語言語境對雙語者認知控制的調控

黃彥紅,唐雪梅

（安徽工程大學 外國語學院，安徽 蕪湖 241000）

0 引言

隨著國際交流與合作的進一步加深，越來越多的人成為雙語者。這些雙語者在進行語言加工時，兩種語言詞匯表征會同時被激活并相互競爭，而要解決這種競爭，認知控制必不可少。認知控制（Cognitive Control），也被稱為執(zhí)行控制（Executive Control），影響到了感知、思考、決策、行動和不同認知領域等廣泛范圍，對大腦意識控制、記憶保持和語言交流等高級功能的意義重大。[1]

雙語者能更有效地利用認知控制資源解決非語言任務中的沖突，最終可能促進認知控制功能的發(fā)展。[2-3]也就是說，相比較單語者而言，雙語者可能呈現出一定的雙語控制優(yōu)勢。從支持語境調節(jié)作用的自適應控制假說入手，本文總結了現有用于測量雙語者語言控制和執(zhí)行控制的研究范式，分析、梳理現有的來自行為、腦電和神經影像學等領域的相關文獻，探討了不同語境條件下雙語者語言加工和認知控制加工的特點及神經機制，以揭示語言語境對語言控制和一般認知控制的調節(jié)作用。

1 理論基礎

Green和Abutalebi[4]區(qū)分了認知控制的8個過程，即目標維護、沖突監(jiān)控、干擾抑制、顯著線索檢測、選擇性反應抑制、任務分離、任務參與和機會性規(guī)劃；通過探查3種不同互動語境（單語語境、雙語語境、密集切換語境）對這8個控制過程的需求變化，他們發(fā)現，語境不同會與特定控制過程相關的神經區(qū)域和回路發(fā)生自適應變化，由此提出了自適應控制假說（圖1）。語言通道是指語言產生和理解中包含的概念——情感——語言——感覺——運動等表征，元控制過程是指在工作記憶中控制這些表征以確保交際目標有效實現的過程和設置這些控制過程參數的過程（正是這些參數需要適應和協(xié)調技能中的變化）。該假說認為：雙語者會根據會話的交互語境自適應地調節(jié)語言控制過程，從而改變了他們的各種認知控制能力。[4]這一假設表明，具有不同認知控制資源需求的加工語境會對語言控制系統(tǒng)產生不同的影響。換句話說，語言語境是調節(jié)雙語語言控制的關鍵因素，這一觀點得到不少研究的支持。[5-8]

圖1 自適應控制假設結構[4]（實心箭頭表示內在控制過程）

2 研究范式

語言切換范式是研究語言控制機制的經典范式，而語境對雙語者認知控制的調控作用，一般是通過考察不同語境條件下，雙語者執(zhí)行語言切換任務和一般認知控制任務時的相互關系來實現的。常見的語言切換任務有圖片或數字命名、詞匯或語義判斷、句子閱讀、跨語言（掩蔽）啟動等。認知控制包含抑制（抑制控制）、刷新（工作記憶）和轉換（認知靈活性）等3個子維度。[9]

2.1 抑制能力測量

鑒于抑制控制在認知控制系統(tǒng)中的重要地位，許多研究直接將雙語者的認知控制能力等同于抑制控制能力。研究者們一般通過Simon任務、Flanker任務、Stroop任務、Go/No-go任務、Anti-saccade任務等，來考察雙語者的抑制控制能力。

標準的Simon任務是一種帶有沖突的選擇反應任務。[10]在這個測試中，參與者被要求通過手動按鍵反應，根據刺激線索（如顏色）區(qū)分一個隨機出現在電腦屏幕左側或右側的目標（如紅色線索時用左手食指按Z鍵，綠色線索時用右手食指按M鍵）。反應任務中，既有與任務相關的信息——顏色，也有與任務無關的信息——位置，受試者必須抑制和控制同側刺激的主導反應傾向，以參與者的反應時間和錯誤率作為其抑制控制能力的評價指標。

空間Stroop任務與Simon任務相似，有時被稱為Simon arrow任務[11]。通常在電腦屏幕的不同位置（偏左、偏右）呈現一個箭頭（箭頭方向或與箭頭在屏幕上顯示的位置相同，或不同），受試者需要忽略箭頭在屏幕上的位置來確定其指向。此任務同樣考察抑制控制的反應維度，因為箭頭位置和箭頭指向可能會發(fā)生沖突。

