多源冲突实验与语码转换

4.3　多源冲突实验与语码转换

4.3.1　研究背景

最近几年，语言研究的重点不仅仅局限在单纯一种语言的理解和产生，而是两种或多种语言的理解和产生。因此，为了有效使用L2，双语者应具有将L1和L2区分开来的能力。不论使用L1还是L2，要想达到有效交流的目的，双语者必须确保正确提取目标语词汇。基于此，研究人员做了一些研究以探讨双语者如何排除非目标语的干扰而成功提取目标语的注意机制。研究表明：双语词汇提取与注意控制机制密切相关（Green，1998；Meuter ＆Allport，1999；Costa，2005；Costa ＆Caramazza，1999；Finkbeiner，et al.，2006b；Kroll，et al.，2006）。例如，一些研究人员认为，双语的产生需要对非目标语语言表征的积极抑制（Green，1998；La Heij，2005b）。也就是说，为了成功选择目标语的词汇表征，与另外一种语言相对应的词汇表征的激活必须得到抑制。因此，在任何交流情境下，双语者必须使用一种控制机制。除语言产生外，当双语者必须在理解两种语言之间进行转换时，语言产生的熟练程度也会受到影响。研究发现：双语者在面对两种语言混合的文本时，无论是完成大声朗读、默读任务，还是词汇判断任务，他们的反应时都会降低（Grainger ＆Beauvillain，1987；Kolers，1966a；Dalrymple－Alford，1985；Macnamara ＆Kushnir，1971；Thomas ＆Allport，1995；Von Studnitz ＆Green，1997）。在双语启动范式中，双语者在完成不同语言刺激范式时，要比同L1言范式花费更长时间（Grainger ＆Beauvillain，1987；Grainger ＆Beauvillain，1988；Grainger ＆Dijkstra，1992）。其中一个有趣的发现是，双语者在完成语码转换任务时需要克服抑制控制机制（Green，1998）。这一结论可以通过一些语码转换研究得到进一步证实。因为L2词汇激活基线要比L1低，所以当用L1表达时，对于弱势语言来说并不需要太多的抑制。然而，当用L2表达时，L1表征必须得到强烈抑制，这样才能确保L2词汇的产生。另外一个有趣的发现是，克服抑制需要花费时间。如上文所述，与熟练双语者相比，非熟练双语者从优势语言（L1）转码到弱势语言（L2）需要花费更多的时间（Meuter ＆Allport，1999；Costa ＆Santesteban，2004；Costa，et al.，2006）。

因此，将熟练双语者和非熟练双语者进行比较是非常重要的，因为L2的熟练程度是预测双语者语言表现的最相关的因素之一。例如，熟练程度和语言产生时词汇干扰的次数成反比（Poulisse ＆Bongaerts，1994）。而且，熟练程度也是决定大脑中L2表征的重要因素之一（Perani，et al.，1998）。这一点可以用来解释为什么熟练程度与抑制控制相关。成为高度熟练的双语者有助于把同样的机制更好地应用于非熟练双语者。Costa和Santesteban（2004）的研究也说明了非对称的转码耗损与双语者L2的熟练程度相关。Meuter和Allport（1999）的研究表明，随着双语者L2熟练程度的提高，他们会形成一种特定的语言选择机制，从而能够更加灵活地加工L1和L2。这一点和Bialystok（1999）的观点不谋而合，Bialystok认为，一个非特定的语言控制机制可以在熟练双语者和早期双语者中自然形成和发展，这使双语者在完成一般的语言抑制任务时表现出较强的优势。Bialystok等让被试完成Simon任务来测试他们的执行功能，结果双语者表现出比较强的优势。Costa等通过注意网络任务分别比较了单语者和双语者的表现，结果发现双语被试不仅完成任务的速度更快，而且在警觉（alerting）网络和执行控制（executive control）网络方面表现得更为突出。与单语者相比，双语者在不同类型刺激之间的转换耗损更少一些（Costa，et al.，2008）。

