Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Dysocjacja mylących wpływów oczekiwań i trudności integracyjnych tkwiących w zdaniach anomalnych w badaniach potencjału związanych ze zdarzeniami

4.9K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/59436

⸱

9 maja 2019

 ,  ,  ,  , 
1Center for Psychology and Cognitive Science, School of Humanities, Tsinghua University, 2Department of Foreign Languages and Literatures, School of Humanities, Tsinghua University, 3Center for Cognition and Mind Sciences, Lab for Language and Cognitive Neurology, National TsingHua University

W tym artykule

Podsumowanie

Przedstawiamy protokół do dysocjacji przeplatających się czynników trudności integracyjnej i nieoczekiwaności w semantycznie anomalnych zdaniach poprzez zastosowanie wielokrotnych powtórzeń w celu zwiększenia oczekiwań uczestnika na nietypowe zdania. Dysocjacja pomaga w badaniu głównego czynnika przyczyniającego się do wywoływania efektów związanych ze zdarzeniami (ERP), takich jak N400 w badaniach językowych.

Streszczenie

Czynniki zakłócające, takie jak nieoczekiwaność i trudności z integracją semantyczną, naturalnie występujące w nietypowych zdaniach w badaniach językowych, utrudniają określenie podstawowego mechanizmu przetwarzania komponentów ERP. W przeciwieństwie do tradycyjnego statycznego podejścia polegającego na manipulowaniu oczekiwaniem za pomocą częstości korpusu lub prawdopodobieństwa zamknięcia, ten protokół proponuje dynamiczną metodę zwiększania oczekiwań uczestników na rzadko spotykane nietypowe zdania poprzez wielokrotne powtórzenia, przy jednoczesnym zachowaniu trudności z integracją semantyczną. Aby rozwiązać problem wzrostu kosztów czasowych wynikającego z wielokrotnych powtórzeń, w protokole tym proponuje się powtórzenie tylko ściśle uproszczonej struktury rdzeniowej wyodrębnionej z anomalnego zdania przed przedstawieniem semantycznie wzbogaconego, znacznie bardziej pouczającego kompletnego zdania anomalnego zawierającego anomalną strukturę rdzenia w celu ponownego zainicjowania przetwarzania integracji semantycznej. Kompletne anomalne zdanie wywołało efekt P600. Sugeruje to, że uczestnicy nie zrezygnowali z przetwarzania anomalnych informacji po powtórzeniach i ta sama trudność z integracją semantyczną została pomyślnie ponownie zainicjowana. Co ważne, reprezentatywne wyniki eksperymentalne ujawniają, że znacznie osłabiony efekt N400 spowodowany wielokrotnymi powtórzeniami nie został odzyskany przez kontynuację trudności z ponownym zainicjowaniem integracji semantycznej. Sugeruje to, że osłabiony efekt N400 powinien być głównie przypisywany zwiększeniu oczekiwania na anomalne informacje poprzez wielokrotne powtórzenia. Wyniki eksperymentu pokazują, że metoda ta może skutecznie zwiększyć oczekiwania uczestników na nietypowe zdania przy jednoczesnym zachowaniu trudności z integracją semantyczną.

Wprowadzenie

Nietypowe zdania są powszechnie używane przez lingwistów do badania internetowego przetwarzania poznawczego normalnych języków. Na przykład w badaniach potencjałów związanych ze zdarzeniami (ERP) zdania z anomaliami semantycznymi (np. "Rozsmarował ciepły chleb skarpetkami.") zostały zgłoszone jako wywołujące efekt N4001 (ale zobacz również niektóre inne badania zgłaszające semantyczny efekt P6002,3), podczas gdy zdania z trudnościami składniowymi lub anomaliami (np. "Kobieta przekonana do Zgłoszono, że otwierają drzwi...") wywołują efekt P6004,5. Te komponenty elektrofizjologiczne są szeroko stosowane jako wiarygodne wskaźniki do badania normalnych czasowych przebiegów przetwarzania informacji z różnych aspektów języka, takich jak składnia i semantyka.

Nietypowe zdania powodują duże trudności w przetwarzaniu integracji semantycznej podczas rozumienia. Jednak czynniki zakłócające, takie jak nieoczekiwaność (tj. każde nietypowe wyrażenie jest naturalnie nieoczekiwanym wyrażeniem) utrudniają określenie prawdziwego procesu poznawczego leżącego u podstaw obserwowanego efektu wywołanego przez nietypowe zdania. Na przykład, jeśli efekt N400 jest wywoływany przez nietypowe zdanie, nie jest jasne, czy jest on spowodowany nieoczekiwanością6,7,8 czy poziom trudności integracji1,9,10.

