主导阅读方向如何改变视词外加工：一项结合了脑电图（EEG）和眼动追踪（Eye-Tracking）的研究

《Psychophysiology》：How the Dominant Reading Direction Changes Parafoveal Processing: A Combined EEG/Eye-Tracking Study

　　阅读方向对视觉处理的影响：跨文化神经机制研究

　　
该研究通过结合EEG（事件相关电位）和眼动追踪技术，首次系统探讨了不同阅读方向（垂直与水平）对神经视觉处理的影响，并比较了台湾与中国大陆读者的差异。以下是核心内容解读：

### 一、研究背景与问题
1. **阅读方向的文化差异**
中文传统上以竖排书写为主（台湾地区仍广泛使用），而中国大陆自1956年推行简体字后，阅读方向转为水平。这种差异使得台湾读者同时具备垂直与水平阅读经验，而大陆读者更熟悉水平阅读。研究旨在揭示这种阅读经验差异如何影响大脑处理视觉信息的神经机制。

2. **关键科学问题**
- 阅读方向的神经适应机制：是否存在因长期训练形成的神经可塑性？
- 预览效应的神经基础：读者能否从前置文字（parafoveal preview）中预判目标词？这种预判能力是否受阅读方向经验影响？
- 眼动与脑电活动的协同关系：眼动数据（如注视时长）能否反映神经活动（如ERP成分）的差异？

### 二、实验方法与设计
1. **参与者分组**
- **台湾组**（n=30）：长期接触垂直与水平文本，但垂直阅读更为频繁。
- **大陆组**（n=30）：主要阅读水平文本，但近年因数字化发展接触垂直文本（如书法或传统书籍）。

2. **实验材料与刺激呈现**
- **词汇选择**：采用两岸通用的传统汉字（如“明星”与“明 sao”），确保字形一致但阅读方向不同。
- **预览操控**：通过“边界范式”动态调整前置词（valid/unrelated），记录读者注视与脑电活动的时间同步数据。
- **字体设计**：前置词与目标词使用不同字体（如楷体与微软雅黑），避免视觉干扰，同时控制阅读方向对字形识别的影响。

3. **技术手段**
- **眼动追踪**：记录注视位置、停留时间（FFD/SFD）及总注视时长（GD），量化预览效应（valid preview缩短注视时间）。
- **EEG记录**：选择枕颞叶电极（左/右侧），分析120-160ms（早期N1）和180-280ms（晚期N1）的电位变化。
- **去眼动干扰**：采用独立成分分析（ICA）过滤眨眼等运动伪迹，确保脑电信号可靠性。

### 三、核心发现与结果分析
1. **行为层面：预览效应存在但方向依赖性弱**
- **注视时长**：垂直阅读时，台湾读者对valid预览的反应快8ms（FFD），大陆读者快7ms，但组间差异不显著（p=0.78）。
- **总阅读时长**：台湾读者在垂直文本中平均多停留19ms（GD），但两组均能准确完成动物命名任务（d'=3.92），表明整体阅读效率无显著差异。

2. **神经层面：晚期N1成分的群体差异**
- **台湾组**：垂直阅读时，valid预览导致晚期N1（180-280ms）电位幅值降低更显著（Δ=?0.71μV），反映更强的字形重复加工。
- **大陆组**：仅水平阅读中呈现类似效应，垂直阅读时无显著变化。
- **关键交互作用**：阅读方向（垂直/水平）与群体（台湾/大陆）共同影响晚期N1，提示神经可塑性需同时满足方向经验与字形重复。

3. **脑区特异性激活**
- **左侧枕颞叶**（LOT）：台湾读者垂直阅读时激活更强，对应右侧视野处理优势（因垂直阅读的右侧注视惯性）。
- **右侧枕颞叶**（ROT）：大陆读者水平阅读时激活更显著，反映左视野处理效率（与水平阅读的右视野注视模式匹配）。

### 四、机制解释与理论意义
1. **经验依赖的神经可塑性**
- 台湾读者因垂直阅读经验，其晚期N1对字形重复更敏感，表明长期阅读方向训练可优化字形识别的神经编码。
- 大陆读者在水平阅读中表现更佳，与全球中文使用习惯一致（简体字占90%以上）。

2. **预览效应的双阶段机制**
- **早期N1（120-160ms）**：幅值差异不显著（p=0.12），可能因单字识别阶段受字形整体结构影响，而非方向经验。
- **晚期N1（180-280ms）**：台湾读者在垂直方向表现更优，反映字形重复加工的深层整合（如笔画顺序、部件位置）。

3. **跨模态证据的互补性**
- 眼动数据（如GD）显示台湾读者垂直阅读时总注视时间更长，但EEG揭示其神经效率更高（电位幅值变化更大）。
- 这种差异提示：眼动数据反映整体阅读流畅度，而EEG可探测特定阶段的字形处理优化。

### 五、研究局限与未来方向
1. **局限性**
- **样本偏差**：台湾读者中可能存在主动选择汉字研究者（如学生群体），未来需扩大职业多样性。
- **字体干扰**：实验强制使用不同字体分隔预览与目标词，可能影响自然阅读中的字形记忆提取。
- **任务复杂性**：使用5词列表可能简化语境干扰，但实际阅读中上下文对字形识别的影响更复杂。

2. **未来研究方向**
- **跨文化比较**：扩展至其他双方向阅读群体（如日语水平/垂直书写者）。
- **动态字体调整**：研究自然阅读中字体一致性对神经处理的影响。
- **早期N1的探索**：需结合眼动时序分析，明确字形重复加工的神经时间窗。

### 六、实践启示
1. **教育应用**：
- 台湾教材可增加垂直排版练习，强化字形识别的神经适应。
- 大陆读者可通过模拟练习（如竖排阅读App）提升垂直文本处理能力。

2. **技术优化**：
- 智能设备界面设计应考虑用户阅读习惯（如台湾用户对竖排界面更敏感）。
- 辅助阅读工具（如盲文设备）可结合用户阅读方向经验进行神经反馈优化。

3. **认知科学意义**：
- 验证了“文化经验塑造神经可塑性”假说，为双语者阅读方向适应提供证据。
- 揭示了字形识别的神经分层机制：早期阶段（N1）依赖字形结构，晚期阶段（N2）依赖阅读方向经验。

### 七、总结
本研究通过跨群体、跨方向的神经机制比较，首次证实阅读方向经验可显著调制晚期N1成分的预览效应。这一发现不仅解释了为何台湾读者在垂直文本中表现更优，还为理解文化经验如何通过字形识别影响语言处理提供了直接证据。未来研究可结合fMRI与深度学习，进一步解析阅读方向训练的脑区特异性激活模式。