Name: Dissociazione delle influenze confuse dellaspettativa e della difficoltà integrativa residenti in frasi anomale negli studi potenziali relativi agli eventi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-05-09T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 22 s
Description: Scopri come dissociare i fattori confondenti di inaspettatezza e difficoltà integrativa nelle frasi anomale usando ripetizioni multiple. Questo metodo ERP studia gli effetti N400 e P600 nel cervello.

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Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China [61433015], dal National Social Science Major Fund of China[14-DB154; 15-DB017], e dal PROGETTO MOE (Ministero dell'Educazione in Cina) Progetto di scienze umane e sociali [14YJC740104]. Esprimiamo grande gratitudine ai due recensori anonimi per i loro preziosi suggerimenti.

<ol><li>Kutas, M., Hillyard, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reading+Senseless+Sentences+-+Brain+Potentials+Reflect+Semantic+Incongruity%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Reading Senseless Sentences - Brain Potentials Reflect Semantic Incongruity.</a> Science. 207, 203-205 (1980).</li>
<li>Hoeks, J. C. J., Stowe, L. A., Doedens, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Seeing+words+in+context%3A+the+interaction+of+lexical+and+sentence+level+information+during+reading%5BTitle%5D)+AND+%22Cognitive+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Seeing words in context: the interaction of lexical and sentence level information during reading.</a> Cognitive Brain Research. 19, 59-73 (2004).</li>
<li>van Herten, M., Kolk, H., Chwilla, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Semantic+anomalies+and+the+P600+effect%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cognitive+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Semantic anomalies and the P600 effect.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. , 55-55 (2002).</li>
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<li>Osterhout, L., Holcomb, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Event-Related+Brain+Potentials+Elicited+by+Syntactic+Anomaly%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Memory+and+Language%22%5BJournal%5D)">Event-Related Brain Potentials Elicited by Syntactic Anomaly.</a> Journal of Memory and Language. 31, 785-806 (1992).</li>
<li>Kutas, M., Hillyard, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain+potentials+during+reading+reflect+word+expectancy+and+semantic+association%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Brain potentials during reading reflect word expectancy and semantic association.</a> Nature. 307, 161-163 (1984).</li>
<li>Lau, E. F., Holcomb, P. J., Kuperberg, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissociating+N400+Effects+of+Prediction+from+Association+in+Single-word+Contexts%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cognitive+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Dissociating N400 Effects of Prediction from Association in Single-word Contexts.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 25, 484-502 (2013).</li>
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<li>Goldstein, A., Arzouan, Y., Faust, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Killing+a+novel+metaphor+and+reviving+a+dead+one%3A+ERP+correlates+of+metaphor+conventionalization%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+and+Language%22%5BJournal%5D)">Killing a novel metaphor and reviving a dead one: ERP correlates of metaphor conventionalization.</a> Brain and Language. 123, 137-142 (2012).</li>
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<li>Brouwer, H., Crocker, M. W., Venhuizen, N. J., Hoeks, J. C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Neurocomputational+Model+of+the+N400+and+the+P600+in+Language+Processing%5BTitle%5D)+AND+%22Cognitive+Science%22%5BJournal%5D)">A Neurocomputational Model of the N400 and the P600 in Language Processing.</a> Cognitive Science. 41, 1318-1352 (2017).</li>
<li>Brouwer, H., Fitz, H., Hoeks, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Getting+real+about+Semantic+Illusions%3A+Rethinking+the+functional+role+of+the+P600+in+language+comprehension%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Getting real about Semantic Illusions: Rethinking the functional role of the P600 in language comprehension.</a> Brain Research. 1446, 127-143 (2012).</li>
<li>Chen, L. L., Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Context+modulates+neural+activity+of+N400+and+P600+to+visual+words%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurolinguistics%22%5BJournal%5D)">Context modulates neural activity of N400 and P600 to visual words.</a> Journal of Neurolinguistics. 26, 490-509 (2013).</li>
<li>Hagoort, P., Brown, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ERP+effects+of+listening+to+speech+compared+to+reading%3A+The+P600%2FSPS+to+syntactic+violations+in+spoken+sentences+and+rapid+serial+visual+presentation%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">ERP effects of listening to speech compared to reading: The P600/SPS to syntactic violations in spoken sentences and rapid serial visual presentation.</a> Neuropsychologia. 38, 1531-1549 (2000).</li>
<li>Kaan, E., Harris, A., Gibson, E., Holcomb, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+P600+as+an+index+of+syntactic+integration+difficulty%5BTitle%5D)+AND+%22Language+and+Cognitive+Processes%22%5BJournal%5D)">The P600 as an index of syntactic integration difficulty.</a> Language and Cognitive Processes. 15, 159-201 (2000).</li>
<li>Friederici, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+neural+basis+of+auditory+sentence+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+in+Cognitive+Sciences%22%5BJournal%5D)">Towards a neural basis of auditory sentence processing.</a> Trends in Cognitive Sciences. 6, 78-84 (2002).</li>
<li>Friederici, A. D., Mecklinger, A., Spencer, K. M., Steinhauer, K., Donchin, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syntactic+parsing+preferences+and+their+on-line+revisions%3A+a+spatio-temporal+analysis+of+event-related+brain+potentials%5BTitle%5D)+AND+%22Cognitive+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Syntactic parsing preferences and their on-line revisions: a spatio-temporal analysis of event-related brain potentials.</a> Cognitive Brain Research. 11, 305-323 (2001).</li>
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<li>Gouvea, A. C., Phillips, C., Kazanina, N., Poeppel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+linguistic+processes+underlying+the+P600%5BTitle%5D)+AND+%22Language+and+Cognitive+Processes%22%5BJournal%5D)">The linguistic processes underlying the P600.</a> Language and Cognitive Processes. 25, 149-188 (2010).</li>
</ol>

