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大规模复制研究挑战了主动阅读大脑的关键证据

更新时间:2021-10-13 20:25:43

导读 当人们阅读或听对话时,他们活跃的大脑有时会预测下一个单词。然而,荷兰马克斯普朗克心理语言学研究所领导的科学团队,在布里斯托大学科学

当人们阅读或听对话时,他们活跃的大脑有时会预测下一个单词。

然而,荷兰马克斯普朗克心理语言学研究所领导的科学团队,在布里斯托大学科学家的支持下,现在已经证明,人类语言系统的预测功能可能与过去十年的想法不同。

他们的研究是认知神经科学领域首次大规模、多实验室的复制。

当我们听演讲者的时候,我们经常觉得我们知道演讲者接下来会说什么。这怎么可能?假设我们的大脑通常使用句子中的线索来估计即将出现的单词的概率。

在一个单词出现之前激活它的信息有助于快速地将它的意思(一旦出现)和句子的意思结合起来。

来自马克斯普朗克心理语言学研究所(MPI)和爱丁堡大学的认知神经科学家Mante Nieuwland博士说:“十多年来,语言科学家和神经科学家一直受到《自然神经科学》年发表的一项高影响力研究的指导,该研究表明,这些对大脑中声音的预测非常详细,甚至包括即将出现的单词的第一个声音。”

然而,自2005年该研究发表以来,这些发现并没有明显重复。

今天,由Nieuwland博士领导的一个科学团队在eLife杂志上发表了一篇新论文,质疑这些结果的可重复性。

该研究是认知神经科学领域首次大规模、多实验室的复制尝试,表明人类语言系统的预测功能可能不同于该领域所相信的操作模式。

该研究的合著者、格拉斯哥大学的Guillaume Rousselet博士补充道:“最近对大样本的需求以及心理学和神经科学研究的更强分析证据的启发,我们重新审视了最初的研究。我们通过遵循原始方法和应用最新改进的分析方法来做到这一点。”

此外,研究人员提前登记了他们的分析,并提供了有时间戳的证据,证明他们的分析不是为了达到报告的结果。

该团队着手进行大规模的脑成像研究。在9个英国实验室(伯明翰大学、布里斯托大学、爱丁堡大学、格拉斯哥大学、肯特大学、伦敦大学学院、牛津大学、斯特林大学和约克大学)中,334名参与者——是原始数字的10倍——一次阅读一个单词呈现的句子,并记录头皮上的脑电图活动。

每个句子都包含一个预期的或意想不到的冠词和名词的组合(例如,“风很温柔,所以男孩去外面放风筝/飞机”)。

Nieuwland博士补充道:“我们已经看到,与预期名词相比,意外名词会产生增强的大脑反应。就像以前的书房一样。

“尽管如此,这种反应,也被称为增强的N400反应,并不是参与者大脑实际预期的名词的核心论点。毕竟是名词读完之后生成的,这可能意味着像“风筝”这样的名词比“飞机”这样的名词更容易处理。

先前的文章最初获得了预测尚未出现的名词的关键证据。

在英语中,冠词“一”或“一个”的正确用法取决于下一个单词的初始音。尽管“a”和“an”的意思没有什么不同,但2005年的研究表明,与预期文章相比,意外文章也会导致N400的反应增强。

大概“一”告诉读者下一个字不能是“风筝”。这支持了自2005年以来的说法,即读者可以做出准确的预测,例如即将到来的单词的第一声。

尼乌兰博士说:“重要的是,我们现在的发现表明,没有令人信服的证据来支持这一说法。通过最初的分析,我们没有为文章复制这个模式。通过改进的分析,尽管观察到的模式确实朝着预期的方向发展,但我们还没有找到统计上可靠的结果。

“当然,可能人们确实预测了即将到来的单词的声音,但他们没有可靠地使用文章来改变他们的预测。

“这可能是因为意外冠词不排除预期名词最终会出现(如果‘a’被‘kite’代替,如果它们被另一个词隔开,例如在‘the kite’中)。此外,我们必须考虑到这项研究只研究英语。

“其他研究表明,在西班牙语、荷兰语和法语中,结果大不相同。这些文章在语法性别上对应名词,但与中间词无关。”

布里斯托大学实验心理学学院的Nina Kazanina博士说:“我们是曼特尼乌兰邀请参与复制研究的首批实验室之一。

“这样的研究很重要,因为它们可以追溯到基础知识,并重新审视为该领域提供基础的经验发现。语言预测的概念直观且被广泛接受,但其确切机制和局限性需要进一步研究。”

来自布里斯托尔的团队还包括实验心理学博士生艾米丽达莱(Emily Darley)和当时的实验心理学本科生莎拉冯格雷布梅尔祖沃尔夫斯霍恩(Sarah von Grebmerzu Wolfsthorn)。他们招募和测试参与者,并确保严格遵守实验程序。

作者警告说,这些新发现不应被解释为与更广泛意义上的预测相反。

他们表示,行为科学和神经科学的工作量更大,这支持了预测在语言处理中的作用,例如即将到来的单词的含义,尽管现有文献(尤其是神经科学)中的许多其他结果仍需要复制。

然而,这些新发现表明,通过证明其预测细节的潜在局限性,阅读大脑可能不像通常认为的那样活跃。

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