動的加工機制具有十分重要的意義。
　　語義記憶中多重語義關系的存在，提出一個以往研究可能有所忽視的問題:假定不同類型的語義關系均與不同的背景相關，那么，某種特定的關系在包含多重關系的語義網絡中是如何表征和獲得的？例如，主題關系往往基于物體間的互補關系，而分類關系主要基于成員之間共享的屬性和組成成分，而其他一些概念（如因果關系、層級關系和單向連接關系）則可能基于概念間的

3、預測功能。由此可見，探討這些不同的關系在復雜語義網絡中的表征和提取具有重要意義。此外，以往對語義關系的研究主要集中在分類關系和主題關系方面，對其他關系探討較少。因果關系的知識在計劃、行為、推理和問題解決過程中都具有十分重要的作用。實際上，對因果關系的正確理解是是個體生存的基本能力。早在亞里士多德以前，哲學家和科學家就已經試圖探討我們是如何確定一個事件導致另一個事件的。然而，很少有研究直接探討語義記憶中因果關系是如何存儲和表征的？本研究主

4、要探討語義記憶中因果關系的加工是涉及不同的認知和神經基礎，還是與其他具有預測功能的概念關系的認知神經機制相同？為此，本研究利用傳統(tǒng)的行為研究與時間分辨率很高的事件相關電位(ERP)技術手段，對因果關系、非因果相關關系、層級關系和單向連接關系進行比較，試圖探討不同語義關系加工及其不對稱表征的認知與神經機制。本研究具體分為四個部分共計7個實驗。
　　第一部分包括實驗1和實驗2，通過兩個ERP實驗來探討因果關系加工的特征及其時間進程，并

5、與非因果相關關系和層級關系進行比較。實驗1采用線索提示任務，首先給被試呈現一個任務線索（因果或相關），要求被試判斷隨后相繼呈現的詞對刺激（因果詞對、非因果相關詞對或無關詞對）是否與最初的任務線索一致？實驗2則不采用線索提示，要求被試判斷相繼呈現的詞對刺激（因果詞對、非因果相關詞對、層級相關詞對或無關詞對）是否存在任意形式的相關？實驗1的結果:(1)行為結果表明，與因果相關和非因果相關詞對相比，無關詞對的反應時更短，正確率更高;與相關線索

6、相比，因果線索下被試的反應時更短，正確率更高。此外，線索類型和關系類型交互作用顯著:與相關線索相比，因果線索下的因果詞對加工反應時更短，正確率更高;而不同線索下相關詞對的加工沒有顯著差異。(2) ERP結果表明，無關詞對誘發(fā)的N400波形顯著大于因果條件和相關條件。此外，在因果線索下，非因果相關詞對誘發(fā)的N400波幅顯著大于因果詞對條件;而在相關線索條件下，這種差異不顯著。再者，因果線索條件誘發(fā)的P600波幅顯著大于相關線索條件;且因果

7、線索-因果詞對條件誘發(fā)的P600波幅顯著大于相關線索-相關條件誘發(fā)的波形。實驗2的結果:(1)層級相關和無關詞對條件的正確率顯著高于因果相關和非因果相關詞對條件，但是反應時差異不顯著。(2)ERP結果表明，無關條件誘發(fā)的N400波形顯著大于因果相關、非因果相關和層級相關條件;此外，與非因果相關和層級相關條件相比，因果條件誘發(fā)更小N400成分和更大的P600成分。
　　第二部分包括實驗3和實驗4，通過兩個ERP實驗和兩個行為實驗來探

8、討因果不對稱的認知和神經機制，并將因果不對稱與具有預測功能的層級不對稱進行比較。實驗3采用不同的呈現順序對因果關系和層級關系進行了探討，要求被試判斷相繼呈現的詞對是否具有某種特定關系（層級或因果，實驗3a）或籠統(tǒng)的相關關系（任何方式，實驗3b）。實驗3a結果發(fā)現，當要求被試判斷相繼呈現的詞對是否具有因果關系時，與結果-原因呈現順序相比，原因-結果呈現順序的反應時更短，且誘發(fā)更大的P600波形;當要求被試進行層級相關判斷時，不同呈現順序下

9、的層級關系加工沒有表現出反應時優(yōu)勢，但上位-下位呈現順序誘發(fā)的P2成分更大。實驗3b結果發(fā)現，當要求被試判斷這些詞對是否具有任意形式的相關時，上述反應時優(yōu)勢和ERP效應消失。實驗4進一步操縱刺激呈現的空間位置對因果不對稱和層級不對稱進行了比較。結果發(fā)現，當上下同時呈現詞對刺激時(實驗4a)，因果關系的表征和層級關系的表征均表現出明顯的反應時優(yōu)勢，即代表上位或原因的詞在上時被試的反應時顯著短于代表下位或結果的詞在上時的反應時。然而，當水平