Aby ustalić, czy to oczekiwanie czy trudność z integracją semantyczną przyczynia się do wywołanego efektu elektrofizjologicznego, musimy rozdzielić te dwa czynniki. Tradycyjnie, oczekiwanie jest często mierzone za pomocą częstości korpusu (w badaniach słów) lub prawdopodobieństwa zamknięcia (w badaniach zdań). Szeroko stosowaną metodą manipulowania oczekiwaniem w tradycyjnych eksperymentach jest wybieranie bodźców o wysokich i niskich wynikach w oczekiwaniu w celu utworzenia oczekiwanych i nieoczekiwanych grup. Ta metoda jest skuteczna w manipulowaniu oczekiwaniami i przyniosła wiele wnikliwych wyników.

Jednakże, jako statyczne podejście do manipulowania oczekiwaniami, ma jedno ograniczenie: trudno jest grupom oczekiwanym i nieoczekiwanym mieć takie same trudności z integracją semantyczną. Przy tej manipulacji bodźce wybrane dla oczekiwanych i nieoczekiwanych grup muszą być różne; W ten sposób trudność z integracją semantyczną ulega zmianie, gdy manipulujemy oczekiwaniem za pomocą różnych bodźców o różnych wartościach oczekiwań lub prawdopodobieństwach zamknięcia). Chociaż możemy znaleźć nieoczekiwane, ale rozsądne wyrażenia (tj. nieoczekiwane wyrażenia składające się ze słów, które można z powodzeniem zintegrować z rozsądną wiadomością), możliwe jest, że wysiłki integracyjne wymagane przez te nieoczekiwane, ale rozsądne wyrażenia różnią się od tych wymaganych przez normalne wyrażenia. Jeśli różnice nie są kontrolowane, mogą wystąpić znaczące różnice w reakcjach mózgu, ponieważ wyraźne dowody wskazują, że integracyjne przetwarzanie nieoczekiwanych, ale rozsądnych nowych wyrażeń metaforycznych wyzwala reakcje mózgu zupełnie inne niż te wywoływane przez konwencjonalne metafory11,12.

Aby rozwiązać ten problem, proponujemy nową metodę dynamicznego zwiększania oczekiwań uczestników na nietypowe zdania, jednocześnie starając się utrzymać trudności z integracją semantyczną. W szczególności szybko zapoznajemy uczestników z nieznanymi, anomalnymi zdaniami i w ten sposób zwiększamy ich oczekiwania poprzez wielokrotne powtórzenia. Co ważne, wielokrotne powtórzenia nie zmieniają samego bodźca; W związku z tym sama semantycznie nietypowa informacja pozostaje niezmieniona (tj. krytyczne słowo nadal nie może być skutecznie zintegrowane z kontekstem).

Jednakże, mózg może zrezygnować z integracji po nauczeniu się, że anomalne informacje nie mogą być w ogóle zintegrowane z poprzednim kontekstem (tzn. przetwarzanie integracji może być nieobecne, więc nie ma trudności z integracją). W związku z tym protokół ten proponuje, aby najpierw powtórzyć tylko podstawową informację anomalną wyodrębnioną ze zdania anomalnego, a następnie użyć pełnego zdania anomalnego, które zawiera identyczną informację anomalną jako semantycznie wzbogaconą wersję tej podstawowej informacji anomalnej, w celu zainicjowania nowego przetwarzania integracji semantycznej w warunku powtórzenia. Z identyczną informacją anomalną w semantycznie wzbogaconym pełnym zdaniu anomalnym i zainicjowanym nowym przetwarzaniem integracji semantycznej, zakładamy, że trudność integracji semantycznej wywołana przez anomalną informację w pełnym zdaniu anomalnym po wielu powtórzeniach powinna pozostać prawie taka sama, jak ta wywołana przez nietypową informację przed powtórzeniami (niezależnie od statusu przetwarzania integracji semantycznej podczas powtórzeń). W związku z tym zakładamy, że czynnik trudności z integracją semantyczną w semantycznie wzbogaconych pełnych zdaniach anomalnych pozostaje taki sam po powtórzeniach, jak w odpowiednio uproszczonych strukturach podstawowych, ale oczekiwanie jest znacznie zwiększone.

Opierając się na tych założeniach, porównujemy efekt N400 wywołany przez semantycznie wzbogacone pełne zdania anomalne zawierające powtarzające się podstawowe informacje anomalne z efektem wywołanym przez nowo spełnione pełne anomalne zdania, aby zbadać główny czynnik przyczyniający się do tego wywołanego efektu ERP. Robocze hipotezy są następujące: zgodnie z wcześniejszymi badaniami, efekt N400 byłby znacznie osłabiony przez powtórzenia. Na podstawie osłabionego N400, jeśli nowo zainicjowana integracja semantyczna tej samej anomalnej informacji powoduje przywrócenie osłabionego efektu N400 do poziomu podobnego do tego, który został wywołany przez ten sam rodzaj anomalnej informacji zawartej w nowo spełnionych anomalnych zdaniach bez powtórzeń, sugeruje to, że trudność z integracją semantyczną jest dominującym czynnikiem przyczyniającym się do wywołanego efektu N400; w przeciwnym razie sugeruje, że głównym czynnikiem jest nieoczekiwaność.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Niniejszy protokół został zatwierdzony przez Komisję Bioetyczną (Institutional Review Board) Uniwersytetu Tsinghua.

