大规模复制研究挑战主动阅读大脑的关键证据

当人们阅读或听对话时，他们活跃的大脑有时会预测下一个单词。

然而，在布里斯托尔大学科学家的支持下，荷兰马克斯普朗克心理语言学研究所领导的科学团队现在已经证明，人类语言系统的预测功能可能与过去十年人们所认为的不同。

他们的研究是认知神经科学领域首次大规模、多实验室的复制工作。

当我们听演讲者的时候，我们经常觉得我们知道演讲者接下来要说什么。这怎么可能呢？假设我们的大脑通常使用句子中的线索来估计即将出现的单词的概率。

在一个词出现之前激活它的信息有助于迅速将它的意思(一旦出现)与句子的意思结合起来。

马克斯普朗克心理语言学研究所(MPI)和爱丁堡大学的认知神经科学家Mante Nieuwland博士说，“十多年来，语言科学家和神经科学家一直受到《自然神经科学》年发表的一项具有高度影响力的研究的指导，该研究表明，大脑中的这些预测声音非常详细，甚至包括即将到来的单词的第一个声音。”

然而，自2005年该研究发表以来，这些发现并没有明显的重复。

今天，由Nieuwland博士领导的科学小组在eLife杂志上发表了一篇新论文，质疑这些结果的可重复性。

这项研究是认知神经科学领域首次大规模、多实验室的复制尝试，表明人类语言系统的预测功能可能与该领域所相信的运作模式不同。

该研究的合著者、格拉斯哥大学的Guillaume Rousselet博士补充道：“受到最近对大样本和更强的心理学和神经科学研究分析的需求的启发，我们重新审视了最初的研究。我们沿用原来的方法，应用最新改进的分析方法来做这件事。”

此外，研究人员提前登记了他们的分析，并提供了时间戳证据，证明他们的分析没有达到报告的结果。

该团队开始了一项大规模的脑成像研究。在9个英国实验室(伯明翰大学、布里斯托尔大学、爱丁堡大学、格拉斯哥大学、肯特大学、伦敦大学学院、牛津大学、斯特灵大学和约克大学)，334名参与者(——人)一次读出一个单词所呈现的句子，并在头皮上记录脑电活动。

每个句子都包含一个预期的或意外的冠词和名词的组合(例如，“风在轻轻地吹，所以男孩去外面放风筝/飞机”)。

Nieuwland博士补充说：“我们已经看到，与预期名词相比，意外名词会产生更强的大脑反应。就像最初的研究一样。

“尽管如此，这种反应也被称为增强的N400反应，并不是参与者大脑实际期望的名词的核心论点。毕竟是名词读完之后生成的，这可能意味着‘风筝’这样的名词比‘飞机’这样的名词更容易处理。”

上一篇文章初步获得了预测尚未出现的名词的关键证据。

在英语中，冠词“one”或“one”的正确用法取决于下一个单词的首音。虽然“一”和“一”的含义没有区别，但是2005年的研究表明，与预期文章相比，意外文章也引起了N400的增强反应。

大概是“一”告诉读者，下一个词不能是“风筝”。这支持了自2005年以来的说法，即读者可以做出准确的预测，例如即将到来的单词的第一个音。

“至关重要的是，我们现在的发现表明，没有令人信服的证据支持这一说法，”牛栏博士说。通过最初的分析，我们没有为文章复制这个模式。通过改进的分析，虽然观察到的模式确实朝着预期的方向发展，但我们没有发现统计上可靠的结果。

“当然，可能人们确实预测了即将到来的单词的声音，但他们没有可靠地使用文章来改变他们的预测。

“这可能是因为意料之外的冠词不排除意料之中的名词最终会出现(如果‘a’被‘kite’代替，如果它们被另一个词隔开，比如在‘the kite’中)。此外，我们必须考虑到，这项研究只研究英语。

“其他研究表明，在西班牙语、荷兰语、法语和其他语言中，结果截然不同。这些冠词在语法和性别上与名词相对应，但与中词无关。”

布里斯托大学实验心理学学院的尼娜卡扎尼娜博士说：“我们是曼特尼乌兰邀请的首批参与复制研究的实验室之一。

“这些研究很重要，因为它们可以追溯到基础知识，并重新检查为该领域提供基础的经验发现。语言预测的概念是直观的，并被广泛接受，但其确切的机制和局限性需要进一步研究。”

来自布里斯托尔的团队还包括实验心理学博士生艾米丽达利(Emily Darley)和当时实验心理学本科生莎拉冯格雷默祖沃尔夫斯霍恩(Sarah von Grebmerzu Wolfsthorn)。他们招募和测试参与者，并确保严格遵守实验程序。

作者警告说，这些新发现不应该被更广泛地解释为与预测相反。

他们表示，行为和神经科学的工作量更大，这支持了预测在语言处理中的作用，例如即将到来的单词的含义，尽管现有文献(尤其是神经科学)中的许多其他结果仍需要复制。

然而，这些新发现表明，通过证明阅读大脑在预测细节方面的潜在局限性，它可能不像人们通常认为的那样活跃。