En Elektroencefalografisk Studie av Prediktiv Processning hos Andraspråkstalare
En kärnfråga inom språkvetenskaplig forskning rör vilka mekanismer läsare/lyssnaren förlitar sig på vid språklig on-line processning. En sådan mekanism är prediktion, dvs. hur lyssnaren via språkliga ledtrådar kan förutsäga vad som ska följa härnäst, vilken har en central roll i olika modeller över språkprocessning. Evidens föreligger för att L1-talare aktivt predicerar vad som kommer att sägas, vilket förklarar varför talförståelseprocessen är såpass snabbt och effektiv som den är. Huruvida detta gäller även L2-talare är fortfarande en öppen fråga, då få studier hittills gjorts av L2-talares förmåga att förutsäga innehållet i ett yttrande.
I det här projektet används EEG (en metod som avbildar hjärnan med hög temporal precision) för att undersöka prediktiv processning hos L2-talare. Projektet har därmed potential att fördjupa vår kunskap om hur L2-talares språkprocessning är beskaffad och att identifiera möjliga skillnader mellan L1- och L2-talare. Projektet undersöker prediktion inom olika grammatiska domäner, nämligen semantik, syntax och diskurs, varav de två sistnämnda är att betrakta som relativt outforskade i detta avseende. Vidare undersöks i vilken mån L2-talares prediktiva processning påverkas av (a) individuella skillnader vad gäller kognitiva och språkliga förmågor (t.ex. arbetsminne och språkbegåvning) och (b) likheter mellan första- och andraspråket – två faktorer som visat sig ha betydelse för prediktionen men som ännu inte undersökts systematiskt.
Slutredovisning
PROJEKTETS SYFTE SAMT UTVECKLING
Projektet baserades på tidigare psykolingvistisk forskning som visat att modersmålstalare av ett språk gör språkliga förutsägelser på alla språkliga nivåer. Till exempel, vid läsning av "It’s raining, so it’s best to go out with…" förväntar sig de flesta förstaspråkstalare (L1-talare) av engelska en fortsättning som "an umbrella". Andra fortsättningar, som "a raincoat", är möjliga men oväntade. Denna förmåga att kunna predicera har hävdats göra språkförståelsen snabb och effektiv hos L1-talare samt driva språkinlärning hos barn. Däremot är prediktionens roll vid processning i ett andraspråk (L2) mindre tydlig. Även om det råder enighet om att vuxna L2-talare kan predicera på L2, visar befintliga rön att de gör det i mindre utsträckning (och senare) än L1-talare. Därför syftade projektet till att undersöka några av de faktorer som påverkar L2-talares förmåga att predicera på L2 (i enlighet med psykolingvistiska teorier och teorier om L2 processning).
Några av de faktorer vi undersökte inkluderar den grammatiska domänen där förutsägelser görs (lexikal semantik, syntax, diskurs), tvärspråkligt inflytande och individuella skillnader i L2-färdigheter och kognitiva faktorer. Projektet inkluderar fem studier som använder EEG (elektroencefalografi) och händelserelaterade potentialer (event-related potentials ”ERP”) för att undersöka prediktiv processning, med engelska som målspråk. ERP är hjärnreaktioner på utvalda stimuli, och vi fokuserade på ERP som anses återspegla mekanismer relaterade till språkliga förutsägelser (t.ex. N400, Late Anterior Positivity).
Studie 1 och studie 2 undersökte prediktiv processning på diskursnivån. Deltagarna läste fråga/svar-historier, och deras hjärnaktivitet registrerades medan de läste svaren (som presenterades ord för ord). I svaren hade diskursdrag som exempelvis informationsstruktur (dvs. hur information är strukturerad i en mening för att skapa koherens) manipulerats. Båda studierna jämförde också det tvärspråkliga inflytandets roll hos L2-talare av engelska med spanska eller svenska som L1 utifrån språkliga regler som är lika mellan engelska och svenska men olika på spanska. Till exempel utformades fråga/svar-historierna i studie 2 så att ett tredje-person possessivt pronomen (his/her) skulle förväntas. På engelska och svenska markerar tredje-person possessiva pronomen det biologiska könet på ägaren (Ann’s dad -> HER dad). Däremot markerar possessiva pronomen på spanska grammatiskt genus på det ägda föremålet (dvs. genus för “dad”). Båda studierna genomfördes i Sverige och Spanien.