1. Konstrukcja bodźców

  1. Konstrukcja krytycznych zdań anomalnych dla grup powtórzeń i braku powtórzeń
    1. Przygotować odpowiednią liczbę poprawnych zdań służących do konstrukcji zdań anomalnych (nie mniej niż 40). Na przykład: „Te dwa komponenty zostały oddzielone za pomocą urządzenia wirówkowego”. Należy starać się używać w miarę możliwości wyłącznie zdań neutralnych emocjonalnie.
    2. Skonstruować zdania anomalne na podstawie zdań poprawnych, a następnie przydzielić połowę z nich do grupy powtórzeń, a drugą połowę do grupy braku powtórzeń.
      1. Na przykład zdanie „Te dwa komponenty zostały uczestniczone za pomocą urządzenia wirówkowego” przypisać do grupy powtórzeń, a zdanie „Te dwa komponenty zostały średnikowane za pomocą urządzenia wirówkowego” do grupy braku powtórzeń. Należy upewnić się, że obie grupy zdań anomalnych są wysoce porównywalne pod względem takich elementów jak prawdopodobieństwo, typ naruszenia oraz długość.
    3. Wymieszać wszystkie zdania anomalne z grupą zdań normalnych (tzn. zdań bez trudności integracyjnych) w sposób losowy, aby stworzyć listę zdań normalnych i anomalnych.
    4. Zaprosić grupę rodzimych użytkowników języka (nie mniej niż 30 osób) do oceny akceptowalności zdań anomalnych przy użyciu skali 1–7-punktowej, gdzie wysoka wartość oznacza wysoką akceptowalność.
    5. Na podstawie wyników akceptowalności wybrać odpowiednią liczbę par właściwych zdań anomalnych (nie mniej niż 35) do wykorzystania jako bodźce. Zdania anomalne powinny mieć jak najniższą akceptowalność (np. wyniki poniżej 2). Należy upewnić się, że dwie grupy zdań anomalnych nie różnią się istotnie pod względem wyniku akceptowalności (zaleca się zastosowanie analizy wariancji z powtarzanymi pomiarami).
  2. Przygotowanie odpowiadających bodźców dla tych krytycznych zdań anomalnych do powtórzeń
    1. Dla grupy powtórzeń wyodrębnić rdzeniowe elementy anomalne z pełnego zdania anomalnego, aby stworzyć strukturę rdzeniową do powtórzenia (np. w celu badania efektu N400 wyodrębnić elementy rdzeniowe powodujące niespójność semantyczną).
      1. Należy upewnić się, że zachowano jedynie maksymalnie uproszczone rdzeniowe elementy anomalne (tzn. usunąć wszelkie informacje niezwiązane z wywoływaniem badanego efektu). Na przykład wyodrębnić jedynie semantycznie anomalną strukturę rdzeniową „komponenty zostały uczestniczone…” z pełnego zdania anomalnego „Te dwa komponenty zostały uczestniczone za pomocą urządzenia wirówkowego”.
    2. Dla grupy braku powtórzeń zmienić strukturę rdzeniową tak, aby różniła się ona od struktury wyodrębnionej z pełnego zdania anomalnego, aby zapobiec powtórzeniu anomalnej struktury rdzeniowej zawartej w pełnym zdaniu anomalnym (tzn. przygotować inną strukturę rdzeniową do zastosowania w procedurze powtórzeń).
      1. Na przykład po wyodrębnieniu struktury rdzeniowej „komponenty zostały średnikowane…” z krytycznego zdania anomalnego „Te dwa komponenty zostały średnikowane za pomocą urządzenia wirówkowego” w grupie braku powtórzeń, zastąpić słowo kluczowe „średnikowane” w wyodrębnionej strukturze rdzeniowej innym słowem, np. „różnicowane” (tzn. użyć „komponenty zostały różnicowane…” zamiast „komponenty zostały średnikowane…” do powtórzeń w grupie braku powtórzeń).
    3. (Opcjonalne drobne modyfikacje) Wprowadzić drobne modyfikacje do wyodrębnionej struktury rdzeniowej (np. czas lub formy liczby pojedynczej/mnogiej), upewniając się jednak, że nowa struktura nadal wywołuje ten sam efekt, co odpowiadające jej pełne zdanie anomalne.
      1. Na przykład czas przeszły i liczba mnoga w anomalnej strukturze rdzeniowej mogą zostać zmienione na czas teraźniejszy i liczbę pojedynczą: „komponent jest uczestniczony…” zamiast „komponenty zostały uczestniczone”.
        UWAGA: Krok drobnej modyfikacji jest opcjonalny. Zdecydowanie zaleca się, aby wyodrębniona anomalna struktura rdzeniowa używana do powtórzeń miała tę samą formę i kolejność co struktura rdzeniowa w anomalnym pełnym zdaniu. Celem drobnej modyfikacji jest zapobieganie zapamiętaniu przez uczestnika struktury rdzeniowej jako całości, aby późniejsza prezentacja pełnego zdania anomalnego mogła lepiej reinicjować integrację semantyczną. Niniejszy protokół zakłada zastosowanie drobnej modyfikacji.
    4. Skonstruować wypełniający krótki zwrot dla każdej z wyodrębnionych (i zmodyfikowanych) struktur rdzeniowych w obu grupach: powtórzeń i braku powtórzeń. Na przykład stworzyć i wprowadzić poprawny, ale podobny zwrot wypełniający „komponent jest mieszany…” dla anomalnej struktury rdzeniowej „komponent jest uczestniczony…” w grupie powtórzeń.
    5. Analogicznie stworzyć i wprowadzić inny poprawny, ale podobny zwrot wypełniający „komponent jest odkryty…” dla anomalnej struktury rdzeniowej „komponent jest różnicowany…” w grupie braku powtórzeń.
      UWAGA: Krótkie zwroty wypełniające są wprowadzane w dwóch celach: (i) aby zrównoważyć poprawność anomalnych struktur rdzeniowych oraz (ii) aby służyć jako punkt odniesienia do obserwacji możliwych efektów wywoływanych na różnych etapach powtórzeń (np. efekt N400 przy pierwszym, piątym lub dziesiątym powtórzeniu), ponieważ nawet poprawne bodźce mogą być pod wpływem wielokrotnych powtórzeń.
(a) Przykład semantycznie wzbogaconych kompletnych zdań anomalnych oraz ich poprzedzających struktur bazowych
Powtarzalna struktura rdzeniaSemantycznie wzbogacone pełne zdanie
Kontrola Te dwa komponenty zostały rozdzielone za pomocą wirówki.
Grupa powtórzeń * Komponent jest uczestniczący…* Te dwa komponenty zostały rozdzielone za pomocą wirówki.
Grupa bez powtórzeń* Komponent jest różnicowany…* Te dwa komponenty zostały rozdzielone za pomocą wirówki.
(b) Przykład uproszczonych struktur rdzeniowych w części powtarzalnej
Nieprawdopodobne wyrażeniaWiarygodne wyrażenia
Dla grupy powtórzeń * Komponent został spartycypowany…Komponent zostaje wymieszany…
Dla grupy bez powtórzeń * Komponent został poddany różnicowaniu…Wykryto komponent…

