Neurolinguistic evidence for the representation and processing of tonal and segmental information in the mental lexicon

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2009
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Felder, Verena
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Neurolinguistische Hinweise auf Repräsentation und Verarbeitung von tonaler und segmentaler Information im mentalen Lexikon
Forschungsvorhaben
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Zeitschriftenheft
Publikationstyp
Dissertation
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Zusammenfassung

In der vorliegenden Dissertation untersuchten wir Aspekte der Sprachverarbeitung und Repräsentation im mentalen Lexikon. Kapitel 1 enthält eine Einführung in psycholinguistische Modelle der Sprachverarbeitung. Kapitel 2 führt kurz in die später angewandten Methoden ein.
Kapitel 3 behandelt die Verarbeitung und Repräsentation segmentaler Information. In einem ersten Schritt untersuchten wir die Mechanismen der lexikalischen Auswahl, speziell die Frage, ob sich aktivierte lexikalische Wortkandidaten gegenseitig aktiv unterdrücken. Gleichzeitig untersuchten wir, ob behaviorale und elektroenzephalographische Daten ähnliche Prozesse widerspiegeln und direkt miteinander verglichen werden können. In einem behavioralen und einem elektroenzephalographischen cross modalen Fragment Priming Experiment präsentierten wir zweisilbige auditorische Prime Fragmente, gefolgt von einem dreisilbigen Zielwort. In einer identischen Bedingung war das Fragment gleichzeitig der Beginn des Zielworts (z.B. ano ANORAK), in der relatierten Bedingung stimmte der zweite Vokal des Fragments nicht mit dem Zielwort überein (z.B. ana ANORAK), und in der Kontrollbedingung bestand keine Ähnlichkeit zwischen Fragment und Zielwort (z.B. paste ANORAK). Die behavioralen Daten zeigten keine Voraktivierung in der relatierten Bedingung. Targetreiz-korrelierte Potentiale im EEG differenzierten zwischen den drei Bedingungen in Form von graduell abgestuften Amplituden der P350 und N400 Komponenten. Reaktions-korrelierte Potentiale hingegen stimmten mit den behavioralen Daten überein und zeigten keine Aktivierung in der relatierten Bedingung. Wir konnten keine Anzeichen für aktive Unterdrückung finden und schlossen, dass EKPs frühere Stufen der Sprachverarbeitung widerspiegeln als behaviorale Daten.
In einem dritten Experiment testeten wir die Annahmen des FUL Modells (Lahiri & Reetz, 2002) bezüglich der unterspezifizierten Repräsentation von Lautmerkmalen im mentalen Lexikon, speziell die Unterspezifikation des Merkmals [KORONAL] bei Vokalen. Die Hälfte der Zielworte hatte einen koronalen Vokal in der ersten Silbe, die andere Hälfte einen dorsalen. Wir nahmen an, dass ein Zielwort mit koronalem Vokal (z.B. TENNIS) sowohl von einem Fragment mit koronalem (z.B. ten-) als auch dorsalem Vokal (z.B. tan-) voraktiviert werden kann, während ein Zielwort mit dorsalem Vokal (z.B. TANNE) nur durch ein Fragment mit dorsalem Vokal (z.B. tan-) aktiviert wird. Unerwarteter Weise wiesen die EKP Daten in die entgegengesetzte Richtung.
In Kapitel 4 untersuchen wir die suprasegmentale Verarbeitung anhand von Wortakzenten im Schwedischen. Zuerst berichten wir ein Forced Choice Experiment bei dem die Teilnehmer die erste Silbe eines schwedischen Wortes hörten (z.B. ham-) und dann entscheiden mussten zu welchem von zwei visuell gezeigten Worten (z.B. HAMBO HAMPA) diese Silbe gehörte. Die beiden visuellen Worte waren identisch in ihrer segmentalen Information der ersten Silbe und unterschieden sich nur im Wortakzent (Akzent 1 versus Akzent 2). Wir testeten die Theorie von Lahiri, Wetterlin und Jönsson-Steiner (2005), dass nur die Kontur des Akzent 1 im Lexikon repräsentiert sein kann, und nahmen an, dass Worte, die für Akzent 1 spezifiziert sind, schneller den entsprechenden Akzent 1 Fragmenten zugeordnet werden können, als Akzent 1 und Akzent 2 Worte die nicht für Akzent spezifiziert sind ihren entsprechenden Fragmenten zugeordnet werden können. Die erhobenen Reaktionszeiten haben diese Annahmen bestätigt.
Zusätzlich führten wir ein weiteres EEG Experiment mit cross modalem Fragment Priming durch. Ein visuelles Zielwort folgte entweder einer auditorischen Silbe, die identisch war zur ersten Silbe des Zielworts, einer Silbe die die selbe segmentale Struktur hatte, aber einen anderen Wortakzent, eine Silbe mit unterschiedlichen Segmenten aber selbem Akzent, oder einer Silbe mit unterschiedlichen Segmenten und Akzent. Wir waren interessiert an den Auswirkungen von lexikalischer Spezifikation auf die Verarbeitung von Wortakzenten, und an der Beachtung, die Wortakzenten im Vergleich zu Segmenten geschenkt wird. Im Fall von Zielworten mit Akzent 2 unterschieden der P350 und der N400 Effekt zwischen einer Übereinstimmung zwischen Prime und Zielwort in Segmenten und Akzent versus nur in Segmenten versus nicht in Segmenten. Für Zielwörter mit Akzent 1 zeigte sich keine P350 Komponente, aber eine N400, die zwischen Fällen mit Übereinstimmung in Segmenten und Akzent und Fällen mit einem Unterschied in einem der beiden Faktoren unterschied. Daraus schließen wir, dass im Schwedischen Segmente mehr Einfluss auf die Sprachverarbeitung haben als Wortakzente, letztere aber dennoch eine Rolle spielen.
Kapitel 5 bietet eine generelle Diskussion aller Daten und weist auf notwendige zukünftige Experimente hin.

