第二章 文獻回顧
2.4 失匹配負波
西元1929 年,Hans Berger 成功地在人類完整的頭蓋骨上紀錄到電波活動,
這是首次發表人類的腦電波(Electroencephalography, EEG)紀錄,從此開啟了人類 腦電波的研究。由於 EEG 訊號中包含了腦部的自發性活動和外在事件引起的心 智活動等複雜的成分,實驗者無法單純藉由 EEG 訊號了解外在事件與大腦運作 的相關性,因此必須採用事件相關電位(Event-related potential, ERP)的實驗方 式,將外在事件引發的腦部電位抽離出來。
失匹配負波(Mismatch negativity, MMN)是 ERP 的一種成分,由 Näätänen (1978)和其同事所發現,為受試者在非注意狀態下所產生的負波,其波峰(peak) 約出現於刺激開始後的100~250 毫秒。MMN 的標準實驗模式為讓受試者觀看一 部無聲電影或小說,同時播放一連串標準刺激(standard stimuli),偶爾在標準刺激 中穿插偏差刺激(deviant stimuli),但偏差刺激不相鄰出現,實驗假設受試者在非 注意狀態下,其大腦仍能對刺激加以辨別,當標準刺激與偏差刺激的差異愈大 時,所誘發的MMN 波幅(amplitude)將愈大。
圖 2 失匹配負波圖
聲音的強度、頻率、聲音刺激持續時間或語音組合上的變化皆能引起MMN。
Näätänen et al. (1978) 以 1000 Hz 的單音為標準刺激,1004 Hz、1008 Hz、1016 Hz 及1032 Hz 的單音為偏差刺激進行 MMN 實驗,結果顯示偏差刺激與標準刺激的 頻率差異愈大,所誘發的MMN 波幅也愈大。
Näätänen et al. (1997) 以元音/e/為標準刺激,元音/ö/、/o/和/õ/為偏差刺激3, 測試以芬蘭語和愛沙尼亞語為母語的使用者,其中/õ/為愛沙尼亞語的元音,芬蘭 語中並無此一元音,實驗結果顯示芬蘭語使用者在芬蘭語元音/ö/、/o/出現的
MMN 波幅皆較愛沙尼亞語元音/õ/大,愛沙尼亞語使用者在/ö/、/o/和/õ/方面所誘 發的MMN 波幅則無多大差別。Näätänen et al. (1997)的實驗證實大腦能自動辨別 母語裡的音位系統─偏差刺激為母語裡的元音所誘發的 MMN 波幅較大;相反 的,偏差刺激為非母語裡的元音所誘發的MMN 波幅則較小。
Bonte et al. (2005) 對語音組合(phonotactic)的可能性進行一連串的 MMN 實 驗,每個實驗包含一個高語音組合可能性(high phonotactic probability, HPP )刺激
3標準刺激與偏差刺激的差別僅在F2 的不同;/õ/的 F2 介於/ö/和/o/之間。
MMN
項和一個低語音組合可能性(low phonotactic probability, LPP )刺激項,所有的刺 激項皆為無意義的字,其中實驗一的刺激項為notsel (HPP)和 notkel (LPP),實驗 二的刺激項為notsel (HPP)和 notfel (LPP),實驗三的刺激為 so 和 fo(二者在語音 組合的可能性上並無多大差別),實驗一和二的結果均為 HPP 所引起的 MMN 波 幅較 LPP 大,實驗三的結果為二刺激項所誘發的 MMN 波幅無顯著差異。由上 述的實驗結果可知愈接近真字的高語音組合刺激所誘發的MMN 波幅愈大,足見 語音組合對於神經語言的處理具有一定的影響力。
由於 ERP 是刺激事件所引起的腦電波,在刺激事件發生的當下即可記錄受 試者的認知反應,相較於受試者在進行感知行為實驗時需經過感知、理解、選擇 動機、生成行為等經歷,ERP 的實驗結果顯然更為精準,因此本論文將以感知行 為實驗為研究工具,輔以ERP 實驗,希望能在沒有感知運作歷程干擾的情況下,
得到更精確的研究結果。