综上所述，注意网络中的冲突解决能力和L2的熟练程度之间有很大的联系。因为人类大脑信息加工的容量是有限的（Slagter，et al.，2007）。在信息面前，人们通过注意机制对信息进行区分，选择与行为目标最相关的信息，而忽视某些特定的信息（Stins，et al.，2005）。也就是说，人们注意一些事物是以牺牲对其他事物的注意为代价的（Duncan，2006）。但是，这种选择的能力不是十分完善，并不能很好地排除一些不必要的信息的干扰。这些干扰所造成的冲突似乎是不可避免的，它们会使人们犯更多的错误，减慢反应时间。解决冲突范式主要有三个经典的认知干扰任务范式：Stroop任务（Stroop，1935；Simon ＆Berbaum，1990；Peterson，et al.，1999；MacLeod ＆MacDonald，2000；Taylor，et al.，1997；Ruff，et al.，2001）、Simon任务（Simon ＆Berbaum，1990）、Eriksen Flankertype任务（Botvinick，et al.，1999；Casey，et al.，1999）。这些任务对目标辨认、反应选择和参数检测回路（performance monitoring circuits）都有更高的要求。经典的认知干扰实验Stroop任务体现刺激特征维度间的冲突，像颜色词的词义与字体颜色的冲突（color－word Stroop）（Stroop，1935；MacLeod ＆MacDonald，2000）或者是刺激意义与空间方位的冲突（spatial Stroop）（Liu，2004）。Simon任务体现空间冲突，主要表现为目标位置和反应方位之间的冲突，当目标位置与反应方位一致时要比不一致时，被试会有更好的表现。大量的研究表明，Simon效应可以有效地考察不相关的空间信息影响反应选择的方式（Simon ＆Berbaum，1990；Koch，2007）。Eriksen Flankertype任务也体现空间冲突，描述中央刺激受旁侧空间干扰物的影响。被试对于旁侧的刺激与中间靶子方向一致条件要比不一致条件反应更快，正确率也更高（Eriksen ＆Eriksen，1974）。广泛使用的ANT（Attention Network Test）（Fan，et al.，2002）是Eriksen Flankertype任务的一种。通常来说，以上三种范式都包含了任务相关和任务不相关两个因素。这三种任务都给出了干扰刺激，评估人们排除干扰、解决冲突的能力。研究表明：这三种任务使用的是相似的认知加工，受相似的脑区支配，最重要的脑区就是前扣带回（Stins，et al.，2005；Rueda，et al.，2005；Fan，et al.，2002）。

近年来，越来越多的学者喜欢把这三种冲突融合在一个实验范式中来考察它们之间的相互关系，这也有助于进一步理解注意机制、反应选择以及认知加工过程。Bush等人（2006）使用多源冲突任务（multi－source interference task，MSIT），综合认知冲突的多个维度（例如：Stroop，Simon，Flanker），发现与控制相比，多源冲突条件下的反应时间明显延长，错误率显著提高。功能磁共振成像（fMRI）的研究表明，完成多源冲突任务能够显著地激活CFP（cingulo－frontal－parietal）认知／注意网络，尤其激活背侧前扣带回皮质，该脑区是认知加工过程的关键区域。

本实验试图通过MSIT范式考察L2熟练程度与注意网络中的冲突解决之间的相关性。

4.3.2　实验设计

4.3.2.1　被试

46名健康被试来自大连理工大学，均为在校硕士研究生，平均年龄23.8岁（23.8±2.3岁）。所有被试均为右利手，视力或矫正视力正常。被试中有23名来自英语专业（均通过国家英语专业四级考试），23名来自非英语专业（均通过全国研究生入学考试英语测试）。因为在本实验中，正确率大于90%的数据为有效数据，正确率低于90%的数据被淘汰。最后分析的有效数据为43人的数据，其中21人为英语专业，22人为非英语专业。