Zusammenfassung in einer weiteren Sprache

In this dissertation I examined several aspects of language processing and representation in the mental lexicon. Chapter 1 gives an introduction to psycholinguistic models of speech processing and representation. Chapter 2 introduces the methods used in the later experiments.
Chapter 3 deals with the processing and representation of segmental information. First, I investigated the mechanisms at work in lexical selection, particularly the question if there is active inhibition between competing lexical candidates. Simultaneously, I examined if behavioural and electrophysiological data display similar processes and can be directly compared. In a behavioural and in an ERP cross modal fragment priming experiment, disyllabic prime fragments preceded trisyllabic target words. In the identity condition the fragments were identical to the beginning of the target (e.g. ano ANORAK), in the related condition they deviated from the target in the vowel of the second syllable (e.g. ana ANORAK), and in the control condition they were completely unrelated to the target (e.g. paste ANORAK). Whereas the behavioural results showed blocking of activation in the related condition (i.e. no difference between related and control condition), target-locked ERP amplitudes differentiated between the three conditions in terms of graded activation in the P350 and N400 components. Response-locked ERPs again revealed blocking of the related condition, similarly to the behavioural data. There was no evidence of lexical inhibition. I concluded that ERP data reflect earlier stages of speech processing than behavioural data.
In a third experiment I tested the FUL model s (Lahiri & Reetz, 2002) assumption of featurally underspecified lexical representations, focusing on vowels and the assumed underspecification of the feature [CORONAL]. I had the same conditions as described above, with monosyllabic prime fragments this time. Half of the target words had a coronal vowel in their first syllable, half a dorsal one. My contention was, that a target with a coronal vowel (e.g. TENNIS) could be preactivated by both, a prime fragment with a coronal (e.g. ten-) or dorsal (e.g. tan-) vowel, whereas a target word with a dorsal vowel (e.g. TANNE) will only be activated by a dorsal vowel (e.g. tan-). Unexpectedly, ERP results pointed in the opposite direction. These results do not only contradict the assumptions of the FUL model, they are also not anticipated by any other theory of lexical representation and processing. I give suggestions for further research in this direction.
In Chapter 4, I go to the suprasegmental level of word accent representation in Swedish. First, I conducted a forced choice experiment where participants heard the first syllable of a disyllabic Swedish noun (e.g. ham-) and then had to decide which of two visually presented words (e.g. HAMBO HAMPA) this syllable was taken from. The two words were identical in segmental information of the first syllable and only differed in tone (Accent 1 versus Accent 2). I tested the theory of Lahiri, Wetterlin and Jönsson-Steiner (2005), that the Accent 1 contour can be lexically represented while Accent 2 is assigned by default. I hypothesized, that those words specified for ACC1 should be identified faster as targets to their preceding ACC1 fragment, than ACC1 and ACC2 words that are not specified for accent when preceded by their respective syllables. Reaction time confirmed this hypothesis.
Second, I conducted an EEG experiment with cross modal fragment priming. A visual target word was either preceded by an auditory syllable that was identical to its own first syllable in segments and tone, in segments only, in tone only, or neither in segments nor tone. I was interested in effects of lexical specification on word accent processing and in the relative importance of segmental versus suprasegmental information. For ACC2 target words, the P350 as well as the N400 effect distinguished between a full match in segments and accent between prime and target, a match in segments but a difference in accent, and a difference in segments irrespective of accent. For ACC1 target words, I did not obtain a typical P350 effect, but an N400 effect that differentiated between cases of a match in segments and accent, and a difference in segments or accent. This shows that in Swedish segments are more powerful in lexical access than accent, but accent still plays a role. Concerning effects of lexical specification, targets that were specified for ACC1 had less pronounced amplitudes than unspecified ACC1 and ACC2 targets in certain ROIs. This resembles the pattern of the response times in the forced choice experiment and points to a special status of specified Accent 1 words.
Chapter 5 provides a general discussion of all data and gives proposals for future experiments.

Fachgebiet (DDC)
150 Psychologie
Schlagwörter
Crossmodales Fragmentpriming, Psycholinguistics, Speech processing, Swedish word accent, cross modal fragment priming, EEG
Konferenz
Rezension
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Zitieren
ISO 690FELDER, Verena, 2009. Neurolinguistic evidence for the representation and processing of tonal and segmental information in the mental lexicon [Dissertation]. Konstanz: University of Konstanz
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July 13, 2009
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