Tutaj prezentujemy protokół do zbadania związanego z wiekiem spadku przetwarzania zdań za pomocą zadania labiryntu, które pozwoliło nam zlokalizować trudność przetwarzania przy każdym słowie zdania podczas czytania.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Tutaj prezentujemy protokół do zbadania związanego z wiekiem spadku przetwarzania zdań za pomocą zadania labiryntu, które pozwoliło nam zlokalizować trudność przetwarzania przy każdym słowie zdania podczas czytania.
Poprzednie badania wykazały, że starsi dorośli mają większe trudności w przetwarzaniu złożonych składniowo zdań niż młodsi. Jednak dokładne regiony, w których pojawiają się trudności, nie zostały w pełni zidentyfikowane. W tym badaniu zaimplementowano zadanie labiryntu, aby zbadać, w jaki sposób osoby starsze i młodsze w różny sposób przetwarzają dwa typy zdań o różnych poziomach złożoności składniowej, a mianowicie zdania względne podmiotu i zdania względne dopełnieniowe. Uczestnicy zostali poproszeni o wybranie między dwiema alternatywami w każdym segmencie zdań. Zadanie wymagało od uczestników zaangażowania się w ściśle przyrostowy tryb przetwarzania. Czasy czytania dla każdego segmentu zostały zarejestrowane, co pozwoliło na ilościowe określenie trudności czytania zdań. Zadanie pozwoliło nam zidentyfikować dokładne lokalizacje trudności w przetwarzaniu, a tym samym ułatwić dokładniejszą ocenę związanego z wiekiem spadku przetwarzania zdań. Wyniki wskazują, że efekt starzenia się stwierdzono głównie w rzeczownikach głównych, ale nie w innych obszarach zdań, co sugeruje, że zadanie labiryntu jest skuteczną metodą identyfikacji dokładnej lokalizacji efektu starzenia się w przetwarzaniu zdań. Omówiono implikacje tego eksperymentalnego paradygmatu dla badania wpływu starzenia się na przetwarzanie zdań.
Przetwarzanie zdań jest kluczowym procesem umożliwiającym ludziom rozumienie zdań w językach naturalnych. Wymaga ono integrowania napływających słów z istniejącymi strukturami zdaniowymi oraz ustanawiania relacji między słowami w zdaniu w sposób zgodny z ograniczeniami gramatycznymi. Ponieważ przetwarzanie zdań jest procesem obciążającym zasoby poznawcze, osoby starsze mają tendencję do napotykania trudności wynikających z powiązanego z wiekiem spadku pojemności pamięci roboczej. Wcześniejsze badania wykazały, że osoby starsze mają duże trudności z rozumieniem i przetwarzaniem zdań o złożonych strukturach składniowych, takich jak zdania przydawkowe (RCs): „The reporter whom the senator attacked admitted error”1. Większość dotychczasowych badań koncentrowała się na zdaniach RC, aby zbadać wpływ starzenia się na przetwarzanie zdań. W porównaniu z młodszymi dorosłymi, osoby starsze wykazują niższą dokładność i efektywność w rozumieniu zdań RC. Jednak mimo obszernych badań nad przetwarzaniem RC przez osoby starsze, nadal nie jest jasne, które części zdań RC są trudniejsze do przetworzenia dla osób starszych podczas czytania zdania słowo po słowie. Zurif i wsp. (1995) odkryli, że osoby starsze miały większe trudności przy czasownikach w zdaniach RC („attacked”), ponieważ mniej efektywnie przypisywały role pacjenta do obiektów czasowników („reporter”)2. Jednak niektóre badania sugerują, że osoby starsze nie wykazywały różnic w wynikach w stosunku do młodszej grupy kontrolnej w żadnym konkretnym regionie zdania. Trudności pojawiały się raczej w momencie, gdy uczestnicy kończyli czytać całe zdania3. Z kolei kilka innych badań wykazało, że osoby starsze radziły sobie mniej efektywnie niż osoby młodsze w przypadku podmiotów w zdaniach RC („the senator”) oraz czasowników