第四章 結果與討論
第三節 綜合討論
第一節 行為量測資料結果
彙整 18 名參加者的背景資料包括性別，年齡，母語及其前後測成績，臚 列如附錄二。前測的整體平均成績為 37.5 (S.E. = 5.04)，後測的整體平均成績為 74.22 (S.E.= 3.18)。以前後測成績進行成對樣本 t 檢定，結果為 t(17)= -6.97，
p<0.001，表示整體而言參加者的後測成績表現顯著高於前測成績表現，顯示學 習者使用該項數位學習平台具有學習成效。
第二節 腦磁波量測資料結果
一、 感應點層次(senor level)的 MMNm 反應時間點和反應量 本研究依據每位參加者於 150-250ms 時間區間內整體平均磁波
(grand-averaging MEG)的均方根值最大值所對應的時間點，選取左右腦各 5 對成 對感應點(sensors)共 10 點(如圖 18)來分別計算每個感應點大差異 T3/T1 及小差異 的 T3/T2 的反應量。每一個感應點的反應量以總和反應時間點為中心點前後 10ms 的反應量進行平均計算而得。圖 20 顯示，於前測時，大差異 T3/T1 的反應時間 點為 211ms, 左右腦 RMS 的高峰點都落在 211ms，小差異 T3/T2 的反應時間點 為 211ms, 左腦 RMS 的高峰點落在 211ms, 右腦 RMS 的高峰點落在 223ms。實 驗數據顯示在前測時，學習者對於大差異和小差異的反應時間點上並無差異，在 反應類型上，比較 RMS 的波形，學習者對於大差異 T3/T1，具備較顯著的一個
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峰波類型，且反應的強度 RMS 值，右腦大於左腦。相較而言，學習者對於小差 異 T3/T2，則尚未形成一個顯著的峰波類型，尤其是左腦，左右腦反應的強度 RMS 值近似。於後測時，大差異 T3/T1 的反應時間點為 210ms, 左右腦 RMS 的 高峰點都落在 210ms，小差異 T3/T2 的反應時間點為 217ms, 左腦 RMS 的高峰 點落在 215ms, 右腦 RMS 的高峰點落在 217ms。實驗數據顯示在後測時，學習 者對於大差異和小差異的反應時間點上大差異 T3/T1 快於小差異 T3/T2
(T3/T1210ms<T3/T2217ms)，在反應類型上，比較 RMS 的波形，學習者對於大差異 T3/T1，仍然具備較顯著的一個峰波類型，且反應強度的 RMS 值，仍然右腦大 於左腦，但是左腦較前測有顯著的增強，且接近右腦的強度。相較而言，學習者 對於小差異 T3/T2，則右腦逐漸形成顯著的一個峰坡類型，左腦則仍尚未形成，
右腦反應強度的 RMS 值大於左腦。
〈圖 18〉大差異和小差異在前測和後測各別的總體平均反應時間點和反應量，
及 250ms 時間區間內左腦及右腦反應量 RMS 的變化曲線。
為進一步了解學習者對於大差異及小差異，左右腦，及學習前後反應量的變 異，將所有參加者的反應量以差異類型(contrasts; T3/T1 和 T3/T2)，左右腦 (hemispheres; left 和 right), 及測驗時間(test time; pre-test 和 post-test)為三項組內
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因子(within-subjects factor) 進行重複量測的變異數分析(repeated-measures analysis of variance (ANOVAs)。統計資料結果顯示有兩項主效果(main effect):差 異類型(main effect of contrast)和測驗時間(main effect of test time)，有兩項雙因子 交互作用(two-way interaction): 分別為左右腦和測驗時間，及左右腦和差異類 型。
在主效果方面，學習者對大差異 T3/T1 的反應量顯著大於對小差異 T3/T2 的 反應量，F(1, 17)=35.715， p<0.001，其中大差異 T3/T1 的平均反應量為 59.40fT (S.E.=4.05)大於 T3/T2 的平均反應量 38.49fT (S.E.=3.89)。此外，學習者後測的反 應量也顯著大於前測的反應量，F(1, 17)=23.261， p<0.001，其中前測的平均反 應量為 35.10fT (S.E.=2.56)小於後測的平均反應量 62.78fT (S.E.=5.94)。然而，左 右腦間的差異則沒有達到統計上的顯著水準，F(1, 17)=0.068， p<0.797。
在交互作用方面，左右腦和測驗時間的雙因子交互作用檢定值 F(1,
17)=11.153， p<0.01，達統計上顯著水準，其統計上達到顯著的效果來自於左右 腦前後測反應量的變異都是後測大於前測，且都達到顯著水準，其中左腦的效果 量大於右腦的效果量; 左腦前後測變異統計值 F(1, 17)=26.820，p<0.001，右腦前 後測變異統計值 F(1, 17)=15.075，p<0.01，如圖 19a 所示。另外，左右腦和差異 類型的雙因子交互作用檢定值 F(1, 17)=6.913， p<0.05，達統計上顯著水準，其 統計上達到顯著的效果來自於左右腦的差異類型間反應量的變異都達到顯著水 準，且都是大差異 T3/T1 的反應量大於 T3/T2 的反應量，效果量則右腦大於左腦;
