心理所研究揭示言语工作记忆对语言预测的调节作用

　　近年来，认知科学家阿尼尔·塞斯（Anil Seth）提出了一种新观念：“我预测故我在”。预测编码（Predictive Coding）模型认为，人类大脑持续地对即将到来的信息进行预测，并将预测信息与实际的感官输入进行对比。这种预测机制深植于日常行为和认知过程中，无论是走路、说话，还是理解他人的语言、情绪和意图，都离不开预测。已有研究表明，在语言理解中，人们可以预测不同维度的语言信息，如语义和语音信息（Huang et al., 2023; Li et al., 2022; Wei et al., 2023）。那么，语言预测是否受一般认知能力的影响？

　　为回答该问题，中国科学院行为科学重点实验室李兴珊研究组的科研人员开展了一项研究。研究采用视觉情境范式，考察了言语工作记忆容量对不同层级语言预测的影响，即语义预测和语音预测。

　　通过阅读广度任务，研究者测量了被试的言语工作记忆容量，按照工作记忆容量将被试分为高、低工作记忆组。实验中，被试听高限定性的句子并记录被试的眼动轨迹，例如“要放学了，我把铅笔盒和本子装进了书包（目标词）里准备回家。” 同时，屏幕呈现图片刺激，图片刺激包括一个关键物和三个干扰物。关键物包含以下条件：目标物（如“书包”）、语义相关项（如“橡皮”）、语音相关项（如“梳子”），以及作为基线条件的无关物（如“漏斗”）。

图1.高（左上）、低（右上）工作记忆组注视比例图

蓝色点表示目标物条件，绿色点表示语音相关项条件，红色点表示语义相关项条件，灰色点表示无关物条件，横轴表示目标词呈现时间（时间0代表目标词开始呈现），纵轴表示注视比例

图2.高（左下）、低（右下）工作记忆组预测时间窗口内的生长曲线分析图

横轴表示目标词呈现时间，纵轴表示经验逻辑转换后注视比例，曲线表示模型拟合情况

　　研究结果显示，听到目标词之前，两组被试都更多地注视语义相关项、语音相关项，表明在语言理解过程中，两组被试均表现出语义和语音预测。更重要的是，高工作记忆组的语义预测更早，提示言语工作记忆对语言预测的调节作用。

　　综上，该研究揭示了言语工作记忆容量对语言预测的调节作用。研究成果有助于加深对预测加工机制的理解，为构建更完整的语言理解模型提供科学证据。

　　该研究受国家自然科学基金面上项目 、国际(地区)合作与交流项目、北京市科技新星项目、中国科协青年人才托举项目、中国科学院青年创新促进会项目、中科院心理所“揭榜挂帅”项目的资助。

　　该研究成果已在线发表于Psychonomic Bulletin & Review，文章的第一作者为心理所研究生李欣晶，通讯作者为心理所青年特聘研究员屈青青。

　　论文信息：

　　Li, X., & Qu, Q*. (2023). Verbal working memory capacity modulates semantic and phonological prediction in spoken comprehension. Psychonomic Bulletin and Review, 1-10. https://doi.org/10.3758/s13423-023-02348-5

　　相关论文：

　　1. Wei Wei, Zirui Huang, Chen Feng, Qingqing Qu* (2023). Predicting phonological information in language comprehension: Evidence from ERP representational similarity analysis and Chinese idioms, Cerebral Cortex, bhad209, https://doi.org/10.1093/cercor/bhad209

　　2. Zirui Huang, Chen Feng, Qingqing Qu.* Predicting coarse-grained semantic features in language comprehension: Evidence from ERP representational similarity analysis and Chinese classifier, Cerebral Cortex, 2023, bhad116, https://doi.org/10.1093/cercor/bhad116

　　3. Li, X., Li, X., & Qu, Q.* (2022). Predicting phonology in language comprehension: Evidence from the visual world eye-tracking task in Mandarin Chinese. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 48(5), 531–547.https://doi.org/10.1037/xhp0000999