Tabela 1: Przykłady bodźców: Pełne zdania i uproszczone struktury rdzeniowe. Górna połowa tabeli przedstawia przykłady pełnych zdań (odpowiednio w grupie kontrolnej, grupie powtarzanych zdań anomalnych oraz grupie niepowtarzanych zdań anomalnych) w części dotyczącej pełnych zdań oraz odpowiadające im anomalne struktury rdzeniowe do wykorzystania w części powtórzeń; dolna połowa tabeli przedstawia anomalne struktury rdzeniowe oraz prawdopodobne krótkie wyrażenia uzupełniające w części powtórzeń.

  1. Konstruowanie zdań wypełniających
    1. Przygotuj odpowiednią liczbę zdań wypełniających, aby wzbogacić typy zdań i upewnić się, że liczba zdań normalnych i anomalnych jest dobrze zrównoważona.
    2. Wybierz określoną liczbę poprawnych zdań wypełniających spośród przygotowanych (w zależności od liczby wszystkich krytycznych zdań anomalnych w grupie powtórzeń), a następnie stwórz część powtórzeniową dla każdego z wybranych zdań wypełniających w ten sam sposób, w jaki tworzono części powtórzeniowe dla krytycznych zdań anomalnych: wyodrębnij strukturę rdzeniową z każdego poprawnego zdania wypełniającego i sformułuj odpowiadający mu krótki zwrot wypełniający dla tej struktury rdzeniowej.
      UWAGA: Przed każdym poprawnym zdaniem wypełniającym wprowadza się część powtórzeniową, aby uniknąć ujawnienia krytycznych zdań anomalnych (które również mają poprzedzającą je część powtórzeniową). Po tym kroku istnieją dwa typy pełnych zdań: zdania z poprzedzającą częścią powtórzeniową (w tym wszystkie zdania krytyczne oraz wybrane zdania wypełniające poprzedzone częścią powtórzeniową) oraz zdania bez poprzedzającej części powtórzeniowej.

