Useimmissa kielissä lauseet voidaan jakaa sanoiksi, jotka puolestaan voidaan edelleen hajottaa yksiköihin, jotka sisältävät oman merkityksensä, ns. morfeemeihin (esim, ”play” tai monikkomuoto ”-s”). Morfeemit ovat tärkeimpiä rakennuspalikoita ja työkaluja, joiden avulla luomme ja muutamme sanoja. Morfologisesti monimutkaisten sanojen (taivutettujen, johdettujen ja yhdyssanojen) edustus mentaalisessa leksikossa ja niiden neurokognitiivinen prosessointi on ollut voimakkaasti tutkittu aihe psykolingvistiikassa ja kielen kognitiivisessa neurotieteessä. Puretaanko morfologisesti monimutkaiset sanat, kuten ”player” ja ”plays”, rakenneosiinsa (eli kantaan ”play” ja monikkosuffiksiin ”-s” tai agenttisuffiksiin ”-er”) vai käsitelläänkö ja esitetäänkö ne kokonaisvaltaisesti (”player” ja ”plays”)? Laajasta tutkimuksesta huolimatta monet tärkeät kysymykset ovat edelleen vailla vastausta. Tutkimusaiheemme käsittelee useita tällä hetkellä ratkaisemattomia aiheita, jotka koskevat morfologisen analyysin ajallista kulkua ja muodon ja merkitystiedon välistä suhdetta morfologisessa jäsennyksessä. Tutkimuksissa etsitään myös vastauksia kysymyksiin siitä, miten taivutukset ja johdokset eroavat toisistaan tavassa, jolla niitä käsitellään mentaalisessa leksikossa, miten yhdyssanat tunnistetaan ja tuotetaan sekä miten morfologisesti monimutkaisia sanoja käsitellään kaksikielisessä mentaalisessa leksikossa sekä eri kliinisissä väestöissä.

Morfologisen prosessoinnin ajallisen kulun sekä muodon ja merkityksen välisen vuorovaikutuksen osalta monet nykyiset mallit olettavat, että morfologinen prosessointi etenee analysoimalla ensin muotoa aivan prosessoinnin varhaisimmissa vaiheissa, minkä jälkeen päästään käsiksi morfeemien merkitykseen (esim, Rastle ja Davis, 2008). Feldman ym. sen sijaan antoivat näyttöä näkemykselle, jonka mukaan merkitystieto tulee mukaan jo morfologisesti monimutkaisten sanojen tunnistamisen hyvin varhaisissa vaiheissa. Kaksi tutkimusta (Estivalet ja Meunier; Smolka ym.), joissa keskityttiin semanttisen läpinäkyvyyden ja säännönmukaisuuden rooliin johdetuissa ja taivutetuissa sanoissa, osoittavat hajontaa semanttisesti ja fonologisesti läpinäkymättömissä ja läpinäkyvissä sanoissa kahdessa eri kielessä. Toisin sanoen sekä semanttisesti läpinäkyvien että läpinäkymättömien derivaatioiden havaittiin representoituvan ja prosessoituvan samankaltaisesti saksassa (Smolka ym.), ja ranskan kielessä kaikki taivutetut verbimuodot osoittivat hajoamisvaikutuksia visuaalisessa tunnistuksessa (Estivalet ja Meunier) riippumatta niiden säännönmukaisuudesta ja fonologisesta realisaatiosta, mikä tukee näin ollen obligatorisen morfologisen hajoamisen malleja (esim. Taft, 2004). Tämän tutkimusaiheen kahdessa neurokuvantamistutkimuksessa selvitettiin säännöllisen vs. epäsäännöllisen taivutuksen käsittelyn hermokorrelaatteja, mistä on käyty paljon keskustelua. Fruchter et al. käyttivät aikaresoluutiolla magnetoenkefalografiaa (MEG) englanninkielisillä verbeillä, ja he havaitsivat, että visuaalisesti esitetyillä epäsäännöllisillä ärsykkeillä oli varsin varhaisessa vaiheessa prosessointia priming-vaikutuksia vasemmanpuoleisilla fusiformisilla ja inferiorisilla temporaalialueilla. Tulosten tulkittiin puoltavan englannin menneen ajan yhden mekanismin selitystä, jossa epäsäännöllisetkin verbit hajotetaan kantoihin ja affikseihin ennen leksikaalista käyttöä (Stockall ja Marantz, 2006), vastakohtana kahden mekanismin mallille, jossa epäsäännölliset verbit tunnistetaan kokonaisina muotoina (esim. Pinker, 1991). Toisaalta venäjän kielen kohdalla, jota on tutkittu toistaiseksi hyvin vähän ja jossa fMRI:n funktionaalisen kytkeytyneisyyden suhteellisen uusi analyysi, Kireev et al. raportoivat, että funktionaalinen kytkeytyneisyys vasemmanpuoleisen alemman frontaalisen gyrusin (LIFG) ja kahdenvälisen ylemmän temporaalisen gyriin (STG) välillä oli merkitsevästi suurempaa säännöllisten todellisten verbien kuin epäsäännöllisten verbaalisten verbaalisten verbaalien kohdalla tuotannon aikana. Tulokset valaisevat uutta valoa toiminnallisesta vuorovaikutuksesta kielen prosessointiverkossa ja korostavat funktionaalisen temporofrontaalisen yhteyden merkitystä monimutkaisissa morfologisissa prosesseissa. Nämä kaksi tutkimusta, joilla on kiistatta erilaiset tulokset, viittaavat siihen, että keskustelu säännöllisten ja epäsäännöllisten muotojen käsittelystä jatkuu. Ne viittaavat kuitenkin myös käsittelymodaliteetin (kirjoitettu vs. puhuttu) sekä tehtävän (ymmärtäminen vs. tuottaminen) mahdollisesti kriittisiin vaikutuksiin morfologisen prosessoinnin mekanismiin.