Studie 3 undersökte prediktiv processning på den lexikalsemantiska nivån hos L1-talare av engelska och L2-talare av engelska som hade svenska som L1. Deltagarna fick ord presenterade för sig, som antingen var relaterade till ett grundord (t.ex. ”salt-PEPPER”) eller orelaterade (t.ex. ”isolated-PEPPER”). De testades i två kontexter: en som uppmuntrade prediktiv processning och en som inte gjorde det. Vi undersökte om deltagarna använde grundorden för att predicera målorden i den kontext som uppmuntrade prediktiv processning. Vi undersökte också hur tvärspråkligt inflytande påverkade dessa lexikalsemantiska förutsägelser genom att använda ord som var engelska-svenska kognater (t.ex. assist-HELP, assistera-hjälpa) eller icke-kognater (t.ex. cinema-MOVIE, bio-film).
Studie 4 och studie 5 undersökte prediktiv processning på syntaxnivån hos L1-talare av engelska och L2-talare av engelska med svenska som L1. Deltagarna läste (ord för ord) meningar som "Mary bought a hat or a friend lent her one", som inkluderar en koordinationsstruktur. Eftersom talare föredrar den enklast möjliga syntaktiska analysen, kan de initialt analysera "a friend" som objektet för "bought". Detta skulle leda till en läsningsstörning vid ordet "friend", eftersom strängen är semantiskt inkongruent ("bought a hat or a friend"). Vi undersökte om förekomsten av ordet "either" i början av meningen skulle undvika en sådan störning, eftersom "either" signalerar att en hel mening koordineras (dvs. att "a friend" är subjektet i en ny sats). Studie 5 var en uppföljningsstudie med L1-talare av engelska för att klargöra resultaten från studie 4.
Ett annat mål med projektet var att undersöka i vilken utsträckning skillnader i språkfärdighet, arbetsminne, processningshastighet och generell intelligens påverkar L1- och L2-talares förmåga att predicera, varför samma uppgifter och test rörande individuella skillnader utfördes av alla deltagarna i de fem studierna. För varje studie planerade vi att samla in data från 32 L1-talare av engelska och 32 L2-talare (per grupp) med avancerade färdigheter i engelska, vilket är standard i EEG-baserad forskning. En granskare rekommenderade dock att öka urvalsstorleken för att fånga mer variation, vilket var en rekommendation vi följde.
GENOMFÖRANDE
STUDIE 1 och STUDIE 2
Vi samlade in data från 34 L1-talare av engelska, 47 L2-talare av engelska med spanska som L1, och 33 L2-talare av engelska med svenska som L1. Datainsamlingen för båda studierna avbröts av Covid-19 pandemin, eftersom båda laboratorierna (i Spanien och i Sverige) stängdes ner under flera månader mellan 2020–21. Därför gick vi vidare med de data vi hade vid tillfället (som fortfarande uppfyllde EEG-standarder) och publicerade studie 2 i Neuropsychologia 2021. När laboratorierna öppnades igen, samlade vi in mer data för att kunna undersöka individuella skillnader. En del av data från studie 1 publicerades i Neuropsychologia 2019. Datainsamlingen för L2-talare med spanska som L1 för studie 1 avslutades i december 2024, så vi planerar att analysera dessa data under 2025.
STUDIE 3
Vi samlade in data från 36 L1-talare av engelska och 61 L2-talare av engelska med svenska som L1. Vi genomförde ytterligare två studier för att kunna välja materialen för huvudstudien med EEG. Vi genomförde en ordassociationsstudie där 104 L2-talare av engelska med svenska som L1 gav associationer för 1244 engelska ord. Detta möjliggjorde användningen av engelska ordassociationer som var jämförbara för L1- och L2-talare. Vi genomförde också en översättningsstudie där 20 L2-talare av engelska med svenska som L1 översatte de engelska målorden till svenska. Detta gjorde det möjligt att fastställa kognatstatusen (mellan engelska och svenska) för målorden. En granskare rekommenderade att inte använda identiska kognater som målord, vilket vi följde. Studie 3 publicerades i Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition 2024.
STUDIE 4 och STUDIE 5
För studie 4 samlade vi in data från 40 L1-talare av engelska och 60 L2-talare av engelska med svenska som L1. För att bättre kunna tolka resultaten samlade vi också in sannolikhetsbedömningar för materialen från >100 L1-talare av engelska, vilket möjliggjordes av professor Harold Torrence vid The Department of Linguistics, University of California, Los Angeles (UCLA). För studie 5, som är en uppföljning till studie 4 med L1-talare av engelska, samlade vi in data från 32 L1-talare av engelska, vilket är jämförbart med den L1-engelska gruppen i studie 4. En artikel som rapporterar om studier 4 och 5 är för närvarande under utarbetande. Vi ämnar skicka in den under 2025.