4.3.2.2　实验程序

本实验是基于Bush等人的多源冲突干扰任务（MIST）（Bush，et al.，2003）之上的。实验分为练习和正式实验两个部分。在实验中被试将看到3个数字（1，2和3）或者是字母X。实验要求被试确定3项中不同于其他两项的数字，在实验中，要求被试用右手的食指、中指和无名指按数字键盘的1，2和3进行反应。练习共30个，3种控制（1XX，X2X，XX3）重复2次，加上24种不同的冲突刺激。正式实验分3个组块，共576（192×3）次刺激，中间可休息。每个组块又包括192个刺激（48×3），其中，48个刺激分为两种类型（24个控制刺激，24个冲突刺激），各重复3次。刺激呈现形式为随机。实验刺激随着被试反应即消失，但呈现时间不超过1750毫秒。实验大约持续20分钟左右。

从图4.6可以看出，实验共有控制和冲突两种类型的刺激。被试需判断并选出与另外两个刺激不同的数字。就控制刺激而言，干扰刺激一直都是X，而目标数字都要大一些，并且反应目标所处位置和阿拉伯数字的意义一致。就冲突刺激而言，干扰刺激是两个相同的数字（1，2或3），目标数字字形可能大一些，也可能小一些，并且所处位置从不和阿拉伯数字的意义保持一致（Poulisse ＆Bongaerts，1994）。在数字和字母混在一起的控制刺激中，目标数字总是和阿拉伯数字的正常排序一致（例如：数字1会出现在最左边的位置，数字2在第二个位置，数字3在第三个位置）。相反，在全部都是数字的冲突刺激中，反应目标从来不和阿拉伯数字的正常排序一致。而且，实验开始前告诉被试在数字和字母混在一起的情况下，目标数字的字形总是要大一些；而在全部都是数字的情况下，目标数字可能大一些，也可能小一些。在实验中，要求被试在确保答案正确的情况下，尽可能迅速地做出判断。

图4.6　MSIT实验范例

4.3.3　实验结果

对于实验总的正确率、反应时以及控制和冲突情况下分别的正确率、反应时，英语专业与非英语专业相比，差异并不显著。但是，当实验反应目标处于第二个位置时，发现了有意义的结果。如图4.7所示，当实验反应目标处于第二个位置时，英语专业学生的正确率要高一些。左栏是此种情况下，包含一致和不一致两种情况下的实验总正确率，英语专业与非英语专业相比，总的正确率（包含冲突和控制两种情况）差异显著（F＝4.302，p＝0.044），英语专业的学生成绩显著好于非英语专业的学生成绩。右栏是当反应目标在第二个位置时，冲突情况下英语专业与非英语专业学生的正确率。如图所示，在第二个位置，对控制和冲突这一因素进行进一步划分，发现在冲突的情况下，英语专业的实验成绩显著好于非英语专业学生（F＝4.658，p＝0.037），并且，英语专业与非英语专业正确率成绩的差异仅在冲突情况下显著，而在控制情况下没有达到显著水平。当反应目标在冲突情况下的第二个位置（中间的位置）是实验中最难的情况，对此进行了进一步研究分析。

采用重复测量方差分析的方法对正确率成绩进行更为细致的考察后发现，对于多源冲突实验，对于所有被试来说，冲突类型的主效应是显著的（F＝79.692，p＜0.01），与控制情况相比，冲突时的正确率明显更低，意味着对所有的被试来说，冲突情况比控制情况难度要大。对于反应目标出现的三个不同的位置，这一因素的主效应也是显著的（F＝6.058，p＜0.01），即对于反应目标出现的不同位置，正确率的差异也是显著的，当反应目标在中间，即第二个位置时正确率是最低的，也就是说此时实验难度最大。而且，反应目标的位置与冲突类型之间存在显著的交互作用（F＝6.870，p＜0.01）。研究结果表明，在冲突情况下的第二个位置是所有情况当中正确率最低的一种情形（如图4.7所示），也就是在实验中难度最大的一种情况。

图4.7　目标数字在第二个位置的正确率

如图4.8所示，虚线代表冲突类型的正确率，而实线代表控制类型的正确率；1、2、3代表反应目标在左边位置、中间位置和右边位置的情况。对于所有的被试来说，冲突类型的正确率显著比控制情况低。反应目标位于中间位置时的正确率也是最低的。即在所有的情况当中，冲突类型的第二个位置正确率最低。另外这两个因素之间还存在交互作用。也就是说冲突情况下的第二个位置是本实验中最难的一种情况。而在本实验中，英语专业与非英语专业之间的差异达到显著也体现在此种情况下，英语专业的正确率成绩要显著高于非英语专业。