Käännymme kysymykseen taivutettujen ja johdettujen sanojen prosessoinnista, jossa useissa aiemmissa tutkimuksissa on havaittu eroavaisuuksia taustalla olevissa hermostollisissa mekanismeissa (esim. Leminen et al.; Leminen et al., 2013; Leminen et al., katsauksen ks. esim. Bozic ja Marslen-Wilson, 2010). Service ja Maury raportoivat eroja derivaatioiden ja taivutusten välillä työmuistissa (mitattuna yksinkertaisilla ja monimutkaisilla span-tehtävillä), mikä viittaa leksikaalisen kilpailun eri tasoihin ja siten erilaiseen leksikaaliseen varastointiin. Whiting et al. määrittelivät yhdistetyn magneto- ja elektroenkefalografian (M/EEG) avulla spatiotemporaaliset aktiivisuusmallit, jotka tukevat puhuttujen englannin kielen taivutus- ja johdannaissanojen tunnistamista. Tulokset osoittivat, että puhuttujen monimutkaisten sanojen käsittelyyn osallistuu vasemman aivopuoliskon frontotemporaalinen kieliverkko, ja mikä tärkeintä, se ei vaadi keskittynyttä huomiota kielelliseen syötteeseen (Whiting ym.). Käyttämällä samanlaista auditiivista passiivista oddball-paradigmaa ja EEG:tä Hanna ja Pulvermuller havaitsivat, että puhuttujen johdettujen sanojen käsittelyä hallitsee hajautettu joukko kahdenvälisiä temporo-parietaalisia alueita, mikä on johdonmukaista aiemman kirjallisuuden kanssa (Bozic et al., 2013; Leminen et al.). Lisäksi johdetuilla sanoilla havaittiin olevan täysmuotoisia muistijälkiä neuraalisessa leksikonissa (ks. esim. Clahsen ym., 2003; Bozic ja Marslen-Wilson, 2010; Leminen ym.), jotka aktivoituvat automaattisesti (ks. myös Leminen ym., 2013).

Kielen kognitiivisen neurotieteen alalla pitkälti vajaasti tutkittu aihe on ollut yhdyssanojen neuraalinen käsittely. Brooksin ja Cid da Garcian artikkeli tuo siis tärkeän panoksen tämän asian selvittämiseen. Heidän primed-sanan nimeämistehtävässään paljastui hajoamisvaikutuksia sekä läpinäkyvien että läpinäkymättömien yhdisteiden käytössä. MEG-tuloksissa vasemmassa etummaisessa ohimolohkossa (LATL) sekä vasemmassa takimmaisessa ylemmässä ohimolohkossa havaittiin lisääntynyttä aktiivisuutta vain läpinäkyvien yhdisteiden kohdalla. Näiden vaikutusten todettiin liittyvän koostumusprosesseihin ja leksikaalis-semanttiseen hakuun. Tutkimusaiheessamme esitellään myös uusia havaintoja yhdisteiden kirjallisesta tuottamisesta, jossa Bertram et al. esittelee lähestymistavan, jota harvoin käytetään morfologisesti monimutkaisten sanojen kohdalla. Erityisesti he tutkivat keskeisen kielellisen prosessoinnin ja perifeeristen motoristen prosessien välistä vuorovaikutusta konekirjoituksen aikana. Bertram ym. päättelivät, että yhdyssanoja näytetään haettavan kokonaisina sanoina ennen kirjoittamisen aloittamista ja että kielellinen suunnittelu ei ole täysin valmis ennen kirjoittamista, vaan se kaskadoituu motoriseen toteutusvaiheeseen.

