語言信息加工的認知控制及其神經(jīng)機制研究.pdf

1、認知控制是現(xiàn)代認知神經(jīng)科學研究的重要構念，指個體在認知過程中依據(jù)當前任務目標，自上而下地對相關信息加工流程的計劃、操控和調(diào)節(jié)過程。認知控制涉及注意分配、目標維持、沖突控制和錯誤加工等基礎認知過程，對人類感知、思考、決策、語言等多種高級認知能力意義重大。語言是人類區(qū)別于其它動物最獨特的認知功能，因此研究語言信息加工的認知控制機制意義重大。語言能力包括語言產(chǎn)出、語言學習和語言理解等多種認知過程，其中認知控制在語言產(chǎn)出的抑制控制、語言學習的反

2、饋控制和語言理解的語境控制各個層面都起到了關鍵作用。因此，本研究圍繞上述三個層面，采用功能磁共振和事件相關電位技術，結合神經(jīng)肽催產(chǎn)素激素控制處理等手段，對認知控制在語言信息加工中的功能特點及其神經(jīng)信息機制進行了系列研究。主要工作分三個部分：
　　1、基于語言產(chǎn)出中雙語轉換命名任務的功能磁共振研究，完整描繪了語言轉換抑制控制的神經(jīng)網(wǎng)絡機制。研究通過圖片命名任務，比較了中英雙語者在混合式命名相對于三種不同認知加工水平基線任務時的激活狀

3、況：控制條件，母語單語命名和二語單語命名。研究發(fā)現(xiàn)語言轉換抑制控制調(diào)用了額—頂葉—皮層下結構的認知控制一般功能網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡結構超過了傳統(tǒng)的語言加工區(qū)域，從背外側前額葉、輔助運動區(qū)、緣上回一直延伸到扣帶回和尾狀核。其中背外側前額葉在接到前扣帶回對自動激活的非目標語言發(fā)出的錯誤監(jiān)測信息后，執(zhí)行認知決策和反應控制，從而抑制非目標語言的加工。尾狀核通過前額葉—基底神經(jīng)節(jié)環(huán)路參與抑制控制，以促進或者抑制目標語言表征。輔助運動區(qū)起到了前扣帶回錯誤

4、監(jiān)測功能的均衡控制作用。背外側前額葉與頂葉形成一個額—頂回路，使得雙語者通過工作記憶在線維持目標任務表征，抑制非目標語言的語音層面的激活。同時，不同書寫系統(tǒng)語言轉換還可能調(diào)用一般認知控制功能網(wǎng)絡之外的腦區(qū)結構，如左側舌回和雙側梭狀回等，以建立語言信息加工所需要的意義表征和語音編碼之間的聯(lián)系。
　　2、基于語言學習的反饋調(diào)控系列實驗，刻畫了語言學習反饋控制的神經(jīng)信息機制。通過神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)源性活性物質(zhì)神經(jīng)肽催產(chǎn)素和安慰劑對比的雙盲控制系

5、列行為實驗和功能磁共振研究，首次證實了社會性反饋促進學習行為的文化差異性。磁共振結果表明反饋信息通過激活邊緣系統(tǒng)中與記憶情感調(diào)控有關的杏仁核結構，增強了其與海馬、尾狀核和腦島等大腦獎賞加工區(qū)域的功能連接，從而提高了大腦獎賞系統(tǒng)和認知控制凸顯網(wǎng)絡的激活強度，進而增強了語言學習記憶的效果。神經(jīng)肽催產(chǎn)素通過提高反饋刺激的凸顯度和學習者對獎賞/懲罰的期待效應，促進了認知控制凸顯網(wǎng)絡的更強激活。
　　3、基于語言理解中語境控制信息加工過程的

6、腦電實驗，對比研究了認知控制的時間進程及其資源分配機制。利用語境控制的兩個ERP實驗，對比研究了聽覺語義通達各個階段語境對語言要素信息加工的認知調(diào)控過程。語境控制條件下誘發(fā)的N1、N400和LPC成分特點表明，語言加工中的語境認知調(diào)控可以在詞匯通達前深入到語音要素的感知層面，并伴隨了詞匯選擇、語義整合和語義修補的整個詞匯語義通達過程。認知控制資源根據(jù)語言加工目標按需分配，在前期的詞匯選擇和語義整合階段，元音加工得到了更多的認知控制資源，

7、但在后期的語義修補階段，音調(diào)得到了更多的認知資源。
　　語言信息加工三種不同層面認知控制的神經(jīng)信息機制研究結果表明，語言認知控制調(diào)用了一個包含額葉、頂葉和皮層下結構的通用認知控制網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡可以通過尾狀核為節(jié)點的凸顯網(wǎng)絡與情感網(wǎng)絡等其它認知神經(jīng)網(wǎng)絡交互，且認知控制的時間進程和資源分配依據(jù)語言任務目標表現(xiàn)出高度的靈活性和精密性。語言加工這種靈活的認知控制神經(jīng)機制可能是人類語言的生物學進化適應的結果。未來需要從語言認知控制能力動態(tài)發(fā)