Flanker任務的刺激由一個目標中心箭頭和目標兩側的干擾箭頭組成，參與者需要通過按左邊或右邊的按鈕來對目標箭頭指向作出盡可能快的反應。[12]目標刺激和干擾刺激的方向或同或異。通過反應時計算Flanker效應量，考察個體在抑制無關信息能力方面的抑制控制能力。

Anti-saccade任務也可以用來測量抑制優(yōu)勢反應能力。[13]首先在屏幕中央呈現一個注視點，隨后在注視點的一側呈現一個線索刺激，接著在另一側呈現目標刺激（向左、向右或向上的箭頭），最后呈現一個掩蔽刺激，要求被試盡快判斷箭頭指向。該任務通過計算反應時來測量抑制控制能力。

Go/No-go任務可以測量受試者的認知能力，如判斷或辨別某種刺激、反應/行為的抑制和沖突/錯誤監(jiān)控。[14]在實驗過程中，Go任務要求被試根據提示對某些具有優(yōu)勢效應的刺激作出反應，而No-go任務指的是對小概率需要抑制才能進行反應的（此處的反應指不按鍵）任務。

2.2 刷新能力測量

工作記憶的測量主要借助N-back任務、動態(tài)記憶任務（Running Memory Paradigm）以及科斯積木任務（Corsi Block Task）等手段來完成。N-back任務[15]需要參與者將剛出現過的刺激（字母或圖形）與之前呈現的倒數第n個刺激進行對比，通過控制現有刺激與目標刺激相間隔的刺激個數的方式來操縱記憶負荷；動態(tài)記憶任務[16]則需要參與者記憶屏幕上出現的一連串（輔音）刺激的最后幾個（刺激以一秒一個呈現），直到呈現結束；在科斯積木任務[17]中，研究員將9塊積木隨意放在地板上后，隨機在任一水平上敲打其中一定數量的積木（從2塊到6塊不等），每個水平測3次，再要求參與者回憶出研究員敲打積木的順序并按此順序敲打積木。在這3個任務中，由于參與者不知道刺激何時呈現完畢,因而刺激線索越長,需要刷新的次數就越多，難度也就越大。

2.3 轉換能力測量

用來測驗認知靈活性的任務范式主要包括威斯康星卡片分類任務（Wisconsin Card Sorting Task，簡稱WCST）、維度變化卡片分類任務（Dimensional Change Card Sorting，簡稱DCCS）以及靈活項目選擇任務（Flexible Item Selection Task，簡稱FIST）等。

在WCST[18]中，被試需要從4張刺激卡片中選出1張與反應卡片匹配的卡片。4張刺激卡片分別為1個紅色的三角形、2個綠色的五角星、3個黃色的十字形和4個藍色的圓，反應卡片是由128張由不同形狀（三角形、五角星、十字形、圓形）、顏色（紅、黃、綠、藍）、數目（1、2、3、4）組成的圖案構成。實驗任務按顏色、數量和形狀3種規(guī)則輪換，采用隨機順序，但是連續(xù)2次規(guī)則不相同。

在DCCS任務[19]中，研究者先向被試呈現目標卡片（如紅色的花或藍色的車），接著呈現一系列的測試卡片（如紅色的車和花或者藍色的車和花），隨后要求被試在一種維度上（如顏色）進行分類；經過幾次實驗之后，又讓他們在另一維度上（如形狀或數量）進行二次分類。擴展版的DCCS在標準版的基礎上增加了難度，一部分測試卡片的周圍加了黑色邊框，出現黑色邊框時按照初次維度來分類卡片，未出現黑框時按二次維度來分類卡片。

在FIST中，研究者向被試呈現3張圖片(如一棵大樹、一棵小樹和一條小狗)，首先要求兒童選出在某一方面相關的2張圖片(如形狀相關：大樹和小樹)，再讓被試選出在另一方面相關的2張圖片(如大小相關：小樹和小狗)。

這3種任務均通過計算被試的正確率和反應時來測量被試在不同任務維度之間靈活轉變的能力，不同的是WCST和FIST任務需要被試自己總結規(guī)律進行分類，而DCCS任務則告知被試規(guī)則。因DCCS任務和FIST比較簡單，所以一般用于兒童認知控制能力的測量。

