本文描述了一种语义启动事件相关电位（ERP）任务，该任务使用模态内配对的图片和词语，以研究自闭症谱系障碍（ASD）个体的语义加工过程。
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本文内容
摘要
摘要
自闭症谱系障碍（ASD）个体在理解语言意义（即语义加工）方面存在典型缺陷。然而，一些证据表明，ASD个体对非语言刺激的语义加工能力是完整的，提示语义缺陷可能仅限于语言领域。为了准确刻画ASD个体的语义加工缺陷，有必要对同一感觉通道内的语言刺激（例如，书面词汇）和非语言刺激（例如，图片）进行比较。本文介绍了一种在同步记录脑电图（EEG）数据期间采用语义启动范式的实验方法。EEG能够动态测量大脑活动，非常适合检测在行为水平上难以观察到的语义加工细微差异。语义启动范式首先呈现一个启动图片或词语（例如，狗），随后呈现一个与启动项相关（例如，猫）或不相关（例如，铅笔）的目标图片或词语。因此，该范式可用于评估不同模态下的语义加工，并比较ASD个体与典型发育（TD）个体在词汇-语义和视觉-语义加工能力上的差异。本文详细讨论了刺激材料制作、EEG测试实施以及EEG数据处理的具体步骤。代表性结果展示了事件相关电位（ERP）中的N400成分在语义相关启动-目标配对条件下的波幅较语义不相关条件有所减小。通过对不同条件、不同模态及不同群体间的N400成分进行比较，可以评估语义加工的成功程度，从而用于刻画ASD个体或其他临床人群中的语义加工缺陷。
引言
认知心理学领域的研究人员长期以来一直关注人们如何理解语言的意义。语言加工涉及一系列复杂性逐步增加的步骤，从字母和单词识别，到语义加工，再到句法分析。语义加工指的是获取刺激材料的意义，这种刺激可以是词语、图片或声音。在完成最初的词语识别步骤之后，获取词语意义（即语义）是语言加工过程中的关键环节。语义整合是指将不同刺激的意义进行整合以理解它们之间关系的过程，对句子理解等高级语言加工至关重要。理解句子意义不仅需要获取句中每个词语的含义，还需要将各个词语的意义整合起来，形成对句子整体意义的连贯理解，即"要旨"。
自闭症谱系障碍（ASD）个体通常在语言理解方面存在显著缺陷1。一些证据表明，这些困难源于语义加工和整合方面的缺陷2,3,4。然而，其他研究提示，当材料以非语言形式（例如，视觉或听觉）呈现时，ASD个体并未表现出语义加工缺陷3,5,6。这些发现表明，ASD中的语义加工缺陷可能仅限于语言形式（即，书面或口头语言）....
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方案
本文所述所有方法均经约翰斯·霍普金斯大学机构审查委员会批准，原始研究6在该校完成。
1. 创建刺激材料
- 创建一个具体名词的初始列表，用于生成启动-目标词对。
- 从选定的语料库（如Subtlex）中19，选择约500个具体名词并获取感兴趣的变量（例如， 频率、长度、具体性、意象性 等等。）针对每个词。
注意：其他语料库，例如医学研究理事会（MRC）心理语言学数据库18 或当代美国英语语料库20也可以使用其他语料库。原始研究中使用 Subtlex 是因为该数据库仅为一个大型 Excel 文件，便于在生成刺激材料时进行搜索。其他语料库具有不同的图形界面，可能需要用户在输入框中输入特定文本字符串，并勾选所需查询的相关变量。
- 从选定的语料库（如Subtlex）中19，选择约500个具体名词并获取感兴趣的变量（例如， 频率、长度、具体性、意象性 等等。）针对每个词。
- 在刺激材料间进行潜在语义分析（LSA），以建立语义关联性
- 选择LSA方法或工具。科罗拉多大学博尔德分校提供了一个有用的在线工具（http://lsa.colorado.edu/）。
- 从主登陆页面点击“矩阵比较”。
- 选择LSA方法或工具。科罗拉多大学博尔德分校提供了一个有用的在线工具（http://lsa.colorado.edu/）。
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结果
如果刺激已恰当地分为相关和不相关条件，则应在词语和图片刺激中均观察到N400效应（图2）。该效应表现为不相关条件下的负波幅较相关条件下更大。对于词语刺激，该效应应出现在300–500 ms，分布于中央或中央顶区头皮6,10。对于图片刺激，该效应可能出现得略早一些，或在前部区域分布更为明显9,15,16。
统计分析可通过比较相关与不相关条件下的平均波幅来检验N400效应的显著性。该分析可在单个电极或多个电极上进行。可通过在统计模型中纳入电极位置和/或侧化性来评估该效应的空间范围。可采用大规模单变.......
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讨论
本文报道了开发一种采用图片和词语刺激的语义启动事件相关电位（ERP）范式的关键步骤，旨在探索自闭症谱系障碍（ASD）个体的语义加工缺陷。主要步骤包括刺激材料的制备、任务程序的编写，以及脑电图（EEG）的测试与数据分析。该过程中最耗时的部分可能是刺激材料的创建，因为需要在刺激对之间及内部、实验条件和呈现方式之间，对诸如长度、频率和语义相关性等变量进行仔细匹配。因此，可能需要进行大量的预实验测试，以确保最终的刺激材料集合适有效。
尽管本文所包含的建议以及本方法所依据的先前研究6针对的是成年被试（年龄18–68岁），其中包括或不包括自闭症谱系障碍（ASD）个体，但该实验范式可轻松扩展至儿童或青少年群体。事实上，已有其他研究在有或无ASD的儿童中采用类似的语义启动脑电图（EEG）范式，以比较不同模态下的语义加工过程3。在针对不同年龄和发展阶段进行调整时，需考虑若干因素。例如，可将刺激材料限定为使用频率较高的词汇，以确保所有儿童均理解全部刺激的含义（见下一段）。此外，还可对测试范式进行其他调整，以.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
该范式的开发得到了治疗性认知神经科学基金以及本杰明和阿迪思·米勒家族衰老、阿尔茨海默病与自闭症研究基金的支持。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 脑电图系统 | Electrical Geodesics, Inc. (EGI) | Geodesic 脑电图系统（GES）400 系统：Net Amps 400 放大器，NetStation 5.3，128 通道 HydroCel Geodesic 传感器网 | |
| 氯化钾 | Electrical Geodesics, Inc. (EGI) | ||
| 塑料桶 | Electrical Geodesics, Inc. (EGI) | EGI 提供用于混合电解液的塑料桶，但任何清洁容器均可使用 | |
| 婴儿洗发水 | Johnson's | ||
| GNU 图像处理程序（GIMP） |
参考文献
- Tager-Flusberg, H., Paul, R., Lord, C. Language and communication in autism. Handbook of Autism and Pervasive Developmental Disorders. , 335-364 (2005).
- Kamio, Y., Robins, D., Kelley, E., Swainson, B., Fein, D. Atypical Lexical/Semantic ....
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