图4.8　正确率

4.3.4　讨论

当L2学习者产生和理解L2时，存在跨语言的干扰。研究人员认为，语言干扰主要出现在L2学习的早期，在这一阶段，学习者必须依赖L1向L2的转换（Kroll ＆Curley，1988；MacWhinney，1997）。最近的研究表明，这些语言之间的相互作用会持续存在，并会形成一个系统，而这一系统在语言之间起主导作用。受到抑制的语言会从不同层次上影响另外一种激活的语言，包括词汇（Jared ＆Kroll，2001）、语法（Dussias，2003）及语音（Sundara，et al.，2006）。因此，目前的研究表明，熟练的L2学习者不仅培养了语言能力，也提高了能够灵活运用两种语言的认知能力。这些研究结果说明，双语者的跨语言交际活动似乎可以在注意网络的执行控制中显示出认知方面的优势（Bialystok，et al.，2004；Costa，et al.，2008）。因此，L2的熟练程度与注意网络相关，尤其是与注意网络中解决冲突的能力相关。L2越熟练，L2学习者解决冲突的能力就越强。

注意是认知科学的重要方面，大量的研究都采用包含认知冲突的注意范式。注意网络中的执行控制网络是一个比较敏感的维度，研究者经常依赖其来考察人们的认知差异。尤其是在区分正常人群和病人的研究中，更是取得了良好的效果（Gooding，et al.，2006）。融合了认知冲突的多个维度的MSIT任务，通过加大任务难度来考察人们解决冲突的能力。

本实验采用MSIT任务，选择汉英双语者为实验被试。对他们来说，英语是L2。被试中英语专业和非英语专业学生约各占一半。由于熟练程度的关系（英语专业的学习者L2更熟练），这种L1向L2的转换能力也会有差异，进而，英语专业与非英语专业学生解决冲突的能力也会存在着差异。在本实验中，尽管对于实验总的正确率以及冲突情况下的正确率，英语专业与非英语专业学生的成绩差异不显著。但是，在冲突情况下第二个位置，也就是实验中最难的情况下，英语专业学生的正确率要显著高于非英语专业。也就是说，在实验任务难度提升的情况下，这种差异便体现出来。对于这一实验范式，冲突情况比控制情况要难，正确率更低，反应时更长。这是由于与控制情况相比，冲突情况融合了认知冲突的多个维度（例如：Stroop，Simon，Flanker）。在所有的冲突类型下，数字本身和其所在位置都存在着冲突，这体现了Stroop冲突；由于数字不在本身意义的位置，那么数字位置与反应方位之间也存在着冲突，这就体现了Simon冲突；而当反应目标位于第二个位置时，两侧又存在着干扰数字，又存在Flanker冲突。也就是说，当反应目标在冲突类型下的第二个位置时，完全融合了Stroop，Simon和Flanker三种冲突，是实验所有情况中最难的一种情形。这也为实验中冲突情况下第二个位置的正确率最低提供了理论依据。

在加大认知冲突的情况下，例如，反应目标位于冲突情况下的第二个位置时，英语专业与非英语专业学生的实验成绩差异达到显著水平。从而，在一定程度上体现了他们解决冲突能力的差异。而这两组人群的主要差异表现在L2的熟练程度上，因此，完全有理由认为，L2的熟练程度与解决冲突的认知能力存在某种程度上的联系。

4.3.5　结论

很多专家在语言熟练程度和注意网络之间的相关性方面做了大量研究，但是研究的被试多是熟练双语者和单语者，被试的语言多是拼音文字。本实验以非熟练汉英双语者作为被试，以研究L2熟练程度对注意网络，尤其是执行控制网络的影响。实验设计结合了认知冲突的三个维度：Stroop任务、Simon任务和Eriksen Flankertype任务。实验结果表明L2熟练程度有助于解决认知冲突，并与注意网络中的冲突解决呈正相关。