VIKTIGASTE RESULTATEN OCH DISKUSSION OM SLUTSATSER
STUDIE 1 och STUDIE 2
Resultaten tyder på att både L1- och L2-talare predicerar på diskursnivån. Detta är viktigt eftersom mycket få studier har undersökt prediktiv processning inom denna språkliga domän. Dessutom visar resultaten att L2-talare kan predicera på ett modersmålsliknande sätt (både kvalitativt och kvantitativt), och att tvärspråkliga skillnader och global färdighet påverkar prediktiv processning i L2.
STUDIE 3
Resultaten visar att L2-talare kan göra lexikalsemantiska prediktioner lika effektivt som L1-talare. Såvitt vi vet är denna studie den första som visar att L2-talare anpassar sitt prediktiva beteende baserat på inflödets tillförlitlighet. Denna studie understryker också vikten av att använda stimuli som är jämförbara gällande prediktiv styrka för L1- och L2-talare, särskilt vid undersökning av möjligheter och begränsningar i prediktiv processning i L2.
STUDIE 4 och STUDIE 5
Resultaten tyder på att L1-talare predicerar syntaktisk struktur, medan L2-talare inte alls gör det i samma utsträckning. Eftersom L2-talarna i studie 5 kommer från samma population som de i studier 1–3 ger detta indirekta bevis för att syntax kan vara en grammatikdomän där L2-talare är mindre benägna att predicera på modersmålsliknande nivåer.
NYA FORSKNINGSFRÅGOR
En fascinerande fråga som fortfarande är öppen gäller förhållandet mellan variabilitet i L1 och L2 när det gäller förmågan att predicera. Prediktiv processning är probabilistisk och beror på lingvistiska, kontextuella och kognitiva faktorer. Därför uppvisar både L1-talare och L2-talare betydande variabilitet i prediktiv processning (vilket våra egna studier visar). Vi är intresserade av om de L2-talare som förlitar sig på prediktiv processning på L2 också är mer benägna att förlita sig på prediktiv processning på sitt L1. Vi ämnar ansöka om projektmedel för att undersöka denna fråga, vilket—såvitt vi vet—ingen tidigare studie undersökt.
FORSKNINGSDISSEMINERING OCH SAMARBETEN
Så här långt har projektet lett till tre peer-reviewade artiklar i kvartil 1-tidskrifter (Q1), alla open access. Vi ämnar publicera ytterligare tre artiklar de kommande två åren. Projektet har också lett till fyra föredrag och fyra posterpresentationer på både nationella och internationella konferenser, samt tre inbjudna föreläsningar. Ytterligare en konferenspresentation och två inbjudna föreläsningar kommer att äga rum 2025.
Alla studierna i projektet har genomförts i samarbete mellan Centrum för tvåspråkighetsforskning vid Stockholms universitet och The Basque Center on Cognition, Brain and Language (Spanien). Dessutom samarbetar vi för närvarande med professor Florian Jaeger (University of Rochester) för en ny analys av de data som publicerades från studie 3.
Projektet baserades på tidigare psykolingvistisk forskning som visat att modersmålstalare av ett språk gör språkliga förutsägelser på alla språkliga nivåer. Till exempel, vid läsning av "It’s raining, so it’s best to go out with…" förväntar sig de flesta förstaspråkstalare (L1-talare) av engelska en fortsättning som "an umbrella". Andra fortsättningar, som "a raincoat", är möjliga men oväntade. Denna förmåga att kunna predicera har hävdats göra språkförståelsen snabb och effektiv hos L1-talare samt driva språkinlärning hos barn. Däremot är prediktionens roll vid processning i ett andraspråk (L2) mindre tydlig. Även om det råder enighet om att vuxna L2-talare kan predicera på L2, visar befintliga rön att de gör det i mindre utsträckning (och senare) än L1-talare. Därför syftade projektet till att undersöka några av de faktorer som påverkar L2-talares förmåga att predicera på L2 (i enlighet med psykolingvistiska teorier och teorier om L2 processning).
Några av de faktorer vi undersökte inkluderar den grammatiska domänen där förutsägelser görs (lexikal semantik, syntax, diskurs), tvärspråkligt inflytande och individuella skillnader i L2-färdigheter och kognitiva faktorer. Projektet inkluderar fem studier som använder EEG (elektroencefalografi) och händelserelaterade potentialer (event-related potentials ”ERP”) för att undersöka prediktiv processning, med engelska som målspråk. ERP är hjärnreaktioner på utvalda stimuli, och vi fokuserade på ERP som anses återspegla mekanismer relaterade till språkliga förutsägelser (t.ex. N400, Late Anterior Positivity).