2. Prezentacja bodźców

  1. Prezentacja części powtórzeniowej
    1. Przedstaw wspólnie wyodrębnioną strukturę rdzeniową oraz jej poprawny wyraz wypełniający (patrz Tabela 1b) określoną liczbę razy (np. siedem razy) w sposób losowy (patrz część powtórzeniowa na Rysunku 1).
  2. Prezentacja semantycznie reinicjującego pełnego zdania
    1. Przedstaw pełne zdanie anomalne bezpośrednio po odpowiadającej mu części powtórzeniowej (patrz Rysunek 1).
      UWAGA: Zastosowanie różnych kolorów dla części powtórzeniowej i pełnego zdania (np. ciemnoniebieski i ciemnozielony) pomaga uczestnikom odróżnić te dwie części.
    2. (Modyfikacje opcjonalne) Jeśli badacza interesują wyłącznie wyniki części z pełnym zdaniem, krótkie wyrażenia można zaprezentować jako jedną całość w celu oszczędności czasu.

figure-protocol-1
Rysunek 1: Schematyczne przedstawienie prezentacji bodźców.Górna połowa rysunku przedstawia schemat blokowy prezentacji części repetycyjnej oraz odpowiadającego jej pełnego zdania anomalnego; lewa strona dolnej połowy obrazuje szczegółowy sposób prezentacji każdego krótkiego wyrażenia, a prawa strona dolnej połowy przedstawia szczegółowy sposób prezentacji każdego pełnego zdania. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.

  1. Ustalenie zadań dla części powtórzeniowej oraz części z pełnymi zdaniami
    1. Dla każdej struktury rdzennej w części powtórzeniowej wyznacz zadanie, aby utrzymać koncentrację uczestników, na przykład zadanie oceny prawdopodobieństwa (lub podobne zadanie, które wymaga od uczestników różnych reakcji na różne struktury rdzenne, np. oceny, czy dany zwrot pojawił się wcześniej).
    2. Dla części z pełnymi zdaniami wybierz zadania powszechnie stosowane w poprzednich powiązanych badaniach (np. ocenę prawdopodobieństwa), aby wyniki można było porównać z wynikami wcześniejszych opracowań.
  2. Ogólna organizacja bodźców
    1. Każdą część powtórzeniową (wraz z odpowiadającym jej następującym pełnym zdaniem) prezentuj wyłącznie po zdaniu anomalnym, a po zdaniu normalnym prezentuj kolejne pełne zdanie (niezależnie od tego, czy jest ono normalne, czy anomalne) (patrz Rysunek 2).
      UWAGA: Jest to przydatne z dwóch powodów: (i) dostarcza uczestnikowi racjonalnego wyjaśnienia, dlaczego niektóre zdania są poprzedzone częścią powtórzeniową, a inne nie (np. badacz może wyjaśnić, że tylko zdanie niepoprawne będzie poprzedzać część powtórzeniowa, podczas gdy zdanie poprawne pozwoli pominąć tę część i przejść bezpośrednio do kolejnego pełnego zdania); (ii) czyni eksperyment bardziej interesującym poprzez unikanie monotonii, co pomaga uczestnikowi utrzymać koncentrację.

figure-protocol-2
Rysunek 2: Organizacja bodźców w każdym bloku.Na tym rysunku przedstawiono ogólny schemat programowania dla wszystkich anomalnych zdań pełnych (wraz z odpowiadającymi im częściami powtórzeniowymi) oraz poprawnych zdań wypełniających (bez poprzedzającej części powtórzeniowej) w każdym bloku. Rysunek został zaadaptowany z pracy Huang et al.14 za zgodą autorów. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

