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Behavior

Interação entre Processos Fonológicos e Semânticos no Reconhecimento de Palavras Visuais usando Eletrofisiologia

Published: June 29, 2021 doi: 10.3791/62673

Summary

Apresentamos um protocolo para explorar a sequência relativa de ativação da fonologia e semântica no reconhecimento visual da palavra. Os resultados mostram que consistentes com contas interativas, representações semânticas e fonológicas podem ser processadas de forma interativa, e representações linguísticas de nível superior podem afetar o processamento precoce.

Abstract

Controvérsias sempre existiram em pesquisas relacionadas às habilidades de leitura; sobre se as palavras impressas são percebidas de forma alimentar com base em informações ortográficas após as quais, outras representações, como fonologia e semântica são ativadas, ou se essas informações são totalmente interativas e semânticas de alto nível afetam o processamento precoce. Foi implementado um paradigma de interferência no protocolo apresentado de tarefas de julgamento fonológica e semântica que utilizavam os mesmos pares de alvos precedidos para explorar a ordem relativa da ativação fonológica e semântica. As palavras-alvo de alta e baixa frequência foram precedidas com três condições: semanticamente relacionadas, relacionadas com fonológicos (homofones) ou não relacionadas. Os resultados mostraram que o componente P200 induzido de pares de palavras de baixa frequência foi significativamente maior do que palavras de alta frequência nas tarefas semânticas e fonológicas. Além disso, tanto os homofones na tarefa semântica quanto os pares semanticamente relacionados na tarefa fonológica causaram redução em N400 quando comparado com a condição de controle, frequência de palavras independentemente. Vale ressaltar que para os pares de baixa frequência na tarefa de julgamento fonológico, o P200 liberado pelos pares de palavras semanticamente relacionados foi significativamente maior do que na condição de controle. No geral, o processamento semântico em tarefas fonológicas e o processamento fonológico em tarefas semânticas foram encontrados em palavras de alta e baixa frequência, sugerindo que a interação entre semântica e fonologia pode operar de forma independente da tarefa. No entanto, o tempo específico em que essa interação ocorreu pode ter sido afetado pela tarefa e frequência.

Introduction

A questão crítica em qualquer modelo de reconhecimento de palavras é entender o papel da fonologia no processo de acesso semântico1. Para as línguas alfabéticas, muitos estudos veem consistentemente a fonologia como um papel importante no acesso semântico, incluindo inglês2,3,4, hebraico5,francês6e espanhol7. Em outras palavras, o reconhecimento de palavras escritas envolve não apenas o processamento ortográfico, mas também fonológico e semântico. Essa observação no modelo conexor interativo é explicada por extensões ativadas em toda a rede, onde a ortografia está associada a representações fonológicas e semânticas através de conexões ponderadas8. Essa proliferação da ativação fornece o mecanismo central para o modelo de reconhecimento de palavras visuais, que pressupõe que representações fonológicas e semânticas são ativadas automaticamente em resposta à entrada ortográfica9.

No entanto, as evidências empíricas atuais que sustentam a hipótese de automação interativa permanecem controversas. Alguns estudos afirmam que a ativação de representações fonológicas e semânticas pode ser ajustada ou evitada por demandas de tarefas ou atenção, o que implica uma certa influência de cima para baixo nos processos de alto nível envolvidos na percepção da palavra10,11. No entanto, a descrição acima mencionada tem sido questionada por muitos achados que relatam efeitos fonológicos e semânticos no reconhecimento de palavras visuais, embora essas representações sejam completamente irrelevantes para a tarefa ou não possam ser acessadasdiretamente 12, apoiando assim a visão de que a semântica e a fonologia podem ser acessadas automaticamente e à força durante o processo de leitura13 . Portanto, há incerteza sobre se a ativação fonológica e semântica no reconhecimento de palavras visuais depende da tarefa específica ou se ela ocorre à força e automaticamente de forma independente da tarefa.

