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1、语言与大脑第1页，本讲稿共39页主要内容主要内容口语的知觉书面语言的知觉 字母识别 词汇通达 句子加工言语的产生第2页，本讲稿共39页语音成分音位能够区分意义的最小语音单位。例如，在英语中，/b/p/是两个不同的音位，因为可以通过它们区分“big”“pig”两个不同意义的词。音位规则韵律在说话过程中语调、重音、停顿、速度和持续时间的变化。第3页，本讲稿共39页语音产生方式所有语言的发音都是通过言语器官的运动产生的。气流从肺部发出，通过声道进入口腔或鼻腔。语音主要因气流是否受阻以及受阻的部位和方式不同而各异。元音：让气流以不受阻的方式从肺部发出的。根据发音部位（口腔前部、口腔中部，空腔后部）或舌
2、的位置高低来做区分。辅音：通过让气流在某个部位受阻而发出。发音部位发音方式发声：如果声带是闭合的，气流必须从声门处强行通过，致使声带颤动，产生浊音；如果声带是分开的，气流通过时不会受到丝毫的阻碍，产生清音。第4页，本讲稿共39页英语元音前中后i（beet）u（boot）U（book）高l（bit）o（bode）e（baby）中（bet）（but）低a（palm）第5页，本讲稿共39页英语辅音发音方式发音部位双唇音唇齿音齿音齿龈音腭音软腭音喉音闭塞音清p（pat）t（tack）k（cat）浊b（bat）d（dig）g（get）摩擦音清f（fat）（thin）s（sat）h（hat）浊V（vat）
3、（then）z（zap）塞擦音清浊鼻音m（mat）n（nat）流音l（late）r（rate）滑音W（win）y（yet）第6页，本讲稿共39页受语境制约的变化音位没有恒定性特征，我们可以用变异性音位没有恒定性特征，我们可以用变异性来描述一个音位的声学特征随语境的变化来描述一个音位的声学特征随语境的变化而变化的现象。而变化的现象。例如，语音会随着语境的变化而变化，所以即使以同样的音位开头，例如，语音会随着语境的变化而变化，所以即使以同样的音位开头，音节音节“bobo”的发音就和音节的发音就和音节“bibi”的发音也还是很不一样。的发音也还是很不一样。“bibi”的发音和的发音和音节音节“did
4、i”的发音很相似，虽然它们两者开头的音位是不一样。这也就的发音很相似，虽然它们两者开头的音位是不一样。这也就是说，当音位后面带有是说，当音位后面带有“i i”和和“o o”时它们的发音会有变化，但是即使如时它们的发音会有变化，但是即使如此听者还是能分辨出此听者还是能分辨出“b b”和和“d d”。对音位的知觉依赖于语言音位的语境。对音位的知觉依赖于语言音位的语境。也就是说，音位识别随语境的不同而变化。也就是说，音位识别随语境的不同而变化。第7页，本讲稿共39页界限模糊Captain What do you mean？第8页，本讲稿共39页语音表征语音表征存在离散单位声谱特征音位、音节、发音方式
5、其他反对的理论第9页，本讲稿共39页口语中词汇加工的神经机制从动物实验、脑损伤病人的研究及以人类为研究对象的PET和fMRI的研究中发现，声音感知的重要部位是大脑颞叶皮质上部。从上世纪开始，已经发现颞上回两侧受损的病人会出现“纯词聋”症状。这些病人听不懂口语，但是却能正常加工其它声音。因为这种病人可以进行语言加工的其他过程，所以他们的问题看起来只限于听力或者语音缺陷。第10页，本讲稿共39页语音进入耳中，首先对其进行加工的是海希耳氏回。海希耳氏位于大脑两半球的颞上平面，上颞横回的上部和中部，它是原发听觉区。PET和fMRI的研究发现大脑两半球的海希耳氏回和上颞横回能够被言语和非言语声音激活，这
6、也就是说，上颞横回对于声音知觉很重要，但并不只限于语言加工。第11页，本讲稿共39页区分言语和非言语声音的脑区大脑两半球（主要是左半球）颞上沟的中部起重要作用，它位于上颞横回的腹侧面。Jeffrey Binder及其同事（2000）的fMRI研究比较了非言语声音的不同类型。非言语的声音包含了没有系统的频率和振幅的噪音或者频率范围在50到2400Hz之间的声音。言语的声音包含反向的单词发音，伪单词声音（如“sked”是“desk”的伪单词）和真正单词的声音。相对于噪音，调频的声音能激活位于两侧上颞横回的尾部区域。而对言语声音敏感的区域则更靠前，在颞上沟里面或附近。同时，Blinder发现这些区域
7、不参与对单词进行语义的处理，因为反向单词、伪单词和真单词都能同等程度的激活这些区域。第12页，本讲稿共39页书面语言的知觉三种主要的书写系统字符文字：汉语音节文字：日语字母文字：英语dog狗 字母识别模型第13页，本讲稿共39页泛魔识别模型（O.G.Selfridge，1959）特征鬼特征鬼（decode specificfeatrues）认知鬼认知鬼（“shout”whenreceive certaincombinations offeatures）决策鬼（“listen”for loudest shout inpandemonium to identify input）映像鬼映像鬼第14页
