Семантическая и синтаксическая обработка информации в левом и правом полушариях мозга: исследование

Введение в межполушарную обработку языка

В сфере человеческого познания язык служит незаменимым проводником для межличностного общения и приобретения знаний. В частности, чтение emerges как ключевой навык, который не только облегчает взаимодействие, но и позволяет глубже понять мир. В этом контексте понимание лексической семантики имеет первостепенное значение. Обработка информации во время чтения зависит от множества факторов, среди которых обработка семантических и синтаксических отношений между соседними словами является особенно crucial.

Семантическая обработка entails интегративный подход, который scrutinizes соответствие семантических ассоциаций между последовательными словами в данном контексте. И наоборот, синтаксическая обработка involves изучение грамматических отношений между соседними словами для ascertain их синтаксической уместности. Эти два измерения обработки информации intrinsically взаимосвязаны.

Эффективность семантической обработки может зависеть от синтаксической согласованности, как это exemplified совмещением прилагательных и существительных во фразах типа «красивый пляж» versus «красиво пляж». С другой стороны, эффективность синтаксической обработки может находиться под влиянием семантического соответствия, как illustrated парой прилагательных и существительных во фразах типа «умный детектив» по сравнению с «мутным детективом». Таким образом, всестороннее понимание как семантических, так и синтаксических отношений imperative для оптимизации когнитивных процессов, лежащих в основе понимания прочитанного.

Пробел в исследованиях и роль полушарий

Несмотря на обширный корпус литературы по лингвистической обработке, существует conspicuous пробел в исследованиях, касающихся межполушарных взаимодействий, лежащих в основе семантической и синтаксической обработки. Обработка языка по своей сути является динамической нейронной активностью, требующей сложных взаимодействий между различными областями мозга. В частности, двусторонние макроструктуры мозга — а именно левое и правое полушария — участвуют в collaborative усилиях для облегчения разнообразного array лингвистических функций.

Мозолистое тело (Corpus Callosum), критическая нейронная структура, служит conduit для межполушарной коммуникации. Эта анатомическая особенность enables динамический обмен информацией между полушариями, тем самым играя pivotal роль в семантической и синтаксической обработке, essential для понимания прочитанного.

Теоретические модели семантической и синтаксической обработки

Существующая литература предложила две теоретические frameworks для объяснения механизмов, лежащих в основе обработки визуальных слов в семантически и синтаксически congruent контекстах.

Модель последовательной обработки (Serial Processing Model)

Первая, известная как модель последовательной обработки, posits иерархический подход к лингвистическому пониманию. Первоначальная обработка devoted к установлению синтаксического representation, такого как структура фразы, которая predominantly relies на информации о части речи. Последующие stages involve лексико-семантическую и морфолого-синтаксическую обработку, которые facilitate назначение семантических ролей, включая argument структуры глаголов и согласование по родам и числам. В конечном счете, семантическая, прагматическая и синтаксическая информация integrated в coherent representation.

Согласно этой серийной модели, синтаксическая обработка оказывает влияние на семантическую обработку, но не наоборот. Эмпирическая поддержка этой модели derived из электрофизиологических исследований. В этих исследованиях условия, лишенные семантической и синтаксической congruence между праймом и мишенью — такие как семантические incongruities и нарушения соответствия частей речи между праймом и мишенью — не вызывали значительных эффектов N400.

Модель параллельной обработки (Parallel Processing Model)

В отличие от последовательной модели, модель параллельной обработки posits, что контекстуальная информация initially обрабатывается через механизм снизу вверх (bottom-up), activating лексические кандидаты irrespective их семантических или синтаксических attributes. Обработка информации в этой модели зависит от доступности referable данных, thereby rendering последовательность семантической и синтаксической обработки гибкой и, при определенных условиях, одновременной.