A resposta à pergunta acima mencionada é difícil para os leitores chineses. Comparado ao inglês, o chinês é um script logográfico cujos personagens representam morfomas em vez de fonemas14. Atualmente, o papel da fonologia para o acesso semântico às palavras chinesas permanece controverso. Alguns estudos afirmam que a fonologia desempenha um papel importante no acesso semântico às palavras chinesas15,16,17. Outros, no entanto, mantiveram a visão oposta18,19. Depois de avaliar a pesquisa acima mencionada para o processamento fonológico chinês, descobrimos que o paradigma experimental e métodos específicos de pesquisa diferem. No geral, foi dividido principalmente em dois paradigmas: palavra priming15,18,19 e paradigma de violação na sentença17,20,21. A palavra-alvo é geralmente incorporada no final da sentença no paradigma de violação22. Em termos de mecanismo linguístico, uma frase curta de duas palavras é uma unidade mais gerenciável do que uma frase completa que é difícil de processar23. Além disso, variáveis de difícil controle em uma frase, como sintaxe, contexto ou outros fatores, podem levar a conclusões diferentes24. A palavra paradigma priming é um método comumente usado para explorar modelos de reconhecimento de palavras, seja em línguas alfabéticas ou chinesas. A tarefa deste paradigma é julgar se a palavra-alvo precedida pelos primos é uma palavra real ou pseudofálrica; ou seja, este paradigma geralmente contém apenas uma tarefa léxica. No entanto, uma única tarefa de decisão léxica pode não ser a melhor escolha para resolver o problema de se a ativação da fonologia e da semântica depende da tarefa. Portanto, duas tarefas diferentes podem ser mais adequadas para explorar esta questão.

Portanto, esta pesquisa teve como objetivo explorar o papel da fonologia no reconhecimento da palavra chinesa e, simultaneamente, tentar determinar se a ativação da fonologia e da semântica está em tarefa independente. Nossa pesquisa inclui duas tarefas usando o paradigma de interferência: julgamento semântico e julgamento fonológico. Até onde sabemos, este é o primeiro estudo de potencial relacionado a eventos (ERP) do reconhecimento composto chinês de dois caracteres usando esse paradigma de interferência, e esse método raramente aparece em estudos de linguagens alfabéticas. Especificamente, na tarefa de julgamento semântico, os participantes devem julgar se a palavra-alvo e seu precedente estão semanticamente relacionados, enquanto na tarefa fonológica, eles devem julgar se as palavras emparelhadas têm a mesma pronúncia.

A primeira é uma tarefa semântica que não requer um processamento fonológico priori, e a segunda é uma tarefa de julgamento fonológico que não requer um processamento semântico a priori. Por isso, comparamos pares de homofones e grupos de controle não relacionados na tarefa de julgamento semântico para revelar se e como a fonologia afeta o processamento semântico. Da mesma forma, comparamos pares de palavras semanticamente relacionadas com condições de controle não relacionadas na tarefa de julgamento fonológico para revelar se e como a semântica afeta o processamento fonológico. Além disso, o problema supracitado foi verificado em palavras de alta e baixa frequência. Assim, essa tarefa complementar de julgamento semântico e fonológico pode não apenas revelar a importância do processamento fonológico no reconhecimento da palavra chinesa, mas também revelar se e como a fonologia e a semântica interagem.

Se os processos de fonologia e semântica forem precoces, automáticos e interativos, o efeito da ativação fonológica e semântica deve ser observado no tempo de resposta das duas tarefas. Para o ERP, processos fonológicos e semânticos desencadeiam dois marcadores eletrofisiológicos diferentes2,7. Além disso, seus cursos de tempo e suas distribuições espaciais devem ser diferentes. Um componente positivo precoce (P200) deve refletir o processamento fonológico, e o típico marcador de processamento semântico N400 também deve ser identificado20,21. Assumimos que tanto os pares fonologicamente relacionados na tarefa semântica quanto os pares semânticos na tarefa fonológica causariam uma diminuição significativa no N400, o que teria indicado que o processamento fonológico pode levar a algum grau de ativação em níveis léxicos-semânticos. Além disso, monitoramos se o P200, que caracteriza o processamento fonológico, apareceu na tarefa de julgamento semântico ou na tarefa de julgamento fonológico. Na tarefa de julgamento fonológico, as condições semânticas desencadeiam o P200, que pode ser visto como evidência da influência precoce da semântica no processamento fonológico.

