探究空间感知在字面意义和隐喻语言理解中的作用

《NeuroImage》：Investigating the Role of Spatial Perception in Literal and Metaphorical Language Comprehension

抽象：本研究通过时间-频率分析和ERP实验，探讨空间感知如何影响字面和隐喻性空间词的神经机制。发现字面词在theta-alpha-low beta频段呈现事件相关同步（ERS），而隐喻词在beta-gamma频段呈现事件相关去同步（ERD），ERP显示位置和情绪效应，支持情境依赖的身体化认知模型。

　　人类大脑在认知领域之间无缝整合信息，能够灵活适应不断变化的环境需求。然而，这种动态整合背后的神经机制，尤其是感知输入如何影响语言理解，仍然不够明确。本研究旨在探讨垂直空间感知如何整合到字面和隐喻空间词汇的处理过程中。通过时间频率分析（TF）和事件相关电位（ERP）相结合的方法，我们发现字面空间词汇和隐喻空间词汇在语言-空间一致性效应中表现出不同的振荡模式：字面空间词汇在theta、alpha和低beta频率范围内表现出事件相关振幅增强（ERS），而隐喻空间词汇在高beta和gamma频率范围内表现出事件相关振幅降低（ERD）。然而，这些效应并未在ERP数据中得到复制。ERP结果显示，对于字面空间词汇，向下位置的词汇引发了更正的LPC，表明向上处理优势；相反，对于隐喻空间词汇，向下（负面）词汇引发了更正的P200、N400和LPC，表明向下处理优势。这些发现表明，空间感知通过跨模态互动影响词汇处理，支持具身认知理论，同时反驳了纯粹的非模态观点。此外，时间频率与ERP结果之间的差异，以及字面和隐喻空间词汇在振荡模式和位置处理优势上的不同，挑战了强具身观点，并提供了新的证据，表明空间感知通过情境依赖的神经动态调节语言理解。

在具身认知框架中，关于强具身观点和弱具身或混合模型的争论一直存在。强具身观点认为，感知和运动系统在理解具体和抽象词汇时都会被稳健地重新激活，而弱具身或混合模型则允许具体和抽象词汇的表示存在差异，认为感知激活是情境依赖的，而非强制性的。已有研究显示，虽然语言-空间一致性效应在多种实验范式中被观察到，例如提示-词判断、基于运动的反应、词汇决策和图片验证任务，但这些效应的强度和表现形式在不同实验条件下存在差异。此外，情感价值对语言处理的影响也引起了广泛关注。正向词汇（如“快乐”、“婚礼”）通常在上部位置被更高效地处理，而负向词汇（如“悲伤”、“葬礼”）则在下部位置引发更快的反应。这种情感效应可以被视为空间效应在情感领域的延伸，但其表现形式也受到实验设计、注意力和反应要求等因素的影响。

为了进一步探讨空间感知在字面和隐喻空间词汇处理中的作用，我们设计了两项实验。第一项是行为实验，采用了一种隐含任务设计，通过空间提示和目标词汇之间的匹配关系来测量空间感知对语言处理的影响。实验结果显示，字面空间词汇表现出向上处理优势，而隐喻空间词汇则表现出向下处理优势。尽管没有观察到显著的语义一致性效应，但反应时间的趋势表明，语言-空间一致性效应可能在更深层次的认知过程中表现出来。第二项是ERP实验，使用相同的刺激和任务设计，但通过时间频率分析（TF）来捕捉更广泛的神经动态变化。TF结果显示，字面空间词汇在theta、alpha和低beta频率范围内表现出事件相关振幅增强，而隐喻空间词汇在高beta和gamma频率范围内表现出事件相关振幅降低。这些结果支持具身认知理论，表明空间感知对语言理解具有重要影响。

然而，ERP数据并未复制这些一致性效应，反而揭示了不同的位置和情感效应。对于字面空间词汇，向下位置的词汇引发了更正的LPC，这可能反映了更深层次的语义整合过程。而对于隐喻空间词汇，向下（负向）词汇引发了更正的P200、N400和LPC，这可能表明在处理隐喻空间词汇时，情感因素在神经处理中起着更为关键的作用。这些结果表明，字面和隐喻空间词汇的处理机制可能有所不同，具体体现在不同的频率范围和脑区激活模式上。此外，TF分析和ERP分析之间的差异也提示，这两种方法在捕捉神经活动的不同方面存在敏感性差异。ERP分析关注的是与事件时间锁定的神经活动，而TF分析能够更好地反映频率、功率和相位的变化，从而捕捉到ERP无法观察到的神经过程。

本研究的结果对具身认知理论提出了新的挑战，同时也提供了重要的证据，表明空间感知对语言理解的影响是情境依赖的，而非普遍适用的。字面空间词汇的处理可能依赖于左侧语言处理网络，而隐喻空间词汇的处理则可能涉及右侧情感处理网络。这种神经机制的差异提示，语言-空间一致性效应的形成可能与不同的认知过程相关，例如语义记忆和情景记忆的交互作用。此外，本研究还发现，空间感知与语言处理之间的关系并非单一，而是受到词汇类型、任务设计、刺激呈现方式以及个体差异等多种因素的影响。

尽管本研究的发现支持具身认知理论，但它们也对强具身观点提出了质疑。强具身观点认为，空间感知在语言理解中具有普遍的、一致的作用，而我们的结果表明，这种作用可能是情境依赖的，即字面和隐喻空间词汇的处理机制存在差异。因此，本研究的结果更倾向于支持弱具身或混合模型，即空间感知在语言理解中扮演着重要角色，但其作用并非固定不变，而是根据具体的词汇类型和任务条件而变化。

未来的研究可以进一步探索空间感知在不同语言领域中的作用，例如时间、权力等。此外，还可以通过更详细的实验设计来验证字面和隐喻空间词汇处理的神经机制是否确实存在差异，以及这些差异是否可以被其他因素所解释。通过这些研究，我们可以更全面地理解空间感知如何影响语言理解，从而为认知科学和语言学的理论发展提供新的视角。