3. Przygotowanie eksperymentu i rejestracja elektrofizjologiczna

  1. Zrekrutuj rodzimych użytkowników języka o normalnym lub skorygowanym do normy wzroku i o tej samej dominującej ręce (do wyboru uczestników można wykorzystać test Edinburgh Handedness13). Uczestnicy nie powinni cierpieć na zaburzenia neurologiczne ani psychiatryczne oraz nie powinni przyjmować żadnych leków wpływających na ośrodkowy układ nerwowy.
  2. Upewnij się, że uczestnicy nie poddawali włosów trwałej ondulacji ani farbowaniu w ciągu dwóch miesięcy przed testem. Zapewnij zrównoważoną liczbę uczestników płci męskiej i żeńskiej w wymaganym przedziale wiekowym.
  3. Poinformuj uczestników, aby przed eksperymentem odpowiednio odpoczęli i wyspali się. Upewnij się, że podczas udziału w eksperymencie są oni w dobrym stanie zdrowotnym (brak kaszlu, gorączki, bólu głowy itp.).
  4. Po przybyciu uczestnika do laboratorium przedstaw mu sprzęt i materiały, które zostaną wykorzystane w eksperymencie, procedurę, zadania i czas trwania badania, a także wymagania (takie jak ograniczenie ruchów i mrugania oczami), aby uczestnik posiadał podstawową wiedzę o całej procedurze i wyeliminować niepotrzebne obawy.
  5. Jeśli uczestnik nie ma dalszych pytań ani obaw dotyczących eksperymentu i zgadza się wziąć w nim udział, poproś go o wypełnienie kwestionariusza Edinburgh Handedness Query Form. Potwierdź, że wszyscy uczestnicy mają tę samą dominującą rękę.
  6. Przekaż uczestnikowi formularz świadomej zgody i poproś o jego uważne przeczytanie. W razie pytań dotyczących treści udziel niezbędnych wyjaśnień. Po tym, jak uczestnik zrozumie i zaakceptuje całą treść, poproś go o podpisanie formularza w wyznaczonym miejscu i przejdź do następnego kroku.
  7. Poleć uczestnikowi umycie głowy i dokładne osuszenie włosów w laboratorium. W czasie oczekiwania na uczestnika przygotuj wszystkie materiały eksperymentalne.
    UWAGA: Przygotowanie materiałów eksperymentalnych zależy od wymagań konkretnego systemu rejestracji.
  8. Zaproś uczestnika do wygodnego usiądźcia na krześle w komorze, w której będzie przeprowadzany eksperyment.
  9. Oczyść skórę uczestnika w miejscach odpowiadających elektrodą na czole (np. dla elektrod Fpz, Fp1, Fp2, Af7, Af8), pod lewym okiem (np. dla elektrody pionowej elektrookulografii [VEOG]), w pobliżu zewnętrznego kącika prawego oka (np. dla elektrody poziomej elektrookulografii [HEOG]) oraz wokół lewego i prawego wyrostka sutkowatego (np. dla elektrod Tp9 i Tp10, które będą służyć jako nowe referencje w analizie offline), używając peelingu do twarzy i patyczka higienicznego.
    1. Szoruj skórę delikatnie, aby nie wywołać u uczestnika dyskomfortu, ale upewnij się, że martwe komórki naskórka i inne substancje, takie jak kosmetyki, zostały usunięte.
      UWAGA: Rozmieszczenie elektrod może się różnić w zależności od użytych czepek. Proszę stosować się do rozmieszczenia elektrod na używanej czepce lub do wytycznych międzynarodowego systemu 10-20 w celu znalezienia odpowiednich lokalizacji w wyżej wymienionych obszarach do oczyszczania skóry.
  10. Załóż na głowę uczestnika elastyczną czepkę z elektrodami. Upewnij się, że elektroda Cz na czepce znajduje się w wierzchołku głowy, a czepka jest symetryczna względem lewej i prawej strony, przy czym elektrody linii środkowej są umieszczone nad linią środkową głowy.
    UWAGA: Jeśli elektrody nie są przymocowane do czepki, należy postępować zgodnie z międzynarodowym systemem 10-20 rozmieszczania elektrod na skórze głowy uczestnika
  11. Upewnij się, że elektrody rejestrujące ruchy gałek ocznych są prawidłowo umieszczone i przymocowane. Wypełnij dwie oddzielne elektrody HEOG i VEOG żelem przewodzącym, umieść je odpowiednio w zewnętrznym kąciku prawego oka i poniżej lewego oka, a następnie przymocuj za pomocą taśmy klejącej.
    UWAGA: Jeśli system nie wymaga żelu przewodzącego, pomiń krok wypełniania żelem.
  12. Zaciśnij pasek pod brodą, aby zapobiec przemieszczaniu się sąsiednich elektrod podczas eksperymentu. Pasek nie powinien być zbyt ciasny ani zbyt luźny. Podłącz czepkę/elektrody do systemu rejestracji.
  13. Zredukuj impedancję wszystkich elektrod do poziomu poniżej powszechnie stosowanego progu impedancji w badaniach ERP (zazwyczaj poniżej 5 kΩ lub 10 kΩ). Można to zrobić w następujący sposób:
    1. Przełącz oprogramowanie rejestrujące na interfejs monitorowania impedancji.
    2. Zacznij od elektrody uziemienia (GND) i referencyjnej (Ref).
    3. Przesuń tępą igłę strzykawki z żelem przewodzącym przez otwory elektrod i włosy, aż dotrze do skóry głowy, a następnie naciśnij tłok strzykawki, aby wstrzyknąć niewielką dawkę żelu przewodzącego na skórę, aż żel połączy metalowy pierścień elektrody ze skórą.
      UWAGA: Należy uważać, aby nie wstrzyknąć zbyt dużo żelu, aby nadmiar żelu nie połączył sąsiednich elektrod; jeśli system nie wymaga żelu przewodzącego, pomiń ten krok, postępując zgodnie z wymaganiami systemu.
    4. Sprawdzaj aktualny poziom impedancji wyświetlany w różnych kolorach na monitorze, aż impedancja spadnie poniżej wartości progowej.
      UWAGA: Jeśli impedancja spada bardzo powoli, proces można przyspieszyć, delikatnie dociskając żel patyczkiem higienicznym (lub tępą końcówką igły), aby żel miał lepszy kontakt ze skórą, lub wykonując koliste ruchy patyczkiem (lub strzykawką) bez przesuwania końcówki po skórze głowy.
    5. Po przygotowaniu elektrod uziemienia i referencyjnych, pozostałe elektrody potraktuj w ten sam sposób.
      UWAGA: Pamiętaj, że proces redukcji impedancji nigdy nie powinien powodować dyskomfortu u uczestnika. Pomocne jest rozpoczęcie i prowadzenie rozmowy z uczestnikiem podczas przygotowywania elektrod.
  14. Poproś uczestnika o przygotowanie się do eksperymentu. Powiedz uczestnikowi, aby się zrelaksował, ale jednocześnie starał się unikać nadmiernego mrugania oczami i ruchów ciała podczas badania.
  15. Poinformuj uczestnika o zadaniach w części repetycyjnej (tj. ocenie prawdopodobieństwa struktury rdzeniowej po zobaczeniu sygnału „..” następującego po każdej strukturze rdzeniowej) oraz o zadaniach w części głównego zdania (tj. ocenie prawdopodobieństwa pełnego zdania anomalnego po zobaczeniu sygnału „? ?” następującego po każdym zdaniu) i poproś uczestnika o odpowiednie reagowanie w trakcie eksperymentu.
  16. Przed rozpoczęciem eksperymentu wyraźnie poinformuj uczestnika, że po zdaniu błędnym nastąpi część repetycyjna, a po zdaniu poprawnym kolejne pełne zdanie (które może być poprawne lub błędne).
    UWAGA: Pomaga to skierować uwagę uczestników na relację między częścią repetycyjną a zdaniem poprzedzającym, a nie na kolejne pełne zdanie.
  17. Uruchom program prezentacji bodźców i pozwól uczestnikowi przejść przez sekcję treningową.
    UWAGA: Upewnij się, że w tej sesji treningowej pojawiają się wszystkie rodzaje bodźców zawarte w eksperymencie.
  18. Rozpocznij właściwą sesję eksperymentalną i zarejestruj sygnały elektrofizjologiczne. Podziel wszystkie bodźce na różne bloki, aby uczestnik mógł zrobić sobie około 10 min przerwy między każdym blokiem.
  19. Monitoruj system rejestracji podczas nagrywania. W przypadku wystąpienia jakiegokolwiek problemu przerwij eksperyment i rejestrację do czasu jego prawidłowego rozwiązania.
  20. Zapisz zarejestrowane dane elektrofizjologiczne i pomóż uczestnikowi zdjąć czepkę. Poleć uczestnikowi zmycie żelu przewodzącego ze skóry i włosów.
  21. Wręcz uczestnikowi nagrodę i podziękuj mu za udział w badaniu.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Niniejszy protokół został wykorzystany w jednym z naszych ostatnich badań w celu sprawdzenia, czy efekt N400 odzwierciedla procesy integracji semantycznej14. Bodźce wykorzystane w tamtym badaniu były w języku chińskim, co przedstawiono w Tabeli 2.