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Protocol

O protocolo utilizado para este estudo foi aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional da Universidade de Tsinghua.

1. Construção e apresentação de estímulos

  1. Construção de estímulos
    1. Preparação de estímulos: Prepare palavras-alvo contendo aproximadamente 140 compostos chineses de dois caracteres, dos quais palavras de baixa e alta frequência representam metade. Precedam cada alvo por três análogos: uma palavra fonologicamente idêntica (palavra homônmua), uma palavra com significado relacionado e uma palavra de controle irrelevante.
      1. Certifique-se de que alvos de alta frequência são sempre precedidos por antecedentes de alta frequência e alvos de baixa frequência são sempre precedidos por precedentes de baixa frequência, seja em condições relacionadas ou grupos de controle não relacionados. Além disso, certifique-se de que os pares de alvos precedidos são semelhantes no número de traçados e frequência.
        NOTA: Todas as palavras para este estudo foram selecionadas do Dicionário de Frequências Chinesas Modernas (Xiandai Hanyu Pinlu Cidian). A frequência de palavras de baixa frequência foi inferior a oito vezes por milhão, e a frequência de palavras de alta frequência excedeu 800 vezes por milhão.
    2. Avaliação de estímulos: Recrute um grupo separado de aproximadamente 30 alunos para avaliar o grau de relevância semântica entre pares de palavras em uma escala de sete pontos, onde 1 reflete a menor correlação e 7 reflete a maior correlação.
    3. Determinação final de estímulo: Exclua pares de palavras inadequados, como pares de palavras com pontuações mais baixas em condições semanticamente relacionadas a semanticamente e pares de palavras com pontuações mais altas em escores de mensagens homofones e irrelevantes.
      1. Calcule os respectivos escores médios de pares de palavras semânticas de alta e baixa frequência e garanta que não haja diferença significativa entre os dois.
      2. Além disso, certifique-se de que as pontuações de pares homofones e pares não relacionados não são significativamente diferentes tanto na alta quanto na baixa frequência. Por fim, determine o material de estímulo experimental final (ver Materiais de Tabela).
        NOTA: Para os valores semânticos dos pares relacionados à semântica neste experimento, os valores médios finais foram de 5,62 e 5,73 para pares de alta frequência e baixa frequência, respectivamente, e não houve diferença significativa entre os dois(p > .1). Além disso, a relação semântica entre os pares homofônicos e não relacionados não foi significativamente diferente(p > .1).
  2. Apresentação de estímulos
    1. Construa um programa para mostrar a tarefa aos sujeitos e preencha os materiais acima mencionados (o programa pode ser escrito em E-prime ou outras linguagens de programação).
    2. Certifique-se de que cada estrutura central do programa comece com uma tela exibindo um sinal " + " que dura 300 ms, diretamente após o qual a palavra anterior deve aparecer por 140 ms, sem intervalo entre os dois.
    3. Defina uma tela em branco com duração de 360 ms e, em seguida, defina a palavra-alvo, que aparecerá por 500 ms. Por fim, estabeleça um ponto de interrogação (?) que continuará a ser exibido até que o participante dese silva o par de palavras apenas mostrado e pressionado o botão o mais rápido e com precisão possível.
    4. Diga aos participantes com antecedência que eles precisam julgar se a palavra par está semanicamente relacionada na tarefa de julgamento semântico e se a fonologia é a mesma na tarefa de julgamento fonológico.
    5. Configuração da sessão prática: Configure dois grupos de prática para incluir tarefas semânticas de julgamento e julgamento fonológico, respectivamente, com não menos que pares de 10 palavras para cada tarefa. Informe os participantes que eles podem repetir os exercícios para garantir que a precisão na sessão prática seja superior a 70%.
    6. Configuração formal do experimento: Divida todo o experimento em 6 blocos, com a tarefa de julgamento semântica e a tarefa de julgamento fonológico cada um representando metade.
      1. Certifique-se de que não há palavras-alvo repetidas em cada bloco, e que o número de tipos de escoramento em cada bloco é o mesmo. Além disso, configure alguns ensaios de preenchimento para reduzir o desvio de resposta causado pelo número desigual de testes que requerem reações positivas ou negativas.
      2. Randomize a ordem dos itens em cada bloco e contrabalanceie a ordem do bloco entre os sujeitos.
        NOTA: Todo o experimento também pode ser dividido em oito ou dez ou mais blocos de acordo com o número de materiais experimentais a serem preparados, o que minimiza a repetição de palavras-alvo em cada bloco.

