Frontiers in Human Neuroscience
Het Redactioneel over het Onderzoeksthema
Morphologically Complex Words in the Mind/Brain
In de meeste talen kunnen zinnen worden onderverdeeld in woorden, die op hun beurt weer verder kunnen worden ontleed in eenheden die een eigen betekenis bevatten, zogenaamde morfemen (bijv, “spelen” of meervoudsvorm “-s”). Morfemen zijn de belangrijkste bouwstenen en hulpmiddelen, die we gebruiken om woorden te maken en te veranderen. De representatie van morfologisch complexe woorden (verbogen, afgeleide en samengestelde) in het mentale lexicon en hun neurocognitieve verwerking is een intensief onderzocht onderwerp in de psycholinguïstiek en de cognitieve neurowetenschap van taal. Worden morfologisch complexe woorden zoals “player” en “plays” ontleed in hun bestanddelen (d.w.z. in hun stam “play” en meervoudsuffix “-s” of agentief suffix “-er”) of worden ze holistisch verwerkt en gerepresenteerd (“player” en “plays”)? Ondanks uitgebreid onderzoek zijn er nog veel belangrijke vragen onbeantwoord. Ons onderzoeksthema behandelt verschillende momenteel onopgeloste onderwerpen over het tijdsverloop van morfologische analyse en de relatie tussen vorm- en betekenisinformatie in morfologische parsing. De studies zoeken ook antwoorden op de vragen hoe verbuigingen en afleidingen verschillen in de manier waarop ze worden behandeld door het mentale lexicon, hoe samengestelde woorden worden herkend en geproduceerd, evenals hoe morfologisch complexe woorden worden verwerkt binnen het tweetalige mentale lexicon, evenals door verschillende klinische populaties.
Met betrekking tot het tijdsverloop van morfologische verwerking en de wisselwerking tussen vorm en betekenis, veronderstellen veel van de huidige modellen dat morfologische verwerking verloopt door eerst de vorm te analyseren in de allervroegste stadia van verwerking, waarna de betekenis van de morfemen wordt benaderd (vb, Rastle en Davis, 2008). Feldman et al. daarentegen leverden bewijs voor de opvatting dat betekenisinformatie al in de allereerste stadia van morfologisch complexe woordherkenning een rol speelt. Twee studies (Estivalet en Meunier; Smolka et al.), gericht op de rol van semantische transparantie en regelmatigheid in afgeleide en verbogen woorden, wijzen op ontleding in semantisch en fonologisch ondoorzichtige en transparante woorden in twee verschillende talen. Dat wil zeggen, zowel semantisch transparante als ondoorzichtige afleidingen bleken op vergelijkbare wijze te worden gerepresenteerd en verwerkt in het Duits (Smolka et al.), en alle verbogen werkwoordsvormen in het Frans vertoonden decompositie-effecten tijdens visuele herkenning (Estivalet en Meunier), ongeacht hun regelmatigheid en fonologische realisatie, wat modellen van verplichte morfologische decompositie ondersteunt (bv., Taft, 2004). Twee neuroimaging studies in dit onderzoeksthema hebben de neurale correlaten van de verwerking van regelmatige vs. onregelmatige verbuiging, een zeer omstreden onderwerp, opgehelderd. Met behulp van tijdsgeresolveerde magnetoencephalografie (MEG) met Engelse werkwoorden vonden Fruchter et al. priming effecten voor visueel gepresenteerde onregelmatige stimuli, vrij vroeg in de verwerking, in de linker fusiforme en inferieure temporale gebieden. De resultaten werden geïnterpreteerd als in het voordeel van een enkelvoudig mechanisme voor de Engelse verleden tijd, waarin zelfs onregelmatige werkwoorden worden ontleed in stammen en affixen voorafgaand aan lexicale toegang (Stockall en Marantz, 2006), in tegenstelling tot een dubbel mechanisme model, waarin onregelmatige werkwoorden worden herkend als hele vormen (bijv. Pinker, 1991). Aan de andere kant, met Russisch, een taal die tot nu toe zeer weinig onderzocht is en een relatief nieuwe analyse van fMRI functionele connectiviteit, rapporteerden Kireev et al. dat functionele connectiviteit tussen de linker inferieure frontale gyrus (LIFG) en bilaterale superieure temporale gyri (STG) significant groter was voor regelmatige echte werkwoorden dan voor onregelmatige werkwoorden tijdens de productie. De resultaten werpen een nieuw licht op de functionele wisselwerking binnen het taalverwerkingsnetwerk en benadrukken de rol van functionele temporo-frontale connectiviteit in complexe morfologische processen. Deze twee studies met aantoonbaar verschillende uitkomsten suggereren dat het debat over regelmatige versus onregelmatige vormverwerking voortduurt. Ze wijzen echter ook op de potentieel kritische invloeden van zowel de verwerkingsmodaliteit (geschreven vs. gesproken) als de taak (begrip vs. productie) op het mechanisme van morfologische verwerking.