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Risultati sperimentali e significato Nella parte di ripetizione, i risultati hanno dimostrato che l'effetto N400 è diventato sempre più piccolo fino a quasi inesistente. L'effetto N400 notevolmente attenuato ha dimostrato che le ripetizioni multiple hanno modulato in modo significativo l'ampiezza di N400. Tuttavia, i risultati in questa parte non possono mostrare se N400 sia stato effettivamente influenzato dal cambiamento dell'aspettativa o dall'integrazione semantica. L'effetto N400 attenuato può an...

Frasi anomale sono ampiamente utilizzati dai linguisti per studiare l'elaborazione cognitiva online delle lingue normali. Ad esempio, negli studi sui potenziali legati agli eventi (ERP), sono state segnalate frasi con anomalie semantiche (ad esempio, "Eleva il pane caldo con i calzini.") per suscitare un effetto N4001 (ma vedi anche alcuni altri studi che riportano un effetto P600 semantico 2 Il nome del sistema , 3), mentre le frasi con difficoltà sintattiche o anomalie (ad esempio, "La donna persuasa a rispondere alla porta...") sono state segnalate per suscitare un effetto P6004,5. Questi componenti elettrofisiologici sono ampiamente utilizzati come indicatori affidabili per studiare i normali corsi temporali di elaborazione delle informazioni provenienti da diversi aspetti del linguaggio, come la sintassi e la semantica.
Le frasi anomale causano grandi difficoltà per l'elaborazione dell'integrazione semantica durante la comprensione. Tuttavia, fattori di confusione come l'imprevisto (cioè qualsiasi espressione anomala è naturalmente un'espressione imprevista) rendono difficile determinare il vero processo cognitivo alla base del vero processo cognitivo alla base dell'effetto osservato suscitato da frasi anomale. Ad esempio, se un effetto N400 è suscitato da una frase anomala, non è chiaro se sia causato da un'intesa6,7,8 o difficoltà integrativa1,9,10 .
Per accertare se sia la difficoltà di aspettativa o di integrazione semantica a contribuire all'effetto elettrofisiologico suscitato, dobbiamo dissociare questi due fattori. Tradizionalmente, l'aspettativa è spesso misurata dalla frequenza del corpo (negli studi di parole) o dalla probabilità di cloze (negli studi di frase). Il metodo ampiamente applicato per manipolare l'aspettativa negli esperimenti tradizionali è scegliendo stimoli con punteggi alti e bassi nell'aspettativa per formare gruppi attesi e inaspettati. Questo metodo è efficace nella manipolazione dell'aspettativa e ha prodotto risultati abbondanti e approfonditi.
Tuttavia, come approccio statico alla manipolazione dell'aspettativa, ha una limitazione: è difficile per i gruppi attesi e imprevisti avere la stessa difficoltà di integrazione semantica. Con questa manipolazione, gli stimoli selezionati per i gruppi attesi e inaspettati devono essere diversi; così la difficoltà di integrazione semantica viene alterata quando manipoliamo l'aspettativa utilizzando stimoli diversi con diversi valori di aspettativa o probabilità di cloze). Anche se possiamo trovare espressioni inaspettate ma ragionevoli (cioè espressioni inaspettate composte da parole che possono essere integrate con successo in un messaggio ragionevole), è possibile che gli sforzi integrativi richiesti da questi inaspettati ma ragionevoli le espressioni sono diverse da quelle richieste dalle espressioni normali. Se le differenze non sono controllate, potrebbero verificarsi differenze significative nelle risposte cerebrali, come dimostra una chiara evidenza dimostra che l'elaborazione integrativa di nuove espressioni metaforiche inaspettate ma ragionevoli innesca risposte cerebrali molto diverse da quelli innescati dalle metafore convenzionali11,12.