2. Preparação do experimento e gravação eletrofisiológica

  1. Recrute falantes nativos chineses destros com uma visão normal que pode ter sido previamente corrigida.
    1. Exclua os participantes com quaisquer doenças neurológicas ou psiquiátricas.
    2. Assegura-se um número equilibrado de participantes do sexo feminino e masculino na faixa etária desejada (18-28 anos).
    3. Certifique-se de que os participantes não tenham histórico de perming ou tingimento de cabelo nos últimos dois meses.
    4. Informe aos participantes que eles precisarão ter sono e tempo suficiente de descanso antes do experimento25.
    5. Ao participar do experimento, certifique-se de que os participantes estejam em um estado saudável no momento da realização do experimento.
  2. Quando um participante chega ao laboratório, introduza os equipamentos experimentais, tarefas e custos de tempo. Explique os requisitos (como não estar sonolento, se mover e piscar) para ajudá-los a entender todo o processo e eliminar preocupações desnecessárias.
  3. Se o participante não tiver outras perguntas sobre o experimento, peça-lhes para preencher o Formulário de Consulta de Mão de Edimburgo, que é usado para confirmar que todos os participantes têm os mesmos hábitos destros.
  4. Forneça o formulário de consentimento informado aos participantes e peça que eles leiam e assinem com atenção. Se os participantes tiverem dúvidas sobre o conteúdo do formulário de consentimento, forneça-lhes as explicações necessárias.
  5. Instrua o participante a limpar adequadamente o couro cabeludo e secar os cabelos em laboratório. Enquanto espera pelos participantes, prepare todos os materiais experimentais.
    NOTA: O sinal de eletroencefalograma (EEG) é amplificado utilizando um sistema amplificador com um bandpass de 0,01 a 100 Hz e amostra continuamente a 500 Hz.
  6. Convide os participantes a sentarem-se confortavelmente em uma cadeira na câmara onde o experimento será realizado. Instruiu-os a não mover a cadeira.
  7. Use cotonetes de algodão e esfregões faciais para limpar a pele sob o olho esquerdo do participante (para o eletrodo eletro-oculográfico vertical), perto do canthus externo do olho direito (para o eletro-oculográfico horizontal), e ao redor dos ossos mastoides direito e esquerdo (para Tp9 e Tp10, que serão usados como novas referências offline).
    NOTA: A distribuição dos eletrodos pode variar dependendo das tampas utilizadas.
  8. Coloque a tampa elástica na cabeça do participante e certifique-se de que o eletrodo Cz está no centro da parte superior da cabeça. Fixar a correia da tampa do eletrodo sob o queixo com cuidado para garantir que ela não esteja muito apertada ou muito solta.
  9. Certifique-se de que a tampa e o amplificador estejam conectados ao sistema de gravação. Em seguida, mude o software de gravação para a interface de monitoramento de impedância.
  10. Certifique-se de que a impedância de todos os eletrodos não exceda 5 kΩ ou 10 kΩ, começando pelos eletrodos de referência (Ref) e terra (Gnd).
  11. Passe a seringa cheia de gel condutor através do pequeno orifício de um eletrodo no couro cabeludo e, em seguida, empurre o êmbolo para injetar uma pequena quantidade de gel condutor no couro cabeludo, tomando cuidado para não causar um estouro. Ao mesmo tempo, monitore o sistema de exibição que exibe a impedância em tempo real até que a impedância caia para o limiar.
  12. Depois que os eletrodos Ref e Gnd forem preparados, reduza a impedância dos outros eletrodos da mesma forma. Trate a redução da impedância da eletricidade ocular com cuidado.
    1. Grave os pequenos orifícios de um lado dos dois eletrodos eletro-oculográficos para evitar que o gel condutor injetado vaze. Fixá-los na parte inferior do olho esquerdo e no canthus externo do olho direito com fita.
  13. Depois de todos os eletrodos serem preparados, instrua os participantes a estarem prontos para o experimento. Instrua os participantes a relaxar e evitar o piscar excessivo dos olhos e o movimento do corpo durante o experimento.
  14. Apresentar o estímulo através do programa de demonstração de estímulo e deixar os participantes praticarem na seção de prática.
    NOTA: Após a sessão de treino, os participantes podem tirar dúvidas se tiverem dúvidas ou dúvidas sobre como proceder.
  15. Inicie o experimento formal e regisse as informações do EEG. Monitore o sistema de gravação durante a gravação. Se um eletrodo estiver solto ou a resistência exceder o limiar, reabastete o eletrodo quando o participante estiver descansando.
    NOTA: Os participantes podem descansar por 4-10 min após cada bloco.
  16. Após a conclusão do experimento, salve o sinal EEG e desligue o equipamento, como o sistema de gravação e o amplificador. Em seguida, retire o boné do participante e instrua o participante a lavar o gel condutor do cabelo e da pele. Por fim, recompense os participantes e agradeça-os por sua cooperação.