8、，本讲稿共39页这个模型是以特征分析为基础，将模式识别过程分为四个层次，每个层次都有一些“鬼”来执行某个特定的任务，这些层次顺序地进行工作，最后达到对模式的识别。映象鬼对外部刺激进行编码，形成刺激的映象。特征鬼对刺激的映象进行分析，即将它分解为各种特征。认知鬼监视各种特征鬼的反应，每个认知鬼各负责一个模式。决策鬼根据认知鬼的喊叫，选择喊叫声最大的那个认知鬼所负责的模式，作为所要识别的模式。第15页，本讲稿共39页互互动动激激活活模模型型（James McCelland和和David Rumelhart）特征水平字母水平词的水平第16页，本讲稿共39页该模型建立在三个假设的基础之上。感知过程发生
9、在三个水平之上加工同时发生在这三个水平之上。三种水平之间存在着交互作用，该交互作用也可能起激活作用，也可能其抑制作用。低水平影响高一级水平上的激活，高一级水平也同样影响着低水平上的激活。词优势效应使用速示仪向被试呈现一个词（word），一个非词（owrd）或者一个字母（d或者k）。刺激被撤除后，让被试回答是否d或者k。真词非词；真词单个字母第17页，本讲稿共39页向被试呈现字母或者类似字母的符号，对这些符号的初级知觉分析会激活负责视觉加工的双侧脑区，例如纹状皮质和纹状外视觉皮层的邻近区。但是这些区域的激活并不只限于类似字母的符号。可能是由于人类发明书面语的时间只有5500年，而口语的听觉加工的
10、历史更长，并受到了进化的影响，从而形成了专门的神经机制。阅读与一般视觉加工第18页，本讲稿共39页书面语中字母加工的神经机制词汇识别发生在左半球的枕颞区。在Gregory McCarthy等人以正常人为被试进行的fMRI研究中，将字母所激活的脑区与面孔和视觉背景所激活的脑区进行比较。枕颞区优先地被不能发音的字母串所激活。对这一区域进行颅内电极记录的一项早期研究的结果与其相一致。当向被试呈现字母串时，发现枕颞区在200ms的时候出现了一个较大的负波（N200）。但是这一区域却对像面孔这样的其他视觉刺激不敏感，更重要的是，它同样对词的词汇特征或者语义特征不敏感。这一区域的损伤会引发“纯失读症”（不
11、能阅读）。第19页，本讲稿共39页 F L FL L字母字母F F面孔面孔L L对对F F白色圆圈白色圆圈面孔面孔外侧梭状回外侧梭状回黄色黄色字母串字母串枕颞沟枕颞沟粉色粉色第20页，本讲稿共39页词汇识别视觉形式 内部心理词典中听觉形式 的词汇表征词汇识别的两个渠道：1.通过所读的字词的发音间接地获得；2.通过印刷字直接获得字词的意思。间接渠道表明我们把拼写翻译成声音以找到词义。直接渠道表明我们映射正字法的字符串到一个词汇表征。字词发音可以通过凭借正字法所决定的发音来执行，也可以通过凭借整个字词所直接获得的词汇表征来进行发音。第21页，本讲稿共39页听觉词识别模型群模型Marslen-Wil
12、son（1987）认为口头单词识别有三个阶段。第一，在对输入信息进行听觉-语音分析的基础上，激活一群可供选择的词。这一群词称为初始词群。第二，选中了群中的一个词，作进一步分析。最后，在选中的词整合到当前语义和句法情境中。第22页，本讲稿共39页Context:They always obeyed theirInput:/c/a/p/t/a/i/n/crowncreekcloudcapcaptaincord|C1capcapitalistcapitolcaptioncaptain|C2captioncaptain|C3captain|C4Time群群模模型型第23页，本讲稿共39页修正模型：“s
13、trange”strain，range，straight，change。词汇识别中存在竞争。“mess”“domess”（domestic）慢 “bemess”快第24页，本讲稿共39页词汇再认的神经机制关于听觉词的知觉，Jeffrey Binder及其同事提出了一个言语加工的脑区层级模型。首先，听觉信息流的加工发生在从海希尔氏回到上颞横回。在这些区域不对言语和非言语声音进行区分。对言语和非言语声音进行区分的是邻近的颞上沟的区域，但却不对词汇-语义信息进行加工。信息流从颞上沟到颞中回和颞下回皮层进行语音和词汇-语义方面的加工。下一阶段便进入角回，颞叶尾部进行分析。但是随后却进入颞叶前部。第25
14、页，本讲稿共39页对于书面语，字母的初级知觉分析发生在两半球的初级和次级视觉皮层。左半球枕颞区可能是专门负责正字法单位（字母）的识别。阅读研究发现颞中回能够区分词与非词的加工，就像语音加工中的情况一样。当我们需要将书面语转化为语音信息时，左侧额下回，布洛克区的腹侧部分会在其中起作用。第26页，本讲稿共39页词汇识别的语境作用The tall man planted a tree on the bank。money institution side of the river 这一句子的语境是在何时影响单词bank多个意义的激活的？适合语境的意义与不适合语境的意义都会被激活的吗？还是句子的语境只会