Per risolvere questo problema, proponiamo un nuovo metodo per migliorare dinamicamente l'aspettativa dei partecipanti per le frasi anomale mentre cerchiamo di mantenere la difficoltà di integrazione semantica. In particolare, familiarizziamo rapidamente i partecipanti con frasi anomale sconosciute e quindi ne miglioriamo l'aspettativa attraverso molteplici ripetizioni. È importante sottolineare che più ripetizioni non modificano lo stimolo stesso; pertanto, le informazioni semanticamente anomale rimangono invariate (cioè la parola critica non può ancora essere integrata correttamente nel contesto).
Tuttavia, il cervello potrebbe rinunciare all'integrazione dopo aver appreso che le informazioni anomale non possono essere integrate con successo nel contesto precedente (cioè, l'elaborazione dell'integrazione potrebbe essere assente in modo che non vi sia alcuna difficoltà di integrazione). Pertanto, questo protocollo propone di ripetere prima solo le principali informazioni anomale estratte dalla frase anomala, quindi di utilizzare la frase anomala completa che contiene le stesse informazioni come versione arricchita semanticamente di queste informazioni anomale fondamentali, per avviare una nuova elaborazione dell'integrazione semantica nella condizione di ripetizione. Con le stesse informazioni anomale nella frase anomala completa arricchita semanticamente e la nuova elaborazione dell'integrazione semantica avviata, si presume che la difficoltà di integrazione semantica innescata dalle informazioni anomale frase anomala dopo più ripetizioni dovrebbe rimanere quasi la stessa di quella attivata dalle informazioni anomale prima delle ripetizioni (indipendentemente dallo stato di elaborazione dell'integrazione semantica durante le ripetizioni). Pertanto, assumiamo che il fattore di difficoltà di integrazione semantica nelle frasi anomale complete arricchite semanticamente rimanga lo stesso dopo le ripetizioni delle corrispondenti strutture di base semplificate, ma l'aspettativa è notevolmente migliorata.
Sulla base di questi presupposti, confrontiamo l'effetto N400 suscitato da frasi anomale complete arricchite semanticamente contenenti le ripetute informazioni anomale di fondo con quella suscitata da frasi anomale complete, per indagare sulle principali di questo effetto ERP. Le ipotesi di lavoro sono le seguenti: secondo studi precedenti, l'effetto N400 sarebbe significativamente attenuato dalle ripetizioni. Sulla base dell'attenuato N400, se la nuova integrazione semantica delle stesse informazioni anomale provoca il recupero dell'effetto N400 attenuato ad un livello simile a quello suscitato dallo stesso tipo di informazioni anomale contenute nel nuovo met frasi anomale senza ripetizioni, poi suggerisce che la difficoltà di integrazione semantica è il contributore dominante dell'effetto N400 suscitato; altrimenti suggerisce che l'imprevisto è il principale contributore.