Studie 1 och studie 2 undersökte prediktiv processning på diskursnivån. Deltagarna läste fråga/svar-historier, och deras hjärnaktivitet registrerades medan de läste svaren (som presenterades ord för ord). I svaren hade diskursdrag som exempelvis informationsstruktur (dvs. hur information är strukturerad i en mening för att skapa koherens) manipulerats. Båda studierna jämförde också det tvärspråkliga inflytandets roll hos L2-talare av engelska med spanska eller svenska som L1 utifrån språkliga regler som är lika mellan engelska och svenska men olika på spanska. Till exempel utformades fråga/svar-historierna i studie 2 så att ett tredje-person possessivt pronomen (his/her) skulle förväntas. På engelska och svenska markerar tredje-person possessiva pronomen det biologiska könet på ägaren (Ann’s dad -> HER dad). Däremot markerar possessiva pronomen på spanska grammatiskt genus på det ägda föremålet (dvs. genus för “dad”). Båda studierna genomfördes i Sverige och Spanien.
Studie 3 undersökte prediktiv processning på den lexikalsemantiska nivån hos L1-talare av engelska och L2-talare av engelska som hade svenska som L1. Deltagarna fick ord presenterade för sig, som antingen var relaterade till ett grundord (t.ex. ”salt-PEPPER”) eller orelaterade (t.ex. ”isolated-PEPPER”). De testades i två kontexter: en som uppmuntrade prediktiv processning och en som inte gjorde det. Vi undersökte om deltagarna använde grundorden för att predicera målorden i den kontext som uppmuntrade prediktiv processning. Vi undersökte också hur tvärspråkligt inflytande påverkade dessa lexikalsemantiska förutsägelser genom att använda ord som var engelska-svenska kognater (t.ex. assist-HELP, assistera-hjälpa) eller icke-kognater (t.ex. cinema-MOVIE, bio-film).
Studie 4 och studie 5 undersökte prediktiv processning på syntaxnivån hos L1-talare av engelska och L2-talare av engelska med svenska som L1. Deltagarna läste (ord för ord) meningar som "Mary bought a hat or a friend lent her one", som inkluderar en koordinationsstruktur. Eftersom talare föredrar den enklast möjliga syntaktiska analysen, kan de initialt analysera "a friend" som objektet för "bought". Detta skulle leda till en läsningsstörning vid ordet "friend", eftersom strängen är semantiskt inkongruent ("bought a hat or a friend"). Vi undersökte om förekomsten av ordet "either" i början av meningen skulle undvika en sådan störning, eftersom "either" signalerar att en hel mening koordineras (dvs. att "a friend" är subjektet i en ny sats). Studie 5 var en uppföljningsstudie med L1-talare av engelska för att klargöra resultaten från studie 4.
Ett annat mål med projektet var att undersöka i vilken utsträckning skillnader i språkfärdighet, arbetsminne, processningshastighet och generell intelligens påverkar L1- och L2-talares förmåga att predicera, varför samma uppgifter och test rörande individuella skillnader utfördes av alla deltagarna i de fem studierna. För varje studie planerade vi att samla in data från 32 L1-talare av engelska och 32 L2-talare (per grupp) med avancerade färdigheter i engelska, vilket är standard i EEG-baserad forskning. En granskare rekommenderade dock att öka urvalsstorleken för att fånga mer variation, vilket var en rekommendation vi följde.
GENOMFÖRANDE
STUDIE 1 och STUDIE 2
Vi samlade in data från 34 L1-talare av engelska, 47 L2-talare av engelska med spanska som L1, och 33 L2-talare av engelska med svenska som L1. Datainsamlingen för båda studierna avbröts av Covid-19 pandemin, eftersom båda laboratorierna (i Spanien och i Sverige) stängdes ner under flera månader mellan 2020–21. Därför gick vi vidare med de data vi hade vid tillfället (som fortfarande uppfyllde EEG-standarder) och publicerade studie 2 i Neuropsychologia 2021. När laboratorierna öppnades igen, samlade vi in mer data för att kunna undersöka individuella skillnader. En del av data från studie 1 publicerades i Neuropsychologia 2019. Datainsamlingen för L2-talare med spanska som L1 för studie 1 avslutades i december 2024, så vi planerar att analysera dessa data under 2025.