左腦差異類型變異統計值 F(1, 17)=13.929，p<0.01，右腦差異類型間變異統計值 F(1, 17)= 35.825，p<0.001，如圖 19b 所示。
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〈圖 19〉感應點層次的 MMNm 反應量: 顯示具有「左右腦和測驗時間」及「左 右腦和差異類型」的兩項雙因子交互作用。(a)為左右腦和前後測的交互作用，
左右腦後測反應量都顯著大於前測反應量，且左腦效果量較大。(b)為左右腦和 差異類型的交互作用，左右腦的大差異 T3/T1 的反應量都顯著大於小差異 T3/T2 的反應量，且右腦效果量較大。
二、 MMNm 反應量的動態統計參數圖 (dynamic statistical parametric maps,
dSPM)
本研究將感應層所得 MMNm 反應量轉換計算出到每個空間-時間
(spatial-temporal) 序列對應分布的反應源，再轉化為 dSPM，於 100ms 至 260ms 的時間區間內，以 20m 為時間間隔，每個時間區間內以黃色繪製 dSPM 值達到 顯著水準 p<.001 的腦區，及以紅色繪製 dSPM 值達到顯著水準 p<.01 的腦區，
分別標示前後測大差異 T3/T1 的左右腦 dSPM 反應量的變化及小差異 T3/T2 的 左右腦 dSPM 反應量的變化，如圖 20 所示。
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〈圖 20〉依前後測及左右腦分別標示大差異 T3/T1 和小差異 T3/T2 在不同反應 時間區間的 dSPM 反應量，
從圖 20 可以清礎的看到從 120ms 開始，無論是在大差異 T3/T1 的前後測或 者是小差異 T3/T2 的前後測反應上，都可以清楚的看到在左右腦的 Heschl’s Gyrus 有顯著的反應。從 140ms 開始自黑索爾氏迴(Heschl’s Gyrus, HG)擴展到左右腦的 顳上迴(superial temporal sulcus, STS)，左右腦的頂上皮質層(superior parietal cortex, SPC)及左右腦的島腦皮質層 (insula cortex)，及左右腦的額中皮質層 (middle frontal cortex, MFC)。 也可以清礎的看到大差異 T3/T1 在前測時呈現右 腦側化(righ lateralization)，而在後測時呈現左右腦均衡的樣態(symmetrical pattern)。此外，也看到眼窩前額皮質底側(lateral orbitofrontal cortex, LOC)似乎對 於大差異 T3/T1 無論前後測都特別有反應。因此，選取上述有顯著反應的特定腦 區，包括 HG，STS，SPC，insula, MFC 及 LOC 於 150ms-200m 時間區間的平均 MMNm 反應量進行 ROI 分析。另外，在小差異 T3/T2 的反應上，於較晚的時間
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區間 260ms，在右腦都看到 MFC 有顯著的反應。因此，也將 MFC 於 250ms-300ms 的平均 MMNm 反應量進行 ROI 分析。
以差異類型(contrasts)和測驗時間(test times)為兩項組內變項(within-subject variable)，將 HG、 STS、SPC、Insua、MFC 及 LOC 於 150ms-200ms 時間區間 的平均 MMNm 反應量及 MFC 於 250ms-300ms 時間區間的平均 MMNm 反應量 進行重複量測二因子變異數分析(2 x 2 repeated-measures ANOVA)，統計資料結 果彙整如表 1。在 150ms-200ms 時間區間內，所有興趣區在左右腦都看到學習者 對於大差異 T3/T1 的平均 MMNm 反應量大於對於小差異 T3/T2 的反應，且都達 統計上顯著水準，p 值都小於.05。雖然，所有興趣區後測的反應量都稍微大於前 測的反應量，但是都未達統計上顯著水準。另外，在 HG 和 Insula 的兩個興趣區，
則差異類型和測驗時間的具有交互作用; HG 為 F(1, 17)=9.139， p<.01, Insula 為 F(1,17)=4.538，p<.05，p 值都小於.05。事後檢定(Post-hoc analysis) 顯示這兩個 發生在左腦的交互作用，其效果主要來自於左腦 HG 和左腦的 Insula 對於大差異
Heschl’s gyrus
(HG)
8.354* 1.171 9.139** 10.612** 0.416 2.41
Superior temporalsulcus (STS)
7.475* 0.328 1.783 11.428** 0.223 1.389