3. Pré-processamento de EEG

  1. Utilize correção ocular semiautomática com análise de componentes independentes.
  2. Calcule os ERPs de 100 ms a 600 ms após o início da palavra-alvo (linha de base pré-alvo de 100 ms).
  3. Defina o eeg filtrado offline de 0,05 a 30 Hz (modo de mudança de fase zero, 24 dB/out).
  4. Descarte épocas que excedam ±80 μV por rejeição de artefatos e elimine os ensaios de respostas errôneas.

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Representative Results

Este protocolo foi usado em um estudo recente para investigar o papel da fonologia no reconhecimento composto chinês de dois caracteres e para inferir o modelo de reconhecimento de palavras26. Todos os estímulos utilizados neste estudo foram totalmente divulgados26. Três janelas de tempo foram selecionadas com base em componentes de campo global (GFP): em componentes 100-150 ms, 160-280 ms e 300-500 ms para componentes N1, P200 e N400,respectivamente 26. As amplitudes médias das janelas acima de duas vezes foram analisadas por análise de medidas repetidas de variância (ANOVA), frequência (baixa e alta), tipo de relacionamento (fonologicamente ou semeicamente relacionado), e áreas laterais (hemisférios esquerdo e direito × regiões frontais, médias e posteriores = seis áreas no total) ou eletrodos de linha média (Fz, Cz, Pz), que foram os três fatores dentro do participante envolvidos. Resultados e gráficos mais detalhados podem ser encontrados em Wang et al. (2021)26.