3 語言語境的調控

雙語者的語言加工可能發(fā)生在L1（一語）語境中、L2（二語）語境或雙語切換語境中，而不同的語言語境可能會對雙語者的語言控制機制和認知控制機制產生影響。相關研究或以生活在不同語言語境中的雙語者為對象，考察長期的雙語互動經驗對一般認知控制影響，[5-20]或針對同一組雙語者設置不同的語言需求語境，考察任務誘導語境對一般認知控制的即時效應。[21-23]結果發(fā)現，相比較單一語言語境下的雙語者而言，混合語言語境下的雙語者在執(zhí)行一般認知控制任務時更有優(yōu)勢。也就是說，語言語境會調節(jié)一般認知控制過程。那么，這種調節(jié)是如何實現的？語言使用包含語言產生和語言理解兩個不同方面，相應的語言語境調節(jié)控制機制的研究也圍繞這兩個方面展開。

3.1 語言產生中的語境調節(jié)

在語言產生中，借助ERP（Event-Related Potentials，事件相關電位）技術，采用跨任務適應范式（圖片命名和Flanker任務交織進行），Jiao等[22]發(fā)現，與單一語境相比，雙語者在切換語言語境下的Flanker任務的一致性和非一致性試驗中，分別激發(fā)了更大波幅的負波N2、較小波幅的正波P3和LPC等ERP成分。N2反映了對沖突過程的監(jiān)測，其波幅變大表明沖突監(jiān)測時耗費的認知資源越多；P3成分主要反映了反應抑制加工和刺激分類[24]；LPC則反映了對刺激的再加工?；旌险Z境會給雙語者以雙語經驗提示，從而在整體上耗費更多的認知資源，誘發(fā)更大的N2波幅。這意味著在早期時間窗內，雙語者會耗費更多的認知資源進行沖突監(jiān)測，較小幅值的P3和LPC成分的出現則是因為早期時間窗口內的認知處理會減少后期窗口中的附加分類或響應抑制。

來自神經影像學的證據進一步表明，與單語語境相比，切換語言語境下，雙語者大腦中與認知控制相關的區(qū)域如背側前扣帶皮層/補充運動前區(qū)(dACC/pre-SMA)復合體、背外側前額葉皮層(DLPFC)、頂下小葉（IPL）、左尾狀核、額下回(IFG)等與認知控制密切相關的區(qū)域會發(fā)生不同的變化?；趯嶒灢杉降膄MRI（functional Magnetic Resonance Imaging,功能性磁共振成像）數據，Branzi等[25]提出，雙語者的語言控制是由DLPFC/SMA作為監(jiān)督注意系統(tǒng)的層級組織起來的，其目的是為了增加對第二語言的局部控制等監(jiān)測需求；另一方面，前額葉、下頂葉區(qū)(IPA)和尾狀核作為反應選擇系統(tǒng)，專門為局部和全局控制進行語言選擇。Fu等[26]也發(fā)現，在切換語境下，雙語者切換到強勢語言L1時會激發(fā)更大的神經成本（雙側IFG、右DLPFC和SMA等腦區(qū)活動增加）。MEG（Magnetoencephalography，腦磁圖）研究[27]顯示，切換語言語境激發(fā)了雙語者更活躍的ACC、DLPFC等區(qū)域活動。Zhu等[28]進一步考察了認知控制程序作用與語言加工的時間進程，結果發(fā)現，切換語境下，在呈現命名所需的語言線索后，在左IFG觀測到了非對稱的神經代價，用弱勢語言（L2）命名時誘發(fā)的大腦活動更為活躍；在呈現需要命名的目標后，用弱勢語言（L2）誘發(fā)的右IFG則更為活躍。該研究認為，在語言轉換過程中，控制過程分為兩個階段：左IFG解決來自線索提示的干擾，右IFG抑制目標出現后參與競爭的非目標語言詞匯。

3.2 語言理解中的語境調節(jié)

