Content area

Abstract

Hemispheric asymmetries in semantic processing, namely the dissimilar sensitivity of the two hemispheres to different semantic representations and relations, have been shown in several behavioral and neuro-imaging studies. Among the different models that have been put forward to account for this are: the coarse-coding hypothesis (Beeman 1994) which proposes asymmetries at the semantic level, and the Dual Hemispheric Reading Model (DHRM, Peleg & Eviatar 2008) which proposes asymmetries at level of the phonology, and suggests that semantically ambiguous words will be processed differently depending on their phonological status. The goal of the current study was to examine brain activation patterns in response to semantic and phonological ambiguities in regions known to be involved in activation, retrieval and selection of lexical representations–the bilateral inferior frontal gyri (IFG). This is a mean to evaluate the coarse-coding hypothesis and the DHRM. Twenty three participants were scanned in FMRI while they performed semantic relation judgments between visually presented two words that were spaced in time, a prime and a target, and brain activations were analyzed in a whole brain and region of interest analyses. At the critical trials, primes were either Homophones (semantically but not phonologically ambiguous words) or Heterophones (semantically and phonologically ambiguous words), while targets were unambiguous words that were related either to the more salient (dominant) or less salient (subordinate) meaning of the primes. In line with the DHRM, we predicted a different pattern of hemispheric asymmetry in IFG between Homophones and Heterophones during their presentation ('prime stage') and during their integration with the targets ('target stage'). Our results show that during the 'prime stage', Heterophones exhibited hemispheric asymmetry with a strong left IFG (LIFG) pars opercularis (BA 44) activation, while Homophones showed greater activation in bilateral IFG pars orbitalis (BA 47). During the 'target stage', Heterophones' subordinate targets activated the IFG bilaterally while their dominant targets showed decreased activation compared to baseline, whereas Homophones' both target types activated the IFG bilaterally. Compared to their dominant targets, subordinate targets activated the LIFG pars orbitalis (BA 47) stronger in Heterophones than in Homophones. These results may suggest that in the absence of disambiguating context, Heterophones were processed phonologically in favor of their dominant meaning in a process that relies asymmetrically on the LIFG, while Homophones rely on a more symmetric and semantic oriented process that is performed in the IFG bilaterally and serves to retrieve both their meanings. When biased toward their subordinate meaning, both Heterophones and Homophones recruit the IFG bilaterally, however Heterophones require even further recruitment of the LIFG, apparently because a weaker phonological representation needs to be activated. Although not fully conclusive in favor of the DHRM, our results demonstrate the importance of phonological characteristics in processing semantic ambiguity.

Alternate abstract:

אסימטריה המיספריאלית בעיבוד סמנטי, המתבטאת ברגישות שונה של שתי ההמיספירות לייצוגים ולקשרים סמנטים שונים, נמצאה במחקרים התנהגותיים ומחקרי הדמייה רבים. בין המודלים השונים שנוצרו להסבר התופעה הם "היפותיזת העיבוד הגס" (בימן 1994 (אשר מציעה אסימטריה ברמה הסמנטית, ו"המודל לקריאה המיספריאלית דואלית" (מודל הקה"ד, פלג ואביתר 2008 (אשר מציע אסימטריה ברמה הפונולוגית, ועל פיו מילים עמומות סמנטית יעובדו באופן שונה בהתאם למעמדם הפונולוגי. מטרת המחקר הנוכחי הייתה לבחון דפוסי פעילות מוחית בתגובה לעמימות סמנטית ועמימות פונולוגית באיזור אשר מוכרת מעורבותו בעירור, שליפה ובחירה של ייצוגים לשוניים – הפיתול המצחי התחתון (פמ"ת) הדו-צידי. זאת כאמצעי לבחינת היפותיזת העיבוד הגס ומודל הקה"ד. עשרים ושלושה נבדקים נסרקו במכשיר דימות תהודה מגנטית תפקודי בעת שביצעו שיפוטים סמנטיים בין שתי מילים שהוצגו ויזואלית מרווחת בזמן, מילת מטרים ומילת מטרה, ופעילותם המוחית נותחה בניתוח של כל המוח ובניתוח איזורי עניין. בצעדי הניסוי הקריטיים, המטרימים היו הומופונים (מילים עמומות סמנטית אך לא עמומות פונולוגית) או הטרופונים (מילים עמומות סמנטית ופונולוגית), בעוד שמילות המטרה היו מילים חד משמעיות שהיו קשורות למשמעות היותר בולטת (הדומיננטית) או הפחות בולטת (הנדירה) של המטרימים. בהתאם למודל הקה"ד, שיערנו שנמצא דפוס שונה של אסימטריה בין הומופונים והטרופונים בפעילות הפמ"ת, הן בעת הצגתם ('שלב ההטרמה') והן בעת תכלולם עם מילות המטרה ('שלב המטרה'). ממצאינו מראים כי ב'שלב ההטרמה', הטרופונים הציגו אסימטריה המיספריאלית עת שהפעילו את האופרקולריס בפמ"ת השמאלי (איזור ברודמן 44 ,( בעוד שהומופונים הראו פעילות באורביטליס (איזור ברודמן 47 (בפמ"ת הדו-צידי. ב'שלב המטרה', מילות המטרה הקשורות למשמעות הנדירה של הטרופונים הפעילו את הפמ"ת הדו- צידי, בעוד שמילות המטרה הקשורות למשמעות הדומיננטית שלהם הראו פעילות מופחתת בהשוואה לקו בסיס. לעומתם, שני סוגי מילות המטרה של ההומופונים הפעילו יותר את הפמ"ת הדו-צידי. בהשוואה למילות המטרה הקשורות למשמעות הדומיננטית, מילות המטרה הקשורות למשמעות הנדירה הפעילו את האורביטליס (איזור ברודמן 47 (בפמ"ת השמאלי בהטרופונים יותר מאשר בהומופונים. ממצאים אלו עשויים להצביע על כך שבהעדר הקשר מבהיר, הטרופונים עובדו באופן פונולוגי למשמעותם הדומיננטית על ידי תהליך המתבצע באופן אסימטרי בפמ"ת השמאלי, בעוד שהומופונים נשענו על תהליך סימטרי ומאוכוון סמנטית יותר אשר מתבצע בפמ"ת הדו-צידי ומביא לשליפה של שתי משמעויותיהם. כאשר יש הטייה למשמעות הנדירה, גם הטרופונים וגם הומופונים מגייסים את הפמ"ת הדו-צידי, כאשר ההטרופונים אף דורשים פעילות מוגברת שלו, ככל הנראה משום שיש צורך בעירור של ייצוג פונולוגי חלש יותר. על אף שהתוצאות בעיבוד עמימות סמנטית. לא תומכות באופן מלא במודל הקה"ד, הן מדגישות את החשיבות של מאפייינים פונולוגיים

Details

Title
Examining Hemispheric Asymmetrics in Word Processing Through Semantic and Phonologic Ambiguities
Author
Kaftory, Asaf; כפתורי, אסף
Publication year
2011
Publisher
ProQuest Dissertations & Theses
ISBN
9798480600902
Source type
Dissertation or Thesis
Language of publication
English
ProQuest document ID
2593630404
Copyright
Database copyright ProQuest LLC; ProQuest does not claim copyright in the individual underlying works.