儿童与成人跨情境学习中手势符号的认知加工机制:行为学与事件相关电位研究

【字体: 时间:2025年08月14日 来源:Language, Cognition and Neuroscience 1.6

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  这篇研究创新性地采用跨情境学习(CSL)范式结合事件相关电位(ERP)技术,探讨8-11岁儿童与18-35岁成人对伪手语手势(pseudosigns)的习得机制。研究发现两组被试均能通过统计学习(statistical learning)建立手势-词汇关联,并表现出典型的N400和晚期正成分(LPC)神经反应,证实手势符号具有与语言相似的语义加工特征,为多模态语言习得理论提供了新证据。

  

手势符号的跨模态学习机制研究

人类交流本质上是多模态的,听觉和视觉输入共同构成语言习得的基础。这项研究通过创新的实验设计,揭示了儿童与成人在跨情境学习(CSL)中对伪手语手势(pseudosigns)的认知加工特征。

研究方法与实验设计

研究招募25名8-11岁儿童和19名18-35岁成人,采用标准CSL范式进行伪手语手势学习。实验材料包括8个符合意大利手语(LIS)音系规则的伪手语手势,每个手势与熟悉的口语词汇配对。通过64导联脑电记录系统(EEG)同步采集行为数据和神经电生理信号。

学习阶段采用双任务设计:主任务为隐性的手势-词汇关联学习,次任务为注意控制任务(检测双手手势)。测试阶段包含两个语义启动任务:识别任务评估手势-词汇直接关联,分类任务考察语义范畴扩展能力。

行为学发现

两组被试在识别和分类任务中均表现出显著高于随机水平的准确率(p < .001)。成人组表现优于儿童组,反映认知成熟度对统计学习的影响。信号检测分析显示,两组均采用保守反应策略,但未发现任务类型间的显著差异,表明跨情境学习机制在不同任务要求下表现稳定。

神经电生理特征

事件相关电位(ERP)分析揭示典型N400效应:

  • 识别任务中,儿童组(368ms)和成人组(400ms)均出现中心顶区分布的N400

  • 分类任务中,成人组显示延迟的N400(646ms),儿童组仅在正确试次分析中发现晚期负波(760-876ms)

  • 识别任务中还观察到顶区分布的晚期正成分(LPC),反映外显记忆检索过程

值得注意的是,儿童组在分类任务中N400效应的缺失与行为数据存在分离。进一步分析发现,当仅考虑正确试次时,儿童组仍表现出语义整合的神经证据,提示任务复杂性可能影响儿童神经反应的稳定性。

刺激特性影响

事后验证发现,8个伪手语手势中有3个("cup"、"pink"、"toe")意外表现出图标性(iconicity)特征。虽然图标性项目学习效果更优,但所有手势均被成功习得,证实统计学习机制不依赖于刺激的感知相似性。

理论意义与应用价值

该研究首次证实:

  1. 伪手语手势可作为有效的语言学输入

  2. 跨情境统计学习机制适用于视觉模态语言习得

  3. 手势符号能引发与口语词汇相似的语义加工神经标记

这些发现为语言习得的跨模态理论提供了实证支持,对特殊人群(如听障儿童)的语言干预具有潜在应用价值。研究建议未来工作应加强刺激预验证,并探索个体认知能力与学习效果的关联。

研究局限性包括样本量较小和儿童组神经信号变异较大。后续研究可扩展年龄范围,结合功能磁共振成像(fMRI)等多模态技术,深入揭示手势学习的神经机制。此外,引入反馈机制可能有助于增强儿童在复杂任务中的神经反应稳定性。

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