Resultados do ERP para a tarefa de julgamento semântico
O Período de 100-150 ms (N1)
Para os eletrodos de linha média, a ANOVA produziu um efeito principal da Frequência [F(1, 23) = 9,451, P = 0,005, ƞ2p = 0,291], indicando que os pares de alta frequência provocaram uma forma de onda significativamente mais negativa do que a condição de baixa frequência. ). Um efeito principal significativo semelhante da Frequência também foi observado nos locais laterais. Além disso, para pares de alta frequência, observou-se também um efeito principal significativo do Tipo de Relação [F(1, 23) = 8,826, P = 0,007, ƞ2p = 0,277], mostrando que pares não relacionados provocaram uma forma de onda significativamente mais negativa do que a condição homofone. Um efeito principal significativo semelhante do Tipo de Relação para pares de alta frequência também foi observado no hemisfério esquerdo.

O Período 160-280 ms (P200)
Para os eletrodos de linha média, a ANOVA produziu um efeito principal da Frequência [F(1, 23) = 5,546, P = 0,027, ƞ2p = 0,194], indicando que os pares de baixa frequência provocaram uma forma de onda significativamente mais positiva do que a condição de alta frequência. Nenhum outro efeito ou interações significativas foi observado nos eletrodos de linha média. Além disso, o principal efeito da Frequência também foi encontrado em locais laterais.

O Período de 300a500 ms (N400)
Na janela do tempo de 300-500 ms, a ANOVA produziu um efeito principal significativo do Tipo de Relação [F(1, 23) = 27.783, P < .001, ƞ2p = .547] nos eletrodos de linha média, mostrando que um alvo preparado por homofones provocou amplitude significativamente menos negativa do que a condição não relacionada (ver Figura 1). Um efeito principal significativo semelhante do Tipo de Relação foi observado em locais laterais.

Figure 1
Figura 1: Grandes potenciais relacionados a eventos médios em resposta às palavras-alvo, de eletrodos representativos (Fz, Cz, Pz), para pares homofônicos e de controle na tarefa semântica. Este número, extraído de Wang et al. (2021)26, mostra que na tarefa de julgamento semântico, os pares de homofones lançaram um componente N400 menor do que condições irrelevantes, independentemente das frequências altas e baixas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Resultados do ERP para a Tarefa de Julgamento Homofone
O Período de 100-150 ms (N1)
Nenhum efeito ou interação significativa foi encontrado nos eletrodos médios ou locais laterais.

O Período 160-280 ms (P200)
Não foi observado nenhum efeito principal significativo para o Tipo de Relação ou Frequência(ps > .1) nos eletrodos frontais anteriores. No entanto, verificou-se um efeito interativo significativo entre frequência e tipo de relação [F(1, 23) = 7,951, P = 0,010, ƞ2p = .257]. Análises posteriores constataram que a influência do tipo relacionamento foi apenas significativa em condições de baixa frequência nos eletrodos frontais anteriores (FPz: P =.055; FP1: P =.027; FP2: P =.004; AF3: P =.060; AF4: P =.021; AF8: P =.009), indicando que na janela de tempo P200, o sinal ERP foi significativamente mais positivo em condições semanticamente relacionadas do que em condições não relacionadas (ver Figura 2).

Além disso, as análises mostraram que o efeito da Frequência foi significativo em duas regiões (centro esquerda: F(1, 23) = 4,506, P = 0,045, ƞ2p = 0,164 e posterior esquerdo: F(1, 23) = 10,470, P = 0,004, ƞ2p = 0,313).

Figure 2
Figura 2: Grandes potenciais relacionados a eventos médios em resposta a palavras-alvo de seis eletrodos frontais anteriores (Fpz, Fp1, Fp2, AF3, AF4, AF8) para os pares semanticamente relacionados e controle de baixa frequência na tarefa homofone. Este número, extraído de Wang et al. (2021)26, mostra que, na tarefa de julgamento fonológico, palavras semânticas de baixa frequência lançaram um componente P200 mais positivo do que palavras não relacionadas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

O Período de 300a500 ms (N400)
Na janela temporal N400, foi encontrado um efeito principal significativo do Tipo de Relação [F(1, 23) = 9,082, P = 0,006, ƞ2p = .283] nos eletrodos de linha média, indicando que o alvo preparado por palavras semanticamente relacionadas divulgou uma amplitude significativamente menos negativa do que os primos não relacionados (ver Figura 3). Além disso, observou-se um efeito principal significativo do Tipo de Relação nos locais laterais.