(a) Przykład uproszczonych struktur rdzeniowych w części repetytywnej

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Wyniki i znaczenie eksperymentu
W części dotyczącej powtórzeń wyniki wykazały, że efekt N400 stawał się coraz mniejszy, aż prawie przestał istnieć. Znacznie stłumiony efekt N400 dowiódł, że wielokrotne powtórzenia znacząco modulowały amplitudę N400. Jednak wyniki w tej części nie mogą pokazać, czy N400 rzeczywiście został dotknięty zmianą oczekiwań lub integracją semantyczną. Osłabiony efekt N400 można jeszcze wytłumaczyć inaczej. Jednym z wyjaśnień jest to, że oczekiwanie przyczyniło się do osłabie...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie ma sprzecznych interesów finansowych.

Podziękowania

Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin [61433015], Narodowy Główny Fundusz Nauk Społecznych Chin[14ZDB154; 15ZDB017] oraz MOE (Ministerstwo Edukacji w Chinach) Projekt Nauk Humanistycznych i Społecznych [14YJC740104]. Wyrażamy ogromną wdzięczność dwóm anonimowym recenzentom za cenne sugestie.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
System wzmacniacza BrainAmp DC (Brain Products GmbH)Brain Products, Gilching, NiemcyBrainAmp S/N AMP13061964DC Wejście 5.6DC=150mA Praca 7mA
Standby Easycap (Brain Products GmbH)Brain Products, Gilching, NiemcyElektrody 62
Ag/AgCl o konfiguracji
międzynarodowej 10– 20 System elektrod