Op de vraag van verbogen en afgeleide woordverwerking, waar verschillende eerdere studies verschillen hebben waargenomen in de onderliggende neurale mechanismen (bv. Leminen et al.; Leminen et al., 2013; Leminen et al., voor een review zie bv., Bozic en Marslen-Wilson, 2010). Service en Maury rapporteren verschillen tussen afleidingen en verbuigingen in het werkgeheugen (zoals gemeten door eenvoudige en complexe overspanningstaken), wat verschillende niveaus van lexicale competitie suggereert en dus differentiële lexicale opslag. Met behulp van gecombineerde magneto- en elektro-encefalografie (M/EEG), bepaalden Whiting et al. de spatiotemporele activiteitspatronen die de herkenning van gesproken Engelse verbuigings- en afgeleide woorden ondersteunen. De resultaten toonden aan dat het verwerken van complexe gesproken woorden het fronto-temporale taalnetwerk van de linker hersenhelft inschakelt, en, wat belangrijk is, geen gerichte aandacht vereist voor de linguïstische input (Whiting e.a.). Met behulp van een vergelijkbaar auditief passief oddball paradigma en EEG, observeerden Hanna en Pulvermuller dat de verwerking van gesproken afgeleide woorden werd beheerst door een gedistribueerde set van bilaterale temporo-pariëtale gebieden, consistent met de eerdere literatuur (Bozic et al., 2013; Leminen et al.). Bovendien bleken afgeleide woorden volwaardige geheugensporen te hebben in het neurale lexicon (zie bijv. Clahsen et al., 2003; Bozic en Marslen-Wilson, 2010; Leminen et al.), die automatisch werden geactiveerd (zie ook Leminen et al., 2013).
In het veld van de cognitieve neurowetenschap van taal, is een grotendeels onder-onderzocht onderwerp de neurale verwerking van samengestelde woorden geweest. Een artikel van Brooks en Cid da Garcia levert daarom een belangrijke bijdrage aan de opheldering van deze kwestie. Hun primed word naming taak onthulde decompositionele effecten in de toegang tot zowel transparante als ondoorzichtige samenstellingen. In de MEG resultaten vertoonden de linker anterieure temporale kwab (LATL) en de linker posterieure superieure temporale gyrus alleen verhoogde activiteit voor de transparante samenstellingen. Deze effecten werden in verband gebracht met respectievelijk compositionele processen en lexicaal-semantische retrieval. Ons onderzoeksthema presenteert ook nieuwe bevindingen over de schriftelijke productie van samenstellingen, waarbij Bertram et al. een benadering introduceren die zelden wordt gebruikt bij morfologisch complexe woorden. Meer specifiek onderzochten zij de wisselwerking tussen centrale linguïstische verwerking en perifere motorische processen tijdens het typen. Bertram et al. concludeerden dat samengestelde woorden lijken te worden opgehaald als hele woorden voordat het schrijven wordt gestart en dat de linguïstische planning niet volledig voltooid is voor het schrijven, maar cascadeert in de motorische uitvoeringsfase.
Met betrekking tot het belangrijke onderwerp over tweetalige morfologische verwerking, presenteert ons Onderzoeksthema drie studies en één commentaar. Lensink e.a. gebruikten een priming paradigma om aan te tonen dat zowel transparante (b.v., maanlicht) als ondoorzichtige (b.v., huwelijksreis) samenstellingen in de tweede taal (L2) morfologische analyse ondergaan in de productie. De tweede studie (De Grauwe et al.) gebruikte fMRI om de verwerking van Nederlandse prefix afgeleide woorden te beoordelen, en toonde een priming effect aan voor L2 sprekers in het LIFG, een gebied dat in verband wordt gebracht met morfologische ontleding. De Grauwe et al. concludeerden dat L2-sprekers transparante afgeleide werkwoorden eerder decomponeren dan ze holistisch te verwerken. In zijn commentaar op het artikel van De Grauwe et al. bespreekt Jacob het specifieke aspect van decompositie dat de LIFG-bevinding zou kunnen weerspiegelen, alsook de mate waarin de bevindingen gegeneraliseerd kunnen worden naar alle afleidingen, in plaats van naar één bepaalde klasse van werkwoorden. In het derde artikel onderzoeken Mulder et al. de rol van orthografie en taakgerelateerde verwerkingsmechanismen in de activering van morfologisch verwante complexe woorden tijdens tweetalige woordverwerking. Hun studie toont aan dat de gecombineerde morfologische familiegrootte een betere voorspeller is van reactietijden (RTs) dan de familiegrootte van individuele talen. Deze studie toont ook aan dat het effect van morfologische familiegrootte gevoelig is voor zowel semantische als orthografische factoren, en dat het ook afhangt van taakeisen.
