自然阅读中副中央凹正字法与语义信息的快速层级加工及其神经机制

本研究通过结合脑磁图（MEG）与眼动追踪技术，探讨了自然阅读过程中副中央凹词汇信息（包括正字法与语义层面）的提取时间进程与神经基础。研究人员采用表征相似性分析（RSA）发现，副中央凹正字法邻居词（如“writer”与“waiter”）在预目标词注视开始后68毫秒即在视觉词形区域（VWFA）表现出更高的神经表征相似性；而语义邻居词（如“writer”与“author”）在137毫秒时于左额下回（LIFG）激活。个体阅读速度与副中央凹加工强度显著相关，表明该层级化加工机制有效提升阅读效率。该研究为副中央凹深层语义加工的存在及其神经基础提供了直接证据。

　　

阅读是人类获取信息的重要途径，这一看似轻松的过程实则涉及复杂的认知与神经机制。高效阅读不仅依赖于对当前注视词（foveal word）的处理，还需要提前提取即将注视的副中央凹词（parafoveal word）的信息。已有研究表明，遮蔽副中央凹词会显著降低阅读速度，说明副中央凹加工对流畅阅读至关重要。然而，长期以来，学术界一直存在争论：副中央凹加工是否仅限于低层级的正字法特征（如字母组合），还是可延伸至高层级的语义信息？此外，支持副中央凹加工的神经机制与时间动态仍不甚明确。

为解决这些问题，Lijuan Wang、Steven Frisson、Yali Pan和Ole Jensen在《Nature Communications》上发表了一项研究，他们通过同步记录脑磁图（MEG）和眼动数据，结合表征相似性分析（RSA）方法，首次揭示了自然阅读中副中央凹词汇在正字法和语义层级的快速分级加工过程及其对应的脑区活动。

本研究主要采用了以下关键技术方法：研究团队设计了一组句子材料，每个关键目标词（如“writer”）均匹配一个正字法邻居（如“waiter”）和一个语义邻居（如“author”），并将这些词嵌入不同句子中，确保预视词与目标词在正字法或语义上具有相似性。通过边界范式和自然阅读任务，同步采集35名健康成年被试的眼动与MEG数据。数据分析阶段采用表征相似性分析（RSA）计算神经活动模式的相似性，并通过搜索光方法定位相关脑区。统计使用簇级置换检验控制多重比较。

研究结果通过以下方面得以呈现：

正字法与语义副中央凹加工的时间进程

通过分析预目标词注视开始后-200到500毫秒时间窗口内的MEG信号，研究发现，正字法相似的副中央凹词对（如“writer”和“waiter”）在68-186毫秒区间表现出比无关词对更高的神经表征相似性（簇检验p<0.001）。语义相似的词对（如“writer”和“author”）则在137-247毫秒区间出现显著更高的相似性（p<0.001）。这一结果证明，副中央凹加工确实存在层次结构：正字法信息先被提取（约68毫秒），语义信息稍后（约137毫秒），且两者在时间上存在重叠。

副中央凹加工与阅读速度的相关性

研究进一步发现，个体在正字法和语义副中央凹加工强度（即 within-pair 与 between-pair 表征相似性差异）与阅读速度（每秒阅读词数）呈显著正相关（正字法：R=0.42, p=0.011；语义：R=0.34, p=0.044）。这表明，副中央凹信息提取能力越强，阅读效率越高。

正字法与语义副中央凹加工的神经源定位

传感器级搜索光分析显示，正字法副中央凹效应在枕叶、颞叶、顶叶和额叶区域均有分布，且呈现左半球优势。源分析表明，正字法加工的最大差异位于左侧腹侧枕颞皮层（left ventral occipitotemporal cortex, lvOT），与视觉词形区（VWFA）重叠。语义副中央凹效应则主要分布于左额下回（LIFG）及右后顶叶皮层，其中LIFG被认为是语义加工的核心区域。

研究结论与讨论部分强调，该研究首次提供了副中央凹词汇在正字法和语义层级被快速加工的神经证据，并揭示了其层次化和部分并行化的加工特性。正字法信息在注视预目标词后约68毫秒即被提取，依赖视觉词形区（VWFA）；而语义信息在137毫秒时由左额下回（LIFG）处理。这种高效的副中央凹加工不仅减轻了后续注视时的认知负荷，还可能促使词跳读（word skipping）的发生，从而提升整体阅读效率。此外，个体差异分析表明，副中央凹加工能力与阅读速度直接相关，这为阅读障碍（如 dyslexia）的研究提供了新的神经指标。

本研究通过结合多模态成像与自然阅读范式，为解决“副中央凹语义加工是否存在”这一长期争议提供了强有力的证据，并为理解语言加工中的注意与预测机制奠定了重要基础。未来研究可进一步探讨词长、频率等因素对副中央凹加工的影响，以及该机制在特殊人群（如阅读障碍者）中的表现。