Эмпирическая поддержка параллельной модели provided исследованиями, которые observed более ранние пики, чем те, которые associated с Left Anterior Negativity (LAN) — Левая передняя негативность, в условиях, когда целевое слово было incongruent с предложением-праймом, как семантически, так и синтаксически. Эти findings были interpreted как свидетельство предпочтительного использования доступной информации, irrespective ее семантической или синтаксической природы, thereby подтверждающая модель параллельной обработки.

Методология исследования

Участники

В общей сложности 60 участников, в том числе 18 мужчин и 42 женщины, были recruited для участия в текущем расследовании. Не было случаев исключения данных, так как все участники adhered к экспериментальному протоколу без возникновения каких-либо complications. Рукость assessed с использованием Эдинбургского опросника handedness, revealing, что все участники были правшами. Нормальное или скорректированное до нормального зрение в обоих глазах reported среди всех участников.

Экспериментальная задача и процедура

Экспериментальная парадигма, employed в этом исследовании, entailed задачу праймированного латерализованного лексического решения, designed для исследования межполушарных взаимодействий для праймированного распознавания слов. Во время задания участникам presented визуальные стимулы (прайм и мишень) последовательным manner.

Изначально точка фиксации ('+') отображалась в центральном vision в течение duration 2000 мс, serving в качестве визуального якоря. За этим followed представление прайм-стимула в парафовеальном vision, lasting в течение 100 мс. Впоследствии маски, composed из бессмысленных символов ('@#$@#'), быстро presented в течение 60 мс, effectively маскируя прайм-стимул. Вскоре после этого целевой стимул appeared в парафовеальном vision в течение 180 мс.

Ключевые результаты и обсуждение

Вклад полушарий в семантический прайминг

В нашем анализе семантического прайминга для лексических элементов значительный основной эффект PVF (Поля Зрения Прайма) наблюдался исключительно в метрике OXXX. Это manifested как более медленные RTs (Время Реакции) для OX по сравнению с XX, когда прайм presented в RVF/LH (Правом Поле Зрения / Левом Полушарии), в contrast к более быстрым RTs для OX по сравнению с XX, когда прайм был в LVF/RH (Левом Поле Зрения / Правом Полушарии).

Этот основной эффект PVF был predominantly attributable к эффектам межполушарного семантического прайминга, в отличие от внутриполушарных эффектов. Эти findings imply специфическую для полушария стратегию для семантической обработки. В частности, семантическое соответствие не facilitates семантический прайминг в присутствии синтаксической incongruence для LH, тогда как оно significantly усиливает семантический прайминг irrespective синтаксической incongruence, когда праймируется RH.

Динамика полушарий в синтаксическом прайминге

В нашем анализе синтаксического прайминга для лексических элементов rmANOVA (дисперсионный анализ с повторными измерениями) revealed отсутствие значительных основных эффектов или эффектов взаимодействия между PVF и TVF (Полем Зрения Мишени) в обоих условиях измерения. Это suggests, что синтаксическая обработка на лексическом уровне may требовать одновременной activation обоих полушарий.

В контексте неслов (nonwords) наш анализ revealed значительный основной эффект для TVF, indicating более медленные RTs для синтаксически congruent пар неслов по сравнению с их incongruent аналогами, когда мишень presented в LVF/RH. Этот наблюдаемый синтаксический прайминг в неwords может быть attributed к inherent стратегии LH для первичной синтаксической обработки.

Выводы и ограничения исследования

Наши findings revealed дифференцированную по полушариям pattern семантического прайминга. В частности, RH демонстрирует robust семантический прайминг даже в присутствии синтаксической incongruence между праймом и мишенью, indicating сильную activation семантических attributes независимо от синтаксических отношений. И наоборот, LH, как primary locus для синтаксической обработки, exhibits форму processing dissonance при столкновении с синтаксически incongruent но семантически congruent парами слов, manifesting в более медленных RTs по сравнению с условиями, где оба семантических и синтаксических элементов congruent.

Одним ограничением настоящего исследования было то, что оно assessed парафовеальные responses исключительно в контексте латерализованной задачи лексического решения, которая не emulate естественные условия чтения. Следовательно, это constrained возможность обобщения наших findings.