15、使与之相适合的意义激活呢？模块模型交互作用模型混合模型第27页，本讲稿共39页 With dampened spirits the men stood around the grave.They mourned the loss of their captain.c,ca,cap等等视觉目标刺激：capital（竞争者），ship（有关的），money（无关的），非词。第28页，本讲稿共39页词语的整合句子加工理解句子的第一步是语法分析。语法分析的结果是一个对句子各成分之间语言关系的内在表征，通常以树状结构或短语标记的形式表示。The spy saw the cop with binocula
16、rs.SNPVPVNPPP第29页，本讲稿共39页语法分析的策略迟闭合策略：在任何可能的地方，我们都倾向于把新词汇项目附加到当前成分。这一策略的主要动机是它可以减轻语法分析中工作记忆的负担。Tom said that Bill had taken the cleaning out yesterday.最小附着策略：我们倾向于把新项目附加到那些能够使用最少的、与语言规则相一致的句法节点即可建构的短语标记上。Ernie kissed Marcie and her sister（Ernie吻了Marcie和她妹妹/Ernie吻了Marcie，而她妹妹）第30页，本讲稿共39页句子加工的神经机制一些脑
17、损伤病人很难生成和理解句子结构，这一现象在语法（agrammatic）失语症的病人身上尤为明显。语法失语症的病人生成的句子通常只包括两到三个内容词，几乎没有功能词，语法和形态学标记和屈折变化。“Sonuniversity”“My son is at the university.”在语言理解中，语法失语症病人很难理解复杂的语法结构。句子语法分析上的问题通常都与左半球布洛卡区的损伤有关。但是也有部分语法失语症病人的布洛卡区并没有受损。第31页，本讲稿共39页其他证据David Caplan及其同事进行的PET研究。被试阅读语法复杂度不同的句子。复杂程度低的句子：The child enjoyed
18、 the juice that stained the rug.复杂程度高的句子：The juice that the child enjoyed stained the rug.他们发现对于较复杂的语法结构，布洛区的激活程度更高。第32页，本讲稿共39页对布洛卡区的专一性的质疑Marcel Just及其同事（1996）发现了布洛卡区、威尔尼克区及在右半球与之对应区域的激活。此外，在句子产生的研究和与句子加工无关的研究中也发现了布洛卡区的激活。总的来说，关于布洛卡区对于语法加工的专一性的问题一直存在争议。第33页，本讲稿共39页上颞横回的前部Davis及其同事（1994）失语症语法加工缺陷。第
19、34页，本讲稿共39页言语产生根据根据Levelt（1989）提出的理论，我们将）提出的理论，我们将言语产生过程分为四个阶段：言语产生过程分为四个阶段：信息的概念化（概念化）；信息的概念化（概念化）；语言计划的形成（制定计划）；语言计划的形成（制定计划）；执行计划（发音）；执行计划（发音）；对错误的自我监控（自我监控）对错误的自我监控（自我监控）。第35页，本讲稿共39页语言计划阶段阶段 过程过程 1 确定意义确定意义产生要表达的意思。产生要表达的意思。2 选择句法结构选择句法结构建立了句子的句法轮廓，留出字词的空位待填充。建立了句子的句法轮廓，留出字词的空位待填充。3 生成语调生成语调指定待
20、填充的不同字词的重音值。指定待填充的不同字词的重音值。4 填充实词填充实词从词汇中提取合适的名词、动词和形容词并填充到句子中。从词汇中提取合适的名词、动词和形容词并填充到句子中。5 形成词缀和功能词形成词缀和功能词加入功能词（冠词、连词、介词）、前缀和后缀。加入功能词（冠词、连词、介词）、前缀和后缀。6 具体确定音段具体确定音段 将句子根据语音规则，用音段的规则来表述。将句子根据语音规则，用音段的规则来表述。第36页，本讲稿共39页自我监控自我监控词汇概念的概念准备词汇概念的概念准备词汇概念词汇概念词汇选择词汇选择词条词条语形编码语形编码词素词素词条词条音位编码音位编码语音编码语音编码发音发音第37页，本讲稿共39页言语产生的神经机制在脑成像研究中，发现图片命名和词语生成会激活左半球的颞叶和左侧额叶岛盖（布洛卡区）。癫痫患者的左半球颞叶区域的皮层刺激会导致暂时性的词汇生成缺陷。额叶岛盖的激活可能只限于言语产生中的音位编码。词的发音会激活布洛卡区的尾部（44区），此外，运动皮质，辅助运动区和脑岛也会被激活。第38页，本讲稿共39页谢谢第39页，本讲稿共39页