Superior parietalcortex (SPC)
15.21** 0.013 0.655 12.733** 0.793 0.296
Insula14.230** 1.05 4.538* 20.668*** 1.947 1.649
Middle frontalcortex(MFC)
9.534** 1.303 0.028 39.922*** 2.164 0.148
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lateral
orbitofrontal(LOC)
11.899** 0.014 499 9.62**
0.93 1.345 250 ms – 300 msMiddle frontal
cortex(MFC) 0.001 0.751 0.339
4.917*
0.467 0.234 註:達統計上顯著水準的 F 統計值用粗體字標示，不同的統計顯著水準分別 標示為 *p<.05, **p<.01, ***p<.001〈圖 21〉 前後測和差異類型的交互作用下的 MMNm 反應量的 dSPM 值。(a)左 腦 HG 對於大差異 T3/T1 的 dSPM 反應量在後測顯著大於前測，(b)左腦 Insula 對對於大差異 T3/T1 的 dSPM 反應量在後測顯著大於前測。
第三節 綜合討論
一、學習效果反映在左側化的大腦語言處理神經機制
過去許多文獻提出大腦處理中文詞彙聲調具有左腦優勢(Gu, Zhang, Hu, &
Zhao, 2013; Hsu et al., 2014; Wang et al., 2001; Wang et al., 2003b;)，此外，研究者 也普遍對於左右腦功能性側化模型具有共識，認為左腦主控感知處理與具語言相 關特徵的詞彙聲調(lexical tone)刺激，而右腦主控感知處理非語言相關的聲調 (non-lunguistic tone)刺激(Wong, Perrachione, Gunasekera, &Chandrasekaran, 2009)。
早期的雙耳分聽感知實驗(dichotic perception experiment)就已經發現大腦能夠雙
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軌同時處理語音（phonetic）與聲音(acoustic)的刺激(Whalen & Liberman, 1987)，
研究證據支持人類大腦具有這項特定的生物機制的觀點。近年來，採用現代腦造 影進行的研究也提出許多研究證據支持學習聲調語言及非聲調語言對於大腦產 生不同類型的型塑效果(Zatorre, Evans, Meyer, & Gjedde, 1992; Gandour, Wong, &
Hutchins, 1998; Klein, Zatorre, Milner, Zhao, 2001; Wang et al., 2001) 。Wang et al.
(2001)指出中文母語者處理中文詞彙聲調時具有左腦主控的現象，而母語為非聲 調語言者處理中文詞彙聲調時則呈現左右腦均衡的現象。本研究的實驗數據顯示，
非聲調語言為母語的參加者在後測的整體平均 MMNm 反應量有顯著大於前測，
而且左腦前後測差異的效果量大於右腦前後測差異的效果量，顯示對於中文詞彙 聲調區辨敏感度的反應，經過有效的學習之後，左右腦的活化都有增強，而且左 腦增強的程度大於右腦，顯示學習者對於中文詞彙聲調的處理在學習後具有左側 化的趨勢。參考先前文獻的發現，右腦主要是負責純粹聲學刺激的處理，而左腦 則主要負責具語言特徵的語音資訊，因此本研究的實驗結果可以據以推論，學習 者經過為期三天的學習，學習效果除了反映在行為層次的後測成績顯著進步之外，
也反映在大腦的神經機制的改變，顯示學習者對於中文詞彙聲調的處理能力更為 精熟，除了右腦主控的純粹聲學的處理反應增強之外，同時明顯轉換趨向為由左 腦來處理的具備語言特徵的語音成分。
進一步，透過反應源 ROI 的分析結果，能夠釐清左腦側化的反應具有顯著 增強的腦區，研究結果確實看到於 150ms-200ms 的時間區間內，在大腦主要負 責語音處理的重點腦區，左腦 HG 和左腦 Insula 在學習後對於大差異 T3/T1 的活 化程度都顯著大於學習前。由於三聲和一聲的差異較三聲和二聲的差異更為明顯 易辨，CSL 初學者在學習歷程中對於大差異 T3/T1，相對於小差異 T3/T2 來說，
較容易掌握中文詞彙聲調的語言性特徵，毫不費力的自然區辨聲調的變異，故據 以推論學習者學習後較學習前更能夠感知中文詞彙聲調當中所具有的語言特徵
（linguistic fearture）成分，因此，當學習者聽到中文詞彙聲調變化的刺激後，除
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了自然而然地啟動右腦主控的聲學處理機制之外，也同時顯著增強了左腦對於語 音處理的大腦神經機制。故本研究結果符合大腦語言處理神經機制左側化的普遍
了自然而然地啟動右腦主控的聲學處理機制之外，也同時顯著增強了左腦對於語 音處理的大腦神經機制。故本研究結果符合大腦語言處理神經機制左側化的普遍