Figure 3
Figura 3: Grandes potenciais relacionados a eventos médios em resposta às palavras-alvo, de eletrodos representativos (Fz, Cz, Pz), para os pares de controle e semanticamente relacionados na tarefa homofone. Este número, extraído de Wang et al. (2021)26, mostra que, na tarefa de julgamento fonológico, pares semanticamente relacionados lançaram componentes N400 menores do que condições irrelevantes, independentemente de frequências altas e baixas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

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Discussion

Resultados experimentais e significância:
O objetivo deste protocolo era inferir o seguinte: 1) se o modelo de reconhecimento de palavras é um modelo de alimentação ou um modelo interativo e 2) a interação entre os padrões fonológicos e semânticos no reconhecimento composto chinês de dois caracteres de alta e baixa frequência em diferentes tarefas. Foi adotado um paradigma de interferência da tarefa de correspondência fonológica e semântica utilizando a técnica ERP. As respostas do ERP precedidas por homofones e palavras não relacionadas aos alvos foram comparadas em tarefas de julgamento semânticas que não exigiam um processamento fonológico a priori para revelar quando e se a fonologia afeta o processamento semântico. Da mesma forma, para tarefas de julgamento fonológico que não exigiam um processamento semântico priori, as respostas ERP de palavras-alvo desencadeadas por palavras semânticas e não relacionadas foram comparadas para revelar se a semântica interfere no processamento fonológico. Em seguida, de acordo com a latência dos componentes ERP relevantes, o curso de tempo relativo de processamento semântico e fonológico foi comparado, e verificou-se a influência da frequência de palavras nesses padrões de processamento.

Nossos resultados mostraram que a meta estabelecida por precedentes semanticamente relacionados na tarefa fonológica e os alvos preparados por homofones na tarefa de julgamento semântico ambos desencadearam um componente N400 significativamente menos negativo do que os precedes não relacionados, independentemente da frequência de palavras. Assim, para palavras de alta frequência, os dados sugeriram que a ativação semântica ocorre mais cedo ou pelo menos não mais tarde do que o processamento fonológico durante o reconhecimento de compostos chineses de dois caracteres em tarefas diferentes. Além disso, o componente P200 induzido de pares de palavras de baixa frequência foi significativamente mais positivo do que o de pares de palavras de alta frequência em tarefas semânticas e fonológicas. Outros estudos também concluíram que os componentes ERP precoces podem ser sensíveis à frequência de palavras27,28. Os efeitos N1 e P200 mais antigos também podem ser, pelo menos em parte, devido ao processamento semântico da palavra anterior. No entanto, para palavras de baixa frequência na tarefa de julgamento fonológico, descobriu-se que os pares semanticamente relacionados lançaram um P200 significativamente maior do que a condição de controle. Em contraste, verificou-se que p200 desencadeado por pares de palavras semanticamente relacionados de baixa frequência foi significativamente mais positivo do que as condições de controle de baixa frequência em tarefas de julgamento fonológico. Esse resultado não parece ser difícil de explicar para palavras de baixa frequência, pois a ativação fonológica é esperada em tarefas de julgamento fonológico, mas o componente P200 óbvio foi desencadeado por precedentes semânticos, o que voltou a reforçar a hipótese de que o processamento semântico pode não ocorrer mais tarde do que o processamento fonológico.