在語言理解中，研究者們通過控制刺激語料的呈現頻率，人為地創(chuàng)造L1語境、L2語境和切換語境，考察語言切換語境對認知控制的即時調節(jié)作用。在詞匯層面，Wu和Thierry[29]考察了威爾士—英語雙語者執(zhí)行Flanker任務時的語境效應。在該研究中，在每個試次的Flanker任務之前都會呈現不同語言的單詞刺激，創(chuàng)造了L1、L2和混合（切換）語境。結果顯示，與單語語境相比，在切換語境下，被試在Flanker任務中的正確率更高，P3波幅更小。P3反映了抑制控制加工，其波幅的減小說明被試在切換語境下對無關信息的反應抑制和干擾抑制能力要優(yōu)于單一語境。該研究還發(fā)現，即便沒有要求被試處理語言刺激，語言語境依舊會影響雙語者執(zhí)行Flanker任務時的表現。為進一步探查語言理解時的語境對執(zhí)行控制的影響，Jiao等[30]通過圖片—單詞匹配任務來創(chuàng)設語言語境，而被試在匹配時需要對語言進行理解加工并作出判斷。結果發(fā)現，與單一語境相比，切換語境下，雙語者在一致性和不一致性的Flanker任務中表現更好，也就是說，在實時詞匯理解過程中整合語碼切換有助于促進認知控制的進行。

在句子層面，Adler等[21]通過跨任務適應范式，考察了雙語者的Flanker句子閱讀表現。發(fā)現：與閱讀不包含語碼轉換的句子相比，閱讀語碼轉換的句子有助于隨后的Flanker任務中的沖突解決。Bosma和Pablos[31]借助ERP技術，同樣發(fā)現切換語境會調節(jié)雙語閱讀理解中認知控制的參與。在該研究中，研究人員給一半的被試提供L1句子和L1到L2的切換句子，而給另一半被試提供L2句子和L2到L1的切換句子，所有被試完成了一項Flanker任務，在該任務中他們交替地閱讀帶有或不帶有交替語碼轉換的句子。結果發(fā)現，Flanker一致性任務的誘發(fā)P3波幅比不一致性試驗的大，而且這種效應受到之前的切換語境調節(jié)，受到切換方向的影響。雙語者L1切換L2后引起的Flanker效應大于單一L1語境下的，L2切換L1切換誘發(fā)的Flanker效應小于單語L2語境下的。這說明從L1切換到L2時調用了詞匯外部的一般認知控制機制，而從L2切換到L1時則解除了這些外部控制。換句話說，在閱讀理解過程中，在切換到L2時，L1會被抑制，而在向L1切換時，這種抑制又會被解除。在一項MEG研究[32]中，在語言理解中的切換時，DLPFC和ACC都被激活，但當切換得到更生態(tài)有效的環(huán)境支持時（被試傾聽雙語會話中的即時切換），認知控制區(qū)域僅在聽覺皮層有顯著激活，并未觀察到DLPFC和ACC的激活。借助fMRI技術，Stasenkoa等[33]發(fā)現語言切換的神經成本受語言語境和詞性影響。具體而言，與單一語境相比，閱讀段落中的虛詞轉換對大腦中與抑制相關的右IFG、雙側MFG和SMG(Supramarginal Gyrus緣上回)有顯著激活，而實詞切換只能激活與干擾抑制相關的左IFG；其次，L1切換到L2時會明顯激活右SMG，呈現出逆向語言優(yōu)勢效應（Reversed Language Dominance Effects），而L2切換到L1時則并未發(fā)現。

可見，不論在語言產出還是語言理解中，當雙語者沉浸在混合語言語境中時，解決跨語言競爭表征的語言控制需求可能會觸發(fā)認知控制參與，進而對后續(xù)認知控制在其他任務上的表現進行即時調節(jié)。即，雙語者的雙語控制和認知控制會受到語言語境的快速調節(jié)。隨著在L2中沉浸時間的延長，雙語者的認知控制能力會得到長期的調節(jié)，體現出較為穩(wěn)定的 “雙語控制優(yōu)勢” ，這種雙語優(yōu)勢受到雙語者長期雙語經驗和即時語言語境的共同調節(jié)。

4 結語

語言產生和語言理解層面的相關研究均表明，語言語境能調節(jié)雙語者的語言控制能力和一般認知控制能力。相比較單語語境而言，在切換語境中，雙語者執(zhí)行認知控制任務時會呈現出一定的控制優(yōu)勢?，F有關于語言語境對雙語者認識控制調節(jié)作用的研究多數集中在考察語言語境對雙語者抑制控制能力的影響方面，對認知控制的其它兩個維度——刷新和轉換的研究還需要進一步深入。其次，雙語者的語言處理機制對人臉或其他圖像等文化線索十分敏感，這些視覺線索能幫助他們控制語言輸出。未來的研究還可借助先進的神經影像學(PET、fMRI等)和神經電生理學技術(ERP、MEG)考察社會文化語境對雙語者語言加工和認知控制的調節(jié)作用。