10、同時呈現詞對刺激時（實驗4b），只有因果關系的表征表現出明顯的反應時優(yōu)勢，層級不對稱效應消失，即代表原因的詞在左時被試的反應時顯著短于代表原因的詞在右時的反應時。
　　第三部分包括實驗5和實驗6，結合行為和ERP研究進一步比較了因果關系和單向連接關系的不對稱表征。實驗5采用ERP技術對因果關系和單向連接關系進行了比較，要求被試判斷相繼呈現的詞對是否具有某種特定關系（因果或相關）。結果發(fā)現，當要求被試判斷相繼呈現的詞對是否具有因果關

11、系時，與實驗3a類似，不同呈現順序下的因果關系加工表現出明顯的反應時優(yōu)勢，且誘發(fā)的P600波形也存在顯著差異;當要求被試進行相關判斷時，不同呈現順序的單向連接關系加工也表現出反應時優(yōu)勢，且誘發(fā)的N400成分存在顯著差異。實驗6同時對第一個詞和第二個詞呈現的時間(150ms，1000ms)進行操縱，探討了時間壓力對因果關系、層級關系和單向連接關系判斷及其不對稱性的影響。結果發(fā)現，在150ms-150ms呈現方式下，因果詞對、層級詞對和單向

12、連接詞對均沒有表現出不對稱性;在150ms-1000ms和1000ms-150ms兩種呈現方式下，只有因果詞對的加工表現出不對稱性，層級關系和單向關系沒有表現出不對稱性;在1000ms-1000ms呈現方式下，因果關系和單向連接關系表征表現出不對稱性，但層級關系表征仍然沒有表現出不對稱性。
　　第四部分包括實驗7，采用圖片材料進一步比較了因果判斷和相關判斷任務下因果關系加工的表征及其不對稱性。在因果判斷任務中，與結果-原因呈現順序

13、相比，原因-結果呈現順序下的反應時更短，誘發(fā)的P600波幅更大。此外，刺激呈現順序和時間距離的交互作用顯著:當時間距離較大時，不同呈現順序下的反應時差異顯著;而當時間距離較小時，不同呈現順序下的反應時差異不顯著。同時，時間距離較大條件誘發(fā)的P600波幅顯著小于時間距離較小的條件。然而，在相關判斷任務中，不同呈現順序下的反應時優(yōu)勢和P600效應均消失。此外，不同時間接近性的圖片刺激誘發(fā)的ERP效應主要體現在350ms-500ms內的波幅差

14、異上，而非P600成分。
　　總體而言，因果關系的加工與其他對稱關系（非因果相關關系）和具有預測功能的不對稱關系（層級關系和單向連接關系）的加工具有不同的認知和神經機制。研究結果發(fā)現，因果關系的加工可能卷入了更多的注意資源和執(zhí)行過程。綜合起來看，本研究可以得出以下結論:
　　(1)語義記憶中因果關系的加工與非因果相關關系的加工具有不同的認知和神經機制。具體而言，與非因果相關條件相比，因果條件誘發(fā)的N400波形更小，P600波

15、形更大。此外，當刺激呈現順序不同時，因果相關詞對的加工表現出不對稱性，而非因果相關詞對的加工沒有這種不對稱效應。這些結果表明，不論是否要求被試進行明確的因果判斷，因果關系的加工可能都卷入了更多預期和執(zhí)行控制過程，如對原因和結果的地位進行區(qū)分。
　　(2)因果關系的不對稱表征與具有預測功能的層級關系和單向連接關系的不對稱表征不同。行為結果表明，因果關系的不對稱表征主要受時間順序和時間接近性影響，層級關系的不對稱表征主要受空間位置的心

16、理表征影響，單向連接關系的不對稱表征則是由于不同呈現順序下的關聯(lián)強度不同導致的。ERP結果表明，層級關系的不對稱表征主要表現在P2波幅差異上，單向連接關系的不對稱表征主要反映在N400波幅上，因果關系的不對稱表征主要表現在P600波幅上。
　　(3)因果關系的不對稱表征不僅存在于詞匯材料的加工過程中，在圖片材料的因果判斷中也有類似發(fā)現。這些結果表明，因果關系的不對稱性是存在于人類認知活動中的加工偏好之一。
　　(4)因果關系