案例研究：词频和可预测性的交互和相加效应
阅读过程涉及自下而上和自上而下机制的动态相互作用。自下而上的处理是指我们的大脑如何解释基本的感官信息，比如识别单个字母和单词。另一方面，自上而下的处理涉及使用先验知识和背景来影响感知。Schuster等人（2025）最近的一项研究题为“单词频率和可预测性的交互和相加效应：一项与注视相关的fMRI研究，”揭示了这些机制，并强调了眼动追踪与fMRI的结合如何为单词识别的认知过程提供宝贵的见解。
眼动追踪和fMRI阅读研究方法
Schuster等人提出的核心问题是，单词频率（一个自下而上的指标）和单词可预测性（一个自上而下的指标）是否对阅读过程中的处理速度和神经相关性具有相加或交互作用。加性效应表明上下文自上而下的处理发生在词汇后，而交互效应则意味着在单词识别的早期阶段同时处理这两个变量。
为了研究这一点，研究人员采用了一种复杂的方法：与注视相关的fMRI。这种方法允许参与者进行自定进度的无声阅读，模仿自然阅读条件，同时他们的眼球运动和大脑反应被共同记录。每次首次固定目标单词的开始时间用于在fMRI数据中模拟典型的血流动力学反应函数。这项研究涉及24名德国本土读者，他们阅读了144个旨在操纵词频和可预测性的句子。使用远程SR研究记录眼球运动Eyelink 1000眼动追踪系统，fMRI数据是用西门子PRISMA 3T扫描仪采集的。这种双模态方法对于捕捉阅读过程中注意力和认知处理的微妙、快速变化至关重要。
自下而上处理与自上而下信息整合的首要地位
凝视数据显示，词频和可预测性都有显著的主效应。与低频单词相比，参与者对高频单词的首次注视持续时间较短，与低可预测性单词相比，对高可预测性词语的首次注视时间较短。至关重要的是，眼动追踪数据显示单词频率和可预测性之间没有相互作用。这表明这两个因素对阅读行为有独立的影响。
fMRI结果证实了这些发现，仅显示了相加效应。在下额回和左梭形回的眼眶部分观察到低频单词的较高激活，这些区域与词汇通路和视觉单词形式处理有关。同样，不可预测的单词在额下回、左额中回、左岛叶和补充运动皮层中引发了更高的激活，表明语义整合的认知负荷增加。即使在较低的阈值下，整个大脑水平上也没有相互作用效应，这进一步支持了这些过程的加性。
与固定相关的fMRI是一种非常强大的技术。通过精确测量注视持续时间和位置，研究人员可以确定加工困难发生的时间和地点。这使他们能够区分早期词汇处理（由词频效应索引）和后期词汇后语义整合（由可预测性效应索引）。如果没有EyeLink眼动仪提供的精确的时间和空间分辨率，解开这些影响将更具挑战性。
Schuster等人的研究为无声阅读中词频和可预测性的加性效应提供了令人信服的证据，表明自下而上的处理是首要的，上下文自上而下的信息是在词汇后整合的。这项研究强调了眼动追踪作为认知神经科学中的一种方法论工具的重要作用。它提供实时、精细的阅读行为测量的能力对于理解语言理解过程中认知机制的复杂相互作用是不可或缺的。
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