STUDIE 3
Vi samlade in data från 36 L1-talare av engelska och 61 L2-talare av engelska med svenska som L1. Vi genomförde ytterligare två studier för att kunna välja materialen för huvudstudien med EEG. Vi genomförde en ordassociationsstudie där 104 L2-talare av engelska med svenska som L1 gav associationer för 1244 engelska ord. Detta möjliggjorde användningen av engelska ordassociationer som var jämförbara för L1- och L2-talare. Vi genomförde också en översättningsstudie där 20 L2-talare av engelska med svenska som L1 översatte de engelska målorden till svenska. Detta gjorde det möjligt att fastställa kognatstatusen (mellan engelska och svenska) för målorden. En granskare rekommenderade att inte använda identiska kognater som målord, vilket vi följde. Studie 3 publicerades i Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition 2024.
STUDIE 4 och STUDIE 5
För studie 4 samlade vi in data från 40 L1-talare av engelska och 60 L2-talare av engelska med svenska som L1. För att bättre kunna tolka resultaten samlade vi också in sannolikhetsbedömningar för materialen från >100 L1-talare av engelska, vilket möjliggjordes av professor Harold Torrence vid The Department of Linguistics, University of California, Los Angeles (UCLA). För studie 5, som är en uppföljning till studie 4 med L1-talare av engelska, samlade vi in data från 32 L1-talare av engelska, vilket är jämförbart med den L1-engelska gruppen i studie 4. En artikel som rapporterar om studier 4 och 5 är för närvarande under utarbetande. Vi ämnar skicka in den under 2025.
VIKTIGASTE RESULTATEN OCH DISKUSSION OM SLUTSATSER
STUDIE 1 och STUDIE 2
Resultaten tyder på att både L1- och L2-talare predicerar på diskursnivån. Detta är viktigt eftersom mycket få studier har undersökt prediktiv processning inom denna språkliga domän. Dessutom visar resultaten att L2-talare kan predicera på ett modersmålsliknande sätt (både kvalitativt och kvantitativt), och att tvärspråkliga skillnader och global färdighet påverkar prediktiv processning i L2.
STUDIE 3
Resultaten visar att L2-talare kan göra lexikalsemantiska prediktioner lika effektivt som L1-talare. Såvitt vi vet är denna studie den första som visar att L2-talare anpassar sitt prediktiva beteende baserat på inflödets tillförlitlighet. Denna studie understryker också vikten av att använda stimuli som är jämförbara gällande prediktiv styrka för L1- och L2-talare, särskilt vid undersökning av möjligheter och begränsningar i prediktiv processning i L2.
STUDIE 4 och STUDIE 5
Resultaten tyder på att L1-talare predicerar syntaktisk struktur, medan L2-talare inte alls gör det i samma utsträckning. Eftersom L2-talarna i studie 5 kommer från samma population som de i studier 1–3 ger detta indirekta bevis för att syntax kan vara en grammatikdomän där L2-talare är mindre benägna att predicera på modersmålsliknande nivåer.
NYA FORSKNINGSFRÅGOR
En fascinerande fråga som fortfarande är öppen gäller förhållandet mellan variabilitet i L1 och L2 när det gäller förmågan att predicera. Prediktiv processning är probabilistisk och beror på lingvistiska, kontextuella och kognitiva faktorer. Därför uppvisar både L1-talare och L2-talare betydande variabilitet i prediktiv processning (vilket våra egna studier visar). Vi är intresserade av om de L2-talare som förlitar sig på prediktiv processning på L2 också är mer benägna att förlita sig på prediktiv processning på sitt L1. Vi ämnar ansöka om projektmedel för att undersöka denna fråga, vilket—såvitt vi vet—ingen tidigare studie undersökt.
FORSKNINGSDISSEMINERING OCH SAMARBETEN
Så här långt har projektet lett till tre peer-reviewade artiklar i kvartil 1-tidskrifter (Q1), alla open access. Vi ämnar publicera ytterligare tre artiklar de kommande två åren. Projektet har också lett till fyra föredrag och fyra posterpresentationer på både nationella och internationella konferenser, samt tre inbjudna föreläsningar. Ytterligare en konferenspresentation och två inbjudna föreläsningar kommer att äga rum 2025.
Alla studierna i projektet har genomförts i samarbete mellan Centrum för tvåspråkighetsforskning vid Stockholms universitet och The Basque Center on Cognition, Brain and Language (Spanien). Dessutom samarbetar vi för närvarande med professor Florian Jaeger (University of Rochester) för en ny analys av de data som publicerades från studie 3.