认知控制调控语言理解的认知与神经基础

The relationship between language comprehension and cognitive control (CC) has long been a hot topic in linguistic-related and psychology studies. Despite the engagement of several CC subcomponents in language comprehension processing, the precise role of CC in language comprehension is still unclear. In particular, how CC modulates language comprehension? And whether the recruitment of CC is essential for language comprehension? The current project sought to answer these questions by focusing on the domain-general component of CC. First, we will investigate whether behavioral CC could predict performances in a set of language comprehension tasks. Then we will utilize functional magnetic resonance imaging (fMRI) to explore the neural patterns subserving modulation of CC on language comprehension at the level of local regional activity and network connectivity respectively. Furthermore, intervention approaches (e.g., cognitive training and noninvasive brain stimulation) will be employed to examine if CC plays a causal role in language comprehension. Based on these studies, the current project could help to deepen our understanding concerning the interactions between CC and language comprehension; in addition, provide theoretical and empirical bases for enhancing the ability of language comprehension in practice.

认知控制是进行精准语言理解的重要因素，然而其在语言理解中的作用机制尚不明确。在本项目中，我们将针对认知控制与语言理解交互关系中的两个关键问题进行探讨：认知控制如何实现对语言理解的调控？认知控制的调控是否构成语言理解的必要条件？为此，我们将探索建立认知控制预测语言理解的认知模型，并运用基于功能性核磁共振成像数据的脑连接和脑网络分析技术，考察认知控制与语言理解在神经层面的交互机制。在此基础上，使用认知训练和无创脑刺激干预技术检验认知控制在语言理解中的因果作用。借助“行为-神经-干预”的闭环研究，本项目将有助于阐明认知控制与语言理解的交互机制，并为增强语言理解能力提供理论和实证基础。

本项目旨在考察认知控制对语言理解的调控作用及其机制。围绕这一中心问题，项目在执行期间采用行为-神经-干预的思路，利用心理学和认知神经科学技术方法和分析手段，开展了一系列研究。. 首先，针对“认知控制在什么情况下参与语言理解”的问题，研究通过操纵词汇语义加工中的选择需求和提取需求，发现认知控制的核心脑区——背外侧前额叶的活动较少受到单一需求的驱动，但在双重需求下成为驱动词汇语义加工的核心脑区，证明了认知控制选择性地参与有较高任务需求的语言理解加工这一核心假设。. 其次，针对“认知控制如何调控语言理解”的问题，研究设计了跨任务范式，从时序上考察认知控制的激活对语言加工的影响。研究发现认知控制一方面通过调节语言理解从知觉输入到语音编码、语义选择、直至反应输出全过程的加工促成语义竞争的解决；另一方面，认知控制通过引导早期目标通道选择、抑制无关通道加工，以及通过保持注意的高度唤醒促成非干扰情景中的语义加工。研究揭示了认知控制调控语言理解的神经机制。. 再次，针对“认知控制对语言理解的调控是否必要”的问题，项目原创性地开发了基于执行注意的高效认知训练范式，并应用于对歧义加工的干预中。结果发现，认知控制能力的提升能够有效改善词汇歧义和句法歧义的加工效率，从而证明认知控制参与到复杂语义和句法加工中，是调节复杂语言理解的必要机制。. 最后，项目对认知控制与工作记忆的关系进行了考察，发现认知控制与工作记忆是相对独立的认知结构，但两者存在受高加工需求调节的共享认知机制。该研究厘清了认知控制与工作记忆的关系，为划定认知控制的概念边界提供了证据。. 上述研究较为完整地揭示了认知控制调控语言理解的行为和神经机制，为深入阐释认知与语言的关系、建立新的语言理解的理论与神经模型提供了实证基础。