Bibliografia

  1. Kutas, M., Hillyard, S. A. Reading Senseless Sentences - Brain Potentials Reflect Semantic Incongruity. Science. 207, 203-205 (1980).
  2. Hoeks, J. C. J., Stowe, L. A., Doedens, G. Seeing words in context: the interaction of lexical and sentence level information during reading. Cognitive Brain Research. 19, 59-73 (2004).
  3. van Herten, M., Kolk, H., Chwilla, D. Semantic anomalies and the P600 effect. Journal of Cognitive Neuroscience. , 55-55 (2002).
  4. Hagoort, P., Brown, C., Groothusen, J. The syntactic positive shift (SPS) as an ERP measure of syntactic processing. Language and Cognitive Processes. 8, 439-483 (1993).
  5. Osterhout, L., Holcomb, P. J. Event-Related Brain Potentials Elicited by Syntactic Anomaly. Journal of Memory and Language. 31, 785-806 (1992).
  6. Kutas, M., Hillyard, S. A. Brain potentials during reading reflect word expectancy and semantic association. Nature. 307, 161-163 (1984).
  7. Lau, E. F., Holcomb, P. J., Kuperberg, G. R. Dissociating N400 Effects of Prediction from Association in Single-word Contexts. Journal of Cognitive Neuroscience. 25, 484-502 (2013).
  8. Lau, E. F., Phillips, C., Poeppel, D. A cortical network for semantics: (de)constructing the N400. Nature Reviews Neuroscience. 9, 920-933 (2008).
  9. Baggio, G., Hagoort, P. The balance between memory and unification in semantics: A dynamic account of the N400. Language and Cognitive Processes. 26, 1338-1367 (2011).
  10. Steinhauer, K., Phaedra, R., John, E. D., Fromont, L. A. The priming of priming: Evidence that the N400 reflects context-dependent post-retrieval word integration in working memory. Neuroscience Letters. 651, 192-197 (2017).
  11. Goldstein, A., Arzouan, Y., Faust, M. Killing a novel metaphor and reviving a dead one: ERP correlates of metaphor conventionalization. Brain and Language. 123, 137-142 (2012).
  12. Lai, V. T., Curran, T., Menn, L. Comprehending conventional and novel metaphors: An ERP study. Brain Research. 1284, 145-155 (2009).
  13. Oldfield, R. C. The assessment and analysis of handedness: The Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 9, 97-113 (1971).
  14. Huang, Y., Jiang, M., Guo, Q., Yang, F. -P. G. N400 amplitude does not recover from disappearance after repetitions despite reinitiated semantic integration difficulty. Neuroreport. 29, 1341-1348 (2018).
  15. Brouwer, H., Crocker, M. W., Venhuizen, N. J., Hoeks, J. C. J. A Neurocomputational Model of the N400 and the P600 in Language Processing. Cognitive Science. 41, 1318-1352 (2017).
  16. Brouwer, H., Fitz, H., Hoeks, J. Getting real about Semantic Illusions: Rethinking the functional role of the P600 in language comprehension. Brain Research. 1446, 127-143 (2012).
  17. Chen, L. L., Li, L. Context modulates neural activity of N400 and P600 to visual words. Journal of Neurolinguistics. 26, 490-509 (2013).
  18. Hagoort, P., Brown, C. M. ERP effects of listening to speech compared to reading: The P600/SPS to syntactic violations in spoken sentences and rapid serial visual presentation. Neuropsychologia. 38, 1531-1549 (2000).
  19. Kaan, E., Harris, A., Gibson, E., Holcomb, P. The P600 as an index of syntactic integration difficulty. Language and Cognitive Processes. 15, 159-201 (2000).
  20. Friederici, A. D. Towards a neural basis of auditory sentence processing. Trends in Cognitive Sciences. 6, 78-84 (2002).
  21. Friederici, A. D., Mecklinger, A., Spencer, K. M., Steinhauer, K., Donchin, E. Syntactic parsing preferences and their on-line revisions: a spatio-temporal analysis of event-related brain potentials. Cognitive Brain Research. 11, 305-323 (2001).
  22. Kaan, E., Swaab, T. Y. Repair, revision, and complexity in syntactic analysis: An electrophysiological differentiation. Journal of Cognitive Neuroscience. 15, 98-110 (2003).
  23. Gouvea, A. C., Phillips, C., Kazanina, N., Poeppel, D. The linguistic processes underlying the P600. Language and Cognitive Processes. 25, 149-188 (2010).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Wzmocnienie oczekiwaniatrudność integracji semantycznejefekt N400efekt P600komponenty ERPwielokrotne powtórzeniaekstrakcja struktury rdzeniowejrozmieszczenie elektrod
Dysocjacja mylących wpływów oczekiwań i trudności integracyjnych tkwiących w zdaniach anomalnych w badaniach potencjału związanych ze zdarzeniami
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.