上世纪八十年代，脑神经学家Hillyard曾经做过这样一个对语言中词汇理解的ERP脑电波测试。他让实验对象听三个以“The pizza was too hot to…”开头，分别以单词“cry”, “drink”, 和“eat”结尾的句子。
测试显示，母语是英语的人，在听到不同句尾单词后的400毫秒，脑电波出现了不同的波形：
• 当听到 The pizza was too hot to eat. “披萨饼太烫无法…吃”时，尾语义正确，理解顺畅。脑波显示正常。
• 当听到 The pizza was too hot to cry. “披萨饼太烫无法…哭”时，尾词在句子中语义荒谬，大脑随即产生一个特异的脑波，在听到最后一个单词后的400毫秒处出现了一个突起的负电荷波峰。
• 当听到 The pizza was too hot to drink. “披萨饼太烫无法…喝”时，尾词在句子中的语义不荒谬只是用词不当，大脑也在400毫秒处产生特异的脑波。因为语义接近正确，所以波峰比eat高但比cry低。
这个实验，就是后来被脑神经学，认知心理学，语言学等学科广泛引用的“披萨饼太烫无法哭”这句话的出处。因为听到有歧义的词汇时产生的脑电波是负（Negative）电荷，且出现在听到关键词400毫秒(400ms)处，所以学术界也称其为“N400”实验。
在对英语非母语的人做同样的N400实验时，发现他们的脑电波波形与母语人不同。英语初学者基本上没有N400现象。有一定英语能力的人就开始出现N400波形，但波形峰值远低于母语者。越是英语交流流利的人，脑电波波形越接近母语者。这一发现让脑神经学家，心理学家和语言学家都感到异常兴奋，近年大量的研究都围绕这个领域展开。
为什么会出现N400现象？这跟单词学习有什么关系？
近几十年众多科学家对这些问题进行了广泛深入的研究，从生理，心理，情绪乃至文化层面，有多角度的解释和说明。其中一些跟我们学习英语单词相关的，我们简单介绍一下。
一些科学家认为，母语者之所以有N400现象的原因之一，是源于大脑对句尾单词的预估。因为单纯说 eat, cry, drink 三个单词是没有N400现象的，但句子前面的几个单词 pizza was too hot to…的出现，造成了听者根据前半句话中单词形成的句子含义，开始预估下面即将出现的单词是什么或者是什么含义范围内。当听到或读到跟预估非常不符合的词汇时，就出现N400。eat这个单词当然最可能在句尾出现，所以听到这个单词完全在预估之内；而 cry 是明显的出乎预估的含义范围，感到意外且非常荒谬，所以大脑在不到半秒之内立即“拒绝”接受这个词汇，产生N400。
这种对语言中即将出现的词汇的“预估”和“猜测”能力，正是对自然语言理解过程的核心。
初学外语的人，因为没有这种对即将出现的词汇预估的能力，所以听到句子中出现语义荒谬的词汇也不会感到惊讶，而是在思考如何正确理解这个词以及句子的含义。
对外语中词汇的“预估”和“猜测”能力差，也是造成语言理解速度慢的主要原因。所以外语能力比较低的人，总会感觉外语说的速度太快跟不上，以及感觉音量太低听不清楚。
“鸡尾酒会现象”——在噪音比较大的场合听外语感觉听不清，而母语者同样情况下却能听清的现象，也是主要由这种对语言中词汇预估能力决定的。对于母语者来说，句尾词如果是在他们的意料之中，即便是声音有些模糊，他们也能通过大致语音语调确认这个单词，且不感觉到模糊，所以对清晰度、速度和音量的要求都比较宽松。而外语能力低的人缺乏这种预估能力，稍微模糊一点，速度快一点或者噪音高一点，就听不出，或者准确地说是“猜不出”是哪个单词了。
为什么母语者或外语程度高的人，会对对接下来出现的单词会有“预估”能力呢？
这是因为他们以前的语言认知经历，让他们头脑中对这个词有大量的“词汇联用和搭配关系”认识，也就是说，他们知道某个词会跟哪些词汇在一起出现，以及出现频率的高低。
有了这个能力，那么经常一起出现的几个单词中只要出现一个，他们就有能力预估到另外一个或几个单词很有可能马上就要出现了。拿中文举例吧，比如“锻炼”这个词，我们都非常熟悉它最常见的搭配是“身体”这个词，与“肌肉”搭配也可以，但即便从没人告诉过我们，我们也非常清楚“锻炼身体”这个搭配出现几率比“锻炼肌肉”要高。如果在声音嘈杂的情况下，我们听到“锻炼”，后面的“身体”一词声音即使模糊，我们也能听明白。甚至发音不正确，但只要发音接近就能顺利听懂。比如有南方口音的同学会说“锻炼森体”，山西口音的同学会说“锻炼生体”，我们都能顺利的听懂是“锻炼身体”，但很多会说汉语的老外就会感觉有些困难了。
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