A interação acima entre semântica e fonologia confirmou o modelo de interação do reconhecimento de palavras que propus que o sistema pode ser totalmente interativo, com informações de baixo nível fluindo de baixo para cima para toda a informação léxica e informações de alto nível fluindo de cima para baixo para formar o processamento de palavras visuais precoce1. Além disso, o P200 causado por efeitos de frequência nas duas tarefas também confirmou a especulação de que informações linguísticas de nível superior já podem exercer sua influência durante o processamento precoce. Note que as interações encontradas nas duas tarefas, independentemente das condições de alta e baixa frequência, suportavam o acesso automático e possivelmente obrigatório à fonologia e ao significado durante a leitura. No entanto, o momento específico em que essa interação ocorreu pode ter sido afetado pela tarefa e frequência. Por exemplo, para palavras de baixa frequência, verificou-se que a interação ocorreu na janela de tempo P200 na tarefa fonológica enquanto na janela de tempo N400 na tarefa de julgamento semântico. No entanto, para palavras de alta frequência, a interação foi observada na janela de tempo N400 para tarefas semânticas ou fonológicas. Em conclusão, os achados atuais sugerem a interação automática da semântica e da fonologia de forma independente da tarefa, considerando que o tempo e o modo interativos podem ser afetados por tarefas, frequência, etc.

Eficácia do método
Em geral, esse paradigma de interferência pode explorar de forma mais abrangente os modos de interação do processamento fonológico e semântico. Nossos experimentos incluíram tarefas de correspondência fonológica que não requerem processamento semântico priori e tarefas semânticas que não requerem processamento fonológico prioritária. Dessa forma, a influência da semântica no processamento fonológico ou a influência da fonologia no processamento semântico pode ser observada com mais clareza. Além disso, como a fonologia ou semântica dos precedentes e a palavra-alvo precisam ser comparadas em ambas as tarefas, a fonologia ou a semântica são ativadas à força nas duas tarefas. Portanto, se ocorrer algum efeito de interferência, será mais óbvio. O método comum de explorar o reconhecimento de palavras é uma tarefa de decisão léxica que inclui condições de priming. Especificamente, ele só precisa julgar se a palavra-alvo é uma palavra real ou uma pseudopaia. Em primeiro lugar, a ativação semântica das tarefas de decisão léxica pode não ser forte o suficiente, e segundo, uma única tarefa de julgamento não pode explorar o modo de interação em diferentes tarefas. Portanto, o paradigma de interferência das duas tarefas pode ser mais adequado para explorar o modelo de reconhecimento de palavras. Para as duas tarefas distintas do paradigma de interferência, é preciso ativar fortemente o processamento semântico, e o outro precisa ativar fortemente o processamento fonológico, o que é mais propício para explorar se a interação entre fonologia e semântica é independente da tarefa e como interagir sob diferentes tarefas.

Aplicações futuras da técnica
O presente protocolo foi o primeiro a usar o paradigma de interferência para explorar o acesso semântico ao composto chinês de dois caracteres de alta e baixa frequência. Atualmente, o paradigma de interferência de duas tarefas raramente aparece nos estudos de reconhecimento de palavras em linguagens alfabéticas. Portanto, esse método pode proporcionar uma nova oportunidade para diferentes linguagens caracterizadas por diferentes relações entre ortografia, fonologia e semântica para explorar modelos de reconhecimento de palavras.

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Disclosures

Não há interesses financeiros concorrentes.

Acknowledgments

Este trabalho foi apoiado pelo Programa Major da Fundação Nacional de Ciência Natural da China (62036001).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
BrainAmp DC amplifier system (Brain Products GmbH) Brain Products, Gilching, Germany BrainAmp S/N AMP13061964DC Input 5.6DC=150mA Operation 7mA Standby
Easycap (Brain Products GmbH) Brain Products, Gilching, Germany 62 Ag/AgCl electrodes with a configuration of the international 10–20 system of electrode

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Comportamento Questão 172
Interação entre Processos Fonológicos e Semânticos no Reconhecimento de Palavras Visuais usando Eletrofisiologia
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Wang, Y., Jiang, M., Xu, X., Huang, Y. Interaction between Phonological and Semantic Processes in Visual Word Recognition using Electrophysiology. J. Vis. Exp. (172), e62673, doi:10.3791/62673 (2021).

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