Tutkimusaiheemme esittelee kaksikielistä morfologista prosessointia koskevan tärkeän aiheen osalta kolme tutkimusta ja yhden kommentin. Lensink ym. osoittivat priming-paradigman avulla, että sekä läpinäkyvät (esim. kuunvalo) että läpinäkymättömät (esim. kuherruskuukausi) toisen kielen (L2) yhdisteet käyvät läpi morfologisen analyysin tuotannossa. Toisessa tutkimuksessa (De Grauwe et al.) käytettiin fMRI:tä arvioitaessa hollannin kielen johdettujen sanojen käsittelyä, ja siinä osoitettiin L2-puhujien priming-vaikutus LIFG:ssä, joka on alue, joka on yhdistetty morfologiseen hajoamiseen. De Grauwe et al. päättelivät, että L2-puhujat hajottavat läpinäkyviä johdettuja verbejä pikemminkin kuin käsittelevät niitä kokonaisvaltaisesti. De Grauwen ym. artikkelia kommentoivassa kommentissaan Jacob keskustelee siitä, mitä nimenomaista dekomposition näkökohtaa LIFG:n havainto saattaa heijastaa, sekä siitä, missä määrin havainnot voidaan yleistää koskemaan kaikkia derivaatioita eikä vain yhtä tiettyä verbiluokkaa. Kolmannessa artikkelissa Mulder ym. tutkivat ortografian ja tehtävään liittyvien prosessointimekanismien roolia morfologisesti toisiinsa liittyvien monimutkaisten sanojen aktivoinnissa kaksikielisen sanankäsittelyn aikana. Heidän tutkimuksensa osoittaa, että yhdistetty morfologisen perheen koko ennustaa paremmin reaktioaikoja (RT) kuin yksittäisten kielten perheen koko. Tämä tutkimus osoittaa myös, että morfologisen perheen koon vaikutus on herkkä sekä semanttisille että ortografisille tekijöille ja että se riippuu myös tehtävän vaatimuksista.

Viimeiseksi, mutta ei vähäisimpänä, kahdessa tutkimuksessa pyrittiin antamaan tietoa morfologisesta prosessoinnista analysoimalla laiminlyönti- ja kirjainten asentokysymyksiä dyslektikoilla. Reznick ja Friedmann ehdottivat, että morfologian vaikutus lukutottumuksiin negleksiassa antaa tukevaa näyttöä siitä, että morfologinen hajoaminen tapahtuu pre-leksisesti, varhaisessa ortografis-visuaalisessa analyysivaiheessa. Käyttämällä erilaista dyslektikkopopulaatiota, kirjainaseman dyslektikkoja, Friedmann ym. päätyivät samankaltaiseen johtopäätökseen, että morfologinen jäsennys tapahtuu varhaisessa, pre-leksikaalisessa vaiheessa ja että hajoaminen on pikemminkin rakenteellisesti kuin leksikaalisesti ohjattua.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tässä tutkimusteemassa esitetään yleiskatsaus monenlaisista kysymyksistä, joita tällä hetkellä käsitellään morfologisen prosessoinnin alalla. Siinä korostetaan morfologisen informaation merkitystä sekä kirjoitetun että puhutun kielen prosessoinnissa, kuten tässä esiteltyjen erilaisten menetelmien ja lähestymistapojen avulla arvioidaan. Osittain ristiriitaiset havainnot joissakin tutkimusaiheemme artikkeleissa korostavat myös tarvetta lisätä ristiinkeskustelua eri menetelmiä, modaliteetteja ja paradigmoja käyttävien tutkijoiden välillä.

Author Contributions

AL kirjoitti pääkirjoituksen, ML ja MB muokkasivat käsikirjoitusta, HC antoi käsitteellisiä neuvoja.

Erittely eturistiriidoista

Tekijät ilmoittavat, että tutkimus suoritettiin ilman kaupallisia tai taloudellisia suhteita, jotka voitaisiin tulkita mahdolliseksi eturistiriidaksi.

Kiitokset

Haluamme kiittää kaikkia kirjoittajia ja arvioijia, jotka osallistuivat tähän tutkimusaiheeseen. AL:n ovat rahoittaneet Lundbeck-säätiö (PI Yury Shtyrov) ja Koneen säätiö. ML:ää rahoittaa Suomen Akatemia (apuraha #288880) ja HC:llä on Alexander-von-Humboldt-professuuri.