<table><tbody><tr><td>Sistema di amplificazione CC BrainAmp (Brain Products GmbH)</td><td>Brain Products, Gilching, Germania</td><td></td><td>BrainAmp S/N AMP13061964DC Input 5.6DC=150mA Funzionamento 7mA Standby</td></tr><tr><td>Easycap (Brain Products GmbH)</td><td>Brain Products, Gilching, Germania</td><td></td><td>Elettrodi Ag/AgCl 62 con una configurazione del 10&ndash internazionale; 20 sistema di elettrodi</td></tr></tbody></table>

dissociazione delle influenze confuse dell'aspettativa e della difficoltà integrativa residenti in frasi anomale negli studi potenziali relativi agli eventi

Dissociation of the Confounding Influences of Expectancy and Integrative Difficulty Residing in Anomalous Sentences in Event-related Potential Studies

I fattori di confusione di inaspettatezza e di integrazione semantica difficoltà naturalmente risidare in frasi anomale negli studi linguistici rendono difficile determinare il meccanismo di elaborazione sottostante dei componenti ERP. A differenza del tradizionale approccio statico di manipolazione dell'aspettativa di lavoro attraverso la frequenza del corpus o la probabilità di cloze, questo protocollo propone un metodo dinamico per aumentare l'aspettativa dei partecipanti per frasi anomale raramente soddisfatte da più ripetizioni, mentre mantenere le loro difficoltà di integrazione semantica. Per affrontare l'aumento dei costi temporali derivante da ripetizioni multiple, questo protocollo propone di ripetere solo la struttura centrale rigorosamente semplificata estratta dalla frase anomala prima di presentare il semanticamente arricchito, molto più informativo completa frase anomala contenente la struttura di base anomala per reinizializzare l'elaborazione dell'integrazione semantica. La frase anomala completa ha suscitato un effetto P600. Suggerisce che i partecipanti non hanno rinunciato all'elaborazione delle informazioni anomale dopo che le ripetizioni e la stessa difficoltà di integrazione semantica è stata riiniziata con successo. È importante sottolineare che i risultati sperimentali rappresentativi rivelano che l'effetto N400, fortemente attenuato, causato da ripetizioni multiple, non è stato recuperato dalla difficoltà di integrazione semantica riiniziata di follow-up. Suggerisce che l'effetto N400 attenuato dovrebbe essere attribuito principalmente al miglioramento dell'aspettativa di informazioni anomale da più ripetizioni. I risultati sperimentali mostrano che questo metodo può migliorare efficacemente l'aspettativa dei partecipanti per frasi anomale pur mantenendo la difficoltà di integrazione semantica.

Il presente protocollo è stato utilizzato in uno dei nostri studi recenti per studiare se l'effetto N400 rifletta l'elaborazione dell'integrazione semantica14. Gli stimoli utilizzati in tale studio erano in cinese, come mostrato nella tabella 2.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td colspan="3">(a) Esempio delle strutture del nucleo semplificate nella parte di ripetizione</td>...

Presentiamo un protocollo per dissociare i fattori intrecciati di difficoltà integrativa e inaspettata nelle frasi semanticamente anomale applicando più ripetizioni per migliorare l'aspettativa del partecipante per frasi anomale. La dissociazione aiuta a studiare il principale contributore di potenziali legati agli eventi (ERP) come N400 negli studi linguistici.

Dissociazione delle influenze confuse dell'aspettativa e della difficoltà integrativa residenti in frasi anomale negli studi potenziali relativi agli eventi

The confounding factors of unexpectedness and semantic integration difficulty naturally residing in anomalous sentences in language studies make it ...

Questo protocollo fornisce un modo efficace per dissociare i fattori confondenti di imprevisti in difficoltà intuitive in frasi anomale per determinare il vero contributore dell'effetto N400 negli studi linguistici. A differenza del tradizionale approccio statico di manipolare l'aspettativa attraverso la frequenza del corpo o la probabilità di coagulo. Questo protocollo ha proposto una missione dinamica per raggiungere questo obiettivo con più ripetizioni.Con questo protocollo, possiamo anche esaminare come altri componenti ERP, come P600, possono rispondere a più ripetizioni. Può aiutare a rivelare anche il meccanismo sottostante di P600. Inizia scortando il paziente nella sala prove e farli sedere comodamente su una sedia.Quindi preparazione della pelle del partecipante con scrub viso e un batuffolo di cotone sulla fronte, sotto l'occhio sinistro, vicino al canto esterno dell'occhio destro e intorno all'osso mastoideo sinistro e destro. Posizionare il cappuccio elastico con elettrodi sulla testa del partecipante. Assicurarsi che l'elettrodo CZ sul cappuccio si trovi sul vertice della testa e che il cappuccio abbia una simmetria sinistra-destra con elettrodi di linea mediana posizionati sulla linea mediana della testa.Successivamente, attaccare il nastro adesivo agli elettrodi che registrano i movimenti degli occhi e riempirli di gel conduttivo. Fissare l'un elettrodo sul canthus esterno dell'occhio destro e l'altro sotto l'occhio sinistro. Quindi fissare la cinghia sotto il mento per evitare che gli elettrodi adiacenti si muovano durante l'esperimento e collegare gli elettrodi del cappuccio al sistema di registrazione.Infine, per ridurre l'impedenza di tutti gli elettrodi al di sotto di cinque kilohm o 10 kilohm, passare il software di registrazione all'interfaccia di monitoraggio dell'impedenza. Quindi a partire dagli elettrodi di terra e di riferimento, oltre l'ago smussato della siringa contenente gel conduttivo attraverso gli occhielli degli elettrodi e dei peli fino a raggiungere la pelle del cuoio capelluto. Spingere lo stantuffo della siringa per iniettare una piccola dose del gel conduttore sulla pelle fino a quando il gel non collega il cerchio metallico sull'elettrodo e sulla pelle.Infine, controllare il livello di impedenza in tempo reale visualizzato in diversi colori sul monitor fino a quando l'impedenza scende al di sotto del valore di soglia. Controllare tutti gli elettrodi. Inizia chiedendo al partecipante di rilassarsi e cercare di evitare eccessivi battito di ciglia e movimenti del corpo durante l'esperimento.Informare il partecipante sulle attività e sulla parte di ripetizione nelle attività nella parte principale della frase. Assicurati che il partecipante comprenda che una frase errata sarà seguita da una parte di ripetizione e una frase corretta da un'altra frase completa, che potrebbe essere corretta o errata. Quindi avvia il programma di presentazione degli stimoli e lascia che il partecipante si alleni con la sezione praticante.Per la parte di ripetizione, presentare la struttura del nucleo estratta e la sua corretta espressione di riempimento insieme sette volte in un ordine casuale. Per la frase completa di re-avvio semantico, presentare la frase anomala completa subito dopo la corrispondente parte di ripetizione. Al termine della sessione di prove, iniziare la sessione sperimentale formale e registrare i segnali fisiologici elettrici.Infine, al termine dell'esperimento, salvare i dati fisiologici elettrici registrati e aiutare il partecipante a togliersi il tappo. Istruisci il partecipante a lavare via il gel conduttivo sulla pelle e sui capelli e fornisci loro una ricompensa per la loro partecipazione. Gli 11 potenziali correlati erano ERP la prima volta, la quarta volta, e la settima presentazione delle strutture centrali anomale rivelò che l'effetto N400 nella finestra temporale di 300-500 millisecondi scomparve gradualmente.Gli ERP nel gruppo di frasi anomale non rescisi erano più negativi di quelli del gruppo di controllo. Gli ERP del gruppo ripetuto sono stati più positivi di quelli del gruppo non ripetuto. Ricordarsi di posizionare tutti gli elettrodi nella giusta posizione impedenza di tutti gli elettrodi al di sotto di cinque kilohm o 10 kilohm prima dell'esperimento.Questo protocollo limita effettivamente il tempo di ripetizione delle frasi per più processi. Ripetizioni multiple di frasi possono aiutare a rivelare la memoria reale nella comprensione delle frasi.

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Dissociazione delle influenze confuse dellaspettativa e della difficoltà integrativa residenti in frasi anomale negli studi potenziali relativi agli eventi (Video) | JoVE Journal

Dissociazione delle influenze confuse dell'aspettativa e della difficoltà integrativa residenti in frasi anomale negli studi potenziali relativi agli eventi

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