Last but not least, twee studies poogden inzicht te verschaffen in morfologische verwerking door het analyseren van neglect en letterpositie problemen in dyslectische populatie. Reznick en Friedmann suggereerden dat het effect van morfologie op leespatronen bij neglexie ondersteunend bewijs levert dat morfologische decompositie pre-lexicaal plaatsvindt, in een vroeg orthografisch-visueel analyse stadium. Gebruik makend van een andere dyslectische populatie, letterpositie dyslectici, kwamen Friedmann et al. tot een gelijkaardige conclusie dat morfologische parsing plaatsvindt in een vroeg, pre-lexicaal stadium en dat decompositie eerder structureel dan lexicaal gedreven is.
Om samen te vatten, geeft deze Research Topic een overzicht van een breed scala aan vragen die momenteel aan de orde zijn op het gebied van morfologische verwerking. Het belicht het belang van morfologische informatie in taalverwerking, zowel geschreven als gesproken, zoals beoordeeld door de verscheidenheid aan methoden en benaderingen die hier gepresenteerd worden. De deels discrepante bevindingen in een aantal van de bijdragen aan ons onderzoeksthema onderstrepen ook de behoefte aan meer kruisbestuiving tussen onderzoekers die verschillende methoden, modaliteiten en paradigma’s gebruiken.
Bijdragen van auteurs
AL schreef het hoofdartikel, ML en MB redigeerden het manuscript, HC gaf conceptueel advies.
Conflict of Interest Statement
De auteurs verklaren dat het onderzoek is uitgevoerd in afwezigheid van commerciële of financiële relaties die zouden kunnen worden opgevat als een potentieel belangenconflict.
Acknowledgments
We willen graag alle auteurs en reviewers bedanken die hebben bijgedragen aan dit onderzoeksthema. AL wordt gefinancierd door Lundbeck Foundation (PI Yury Shtyrov) en Kone Foundation. ML wordt gefinancierd door de Academie van Finland (beurs #288880) en HC heeft het Alexander-von-Humboldt professoraat.
Bozic, M., en Marslen-Wilson, W. D. (2010). Neurocognitieve context voor morfologische complexiteit: dissociatie van verbuiging en afleiding. Lang. Ling. Compass 4, 1063-1073. doi: 10.1111/j.1749-818X.2010.00254.x
CrossRef Full Text | Google Scholar
Bozic, M., Szlachta, Z., and Marslen-Wilson, W. D. (2013). Cross-linguïstische parallellen in de verwerking van afgeleide morfologie: bewijs uit het Pools. Brain Lang. 127, 533-538. doi: 10.1016/j.bandl.2013.09.001
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Clahsen, H., Sonnenstuhl, I., and Blevins, J. P. (2003). “Derivational morphology in the German mental lexicon: a dual mechanism account,” in Morphological Structure in Language Processing, eds R. H. Baayen and R. Schreuder (Berlin: Mouton de Gruyter), 125-155.
Leminen, A., Leminen, M., Kujala, T., and Shtyrov, Y. (2013). Distinct neural dynamics of inflectional and derivational morphology processing in the human brain. Cortex 49, 2758-2771. doi: 10.1016/j.cortex.2013.08.007
CrossRef Full Text | Google Scholar
Pinker, S. (1991). Regels van de taal. Science 253, 153-195. doi: 10.1126/science.1857983
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar
Rastle, K., and Davis, M. H. (2008). Morfologische decompositie gebaseerd op de analyse van orthografie. Lang. Cogn. Process. 23, 942-971. doi: 10.1080/01690960802069730
CrossRef Full Text | Google Scholar
Stockall, L., and Marantz, A. (2006). Een enkele route, volledige decompositie model van morfologische complexiteit: MEG bewijs. Ment. Lexicon 1, 85-123. doi: 10.1075/ml.1.1.07sto
CrossRef Full Text | Google Scholar
Taft, M. (2004). Morfologische decompositie en het omgekeerde basisfrequentie-effect. Q. J. Exp. Psychol. A 57, 745-765. doi: 10.1080/02724980343000477
PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar