문장 처리에 대한 노화의 영향을 측정하기위한 실험 패러다임
2019년 10월 25일
여기서는 읽는 동안 문장의 각 단어에서 처리 난이도를 현지화 할 수있는 미로 작업을 사용하여 문장 처리의 연령 과 관련된 감소를 검토하는 프로토콜을 제시합니다.
이 프로토콜은 다른 연령 그룹에서 온라인 문장 처리의 실험 적 효과를 조사하기위한 효과적인 수단을 제공하고 자가 진행 독서 작업에서 광고 추적의 문제를 극복 할 수 있습니다. 이 기술을 사용하여 문장의 각 세그먼트의 판독 시간을 정확하게 측정하여 문장 이해의 처리 어려움을 정확하게 찾을 수 있습니다. 절차를 시연하는 것은 우리 학과의 학생인 류정(Liu Chong)이 될 것입니다.
절차를 시작하기 전에 참가자에게 실험실의 컴퓨터 워크스테이션에 앉아 참가자에게 동의서를 읽고 서명하도록 지시합니다. 참가자에게 작업의 요구 사항에 대해 명확히 하기 위해 구두 지침을 제공한 후 참가자에게 컴퓨터 화면의 두 단어 또는 구 중에서 선택하여 문장의 문법 연속을 만들어 달라고 요청합니다. 참가자에게 응답시간이 정해지므로 가능한 한 신속하고 정확하게 응답할 수 있음을 알립니다.
그런 다음 이 메시지를 컴퓨터 화면에 표시하여 주의 깊게 검토하고 참가자가 지침에 대해 가질 수 있는 질문에 답합니다. 참가자가 잘못된 답변에 대한 피드백으로 컴퓨터 화면에 잘못된 메시지가 표시되어 작업을 수행하는 방법을 이해할 수 있도록 소수의 연습 질문을 완료하도록 합니다. 모든 연습 질문이 완료되면 참가자에게 키보드의 P 버튼을 눌러 연습 세션을 반복하거나 스페이스바를 눌러 실험 세션을 시작할 준비가 된 경우 시작하도록 요청합니다.
작업 중에 항목을 흰색 배경에 검은 글자로 컴퓨터 화면에 표시해야 합니다. 참가자가 항목을 읽고 각 세그먼트에 대해 F 버튼을 사용하여 왼쪽의 단어 또는 J 버튼을 선택하여 오른쪽에 있는 단어를 선택하게 합니다. 참가자가 정답을 선택하면 다음 단어 쌍을 제시합니다.
잘못된 대답을 선택하면 문장을 종료하고 다음 문장이 표시되도록 합니다. Wechsler 메모리 척도에 의해 참가자의 작업 메모리 테스트를 위해 참가자가 초당 한 자리 의 속도로 감사로 표시되는 짧은 숫자 순서를 들어보도록 합니다. 그런 다음 참가자가 디지털 기록 장치를 사용하여 동일한 순서로 숫자 시퀀스를 반복하여 참가자의 응답을 기록하고 참가자의 응답을 레코드 형식으로 기록하도록 합니다.
실험이 끝나면 참가자에게 참여에 대한 보상하기 전에 연령, 성별 및 수년간의 교육을 포함한 배경 정보에 대한 설문지를 작성하도록 요청하십시오. 여기서, 하나의 대표적인 실험에 대한 각 지역의 연령집단및 단어별 평균 판독 시간이 표시됩니다. 이 그림에서 문장의 각 지역의 노인 및 젊은 성인의 평균 판독 시간은 동일한 실험에 대해 요약됩니다.
기억해야 할 가장 중요한 것은 문장의 각 세그먼트에 대해 두 가지 대안을 제공하고 참가자가 두 가지 옵션 중에서 선택하도록 하는 것입니다. 이 기술은 또한 알츠하이머 병 또는 파킨슨 병과 같은 신경 질환을 가진 환자에서 언어 이해 적자를 조사하는 데 사용할 수 있습니다.
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개요
본 프로토콜은 서로 다른 연령대에서 온라인 문장 처리의 실험적 효과를 조사하기 위한 효과적인 방법을 제공합니다. 이를 통해 읽기 시간을 정밀하게 측정하여, 문장 이해 과정에서 발생하는 처리의 어려움을 정확히 파악할 수 있습니다.
주요 연구 구성 요소
과학 분야
- 신경과학
- 심리언어학
- 인지 노화
배경
- 연령 증가에 따른 인지 기능의 저하는 언어 처리 능력에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 전통적인 방법으로는 실시간 처리 과정에서 발생하는 어려움을 정확하게 포착하지 못할 수 있습니다.
- 본 프로토콜은 이러한 한계점을 해결하는 것을 목표로 합니다.
- 이 방법은 미로 과제(maze task)를 활용하여 문장 처리 과정을 실시간으로 추적합니다.
연구 목적
- 노화가 문장 처리 과정에 미치는 영향을 조사하기 위함입니다.
- 독해 중 처리 어려움이 발생하는 구체적인 지점을 식별하기 위함입니다.
- 다양한 연령층의 언어 이해도를 연구하기 위한 방법론을 개선하기 위함입니다.
사용된 방법
- 참가자는 문장을 읽고 두 개의 단어 또는 구 중에서 하나를 선택합니다.
- 읽기 효율성을 측정하기 위해 응답 시간을 기록합니다.
- 수집된 데이터를 통해 각 단어에서의 처리 어려움을 분석할 수 있습니다.
- 참가자를 위한 동의 절차와 명확한 지침 제공이 포함됩니다.
주요 결과
- 각 세그먼트에 대한 읽기 시간의 정확한 측정.
- 처리 지연을 유발하는 특정 단어의 식별.
- 연령이 언어 이해에 미치는 영향에 대한 통찰.
- 연구에서 미로 과제의 효과 입증.
결론
- 본 프로토콜은 문장 처리 과정을 연구하기 위한 신뢰할 수 있는 방법을 제공합니다.
- 이는 언어에 미치는 인지적 노화 영향을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 향후 연구에서는 이러한 발견을 바탕으로 중재 방안을 탐색할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
산업적 관련성 요약
미로 과제(maze task)를 이용한 문장 처리의 정량적 평가는 인지 처리 결손의 정밀한 국소화를 가능하게 하여, 신경 기능의 연령 관련 변화를 조기에 발견하는 것을 지원합니다. 이 패러다임은 인지 기능 저하의 중개 모델에 대한 예측 신뢰도를 높이며, 위험 조정된 신경 인지 치료제의 개발 방향을 제시합니다. 이러한 접근 방식은 인지 노화 연구에서 표적 검증을 위한 견고한 세그먼트 수준의 판독값을 찾는 바이오 제약 팀에게 직접적인 연관성이 있습니다.
바이오 제약 R&D의 전략적 응용
초기 발견 및 타겟 검증
- 노화로 인해 영향을 받는 인지 처리 경로에 대한 세밀한 조사가 가능합니다.
- 결손 부위를 특정 문장 영역으로 국한함으로써 기능적 표적 검증을 지원합니다.
- 신경 인지 치료 가설에 대한 기전적 위험 분석(de-risking)을 용이하게 합니다.
스크리닝 및 분석법 개발
- 인지 스크리닝 플랫폼을 위한 검증 가능하고 재현 가능한 행동 분석법을 제공합니다.
- 화합물 평가에 적합한 정량적인 세그먼트 수준의 판독값을 생성합니다.
- 연구 간 비교 가능성을 위해 구문 처리 평가를 표준화합니다.
중개 및 전임상 연구
- 전임상 모델에서 행동 출력값을 질환 관련 인지적 종말점과 일치시킵니다.
- 인간 인지 평가부터 중개 바이오마커 개발까지의 연속성을 가능하게 합니다.
- 파이프라인을 통한 인지 치료제의 리스크 조정 기반 진행을 지원합니다.
파이프라인 및 워크플로우 통합
이 실험 패러다임은 신경인지 장애 연구의 발견부터 전임상 단계까지의 연속 과정에 통합되어, 초기 표적 검증과 중개 바이오마커 정렬 모두에 활용 가능한 데이터를 제공합니다.
- 발견 생물학: 연령 관련 인지 기능 저하에 대한 가설 검증 및 경로 매핑을 지원합니다.
- 스크리닝: 분석 준비 상태를 확인하기 위해 재현 가능하고 정량적인 행동 출력값을 제공합니다.
- 분석: 문장 영역 및 연령 그룹 간의 처리 시간에 대한 통계적 비교를 가능하게 합니다.
- 중개 연구: 인간의 인지 데이터와 전임상 모델의 종말점을 연결합니다.
- 기업적 재사용: 여러 연구 및 적응증에 걸쳐 반복 사용할 수 있는 확장 가능하고 표준화된 프로토콜을 제공합니다.
운영 및 기업 영향
- 과학적 가치: 인지 노화 연구에서 예측 신뢰도를 높이고 메커니즘적 모호성을 줄입니다.
- 운영적 가치: 인지 분석의 표준화, 재현성 및 확장성을 향상시킵니다.
- 전략적 가치: 추진 여부(go/no-go) 결정에 정보를 제공하고 신경인지 포트폴리오의 자본 효율성을 개선합니다.
- 포트폴리오 영향: 인지 치료제 후보 물질의 위험 조정 우선순위 설정을 지원합니다.
실행 시 고려 사항
- 인지 신경과학 및 행동 분석 설계에 대한 전문 지식이 필요합니다.
- 자극 제시 및 반응 시간 측정을 위한 컴퓨터 기반 장비가 필요합니다.
- 과제 지침 및 데이터 분석에 대한 팀 간 표준화가 요구됩니다.
- 프로토콜에서 지원하는 다양한 문장 구조 및 연령 집단에 맞게 조정 가능합니다.
- 행동 종말점으로 제한되며, 신경생물학적 판독값과의 통합에는 추가적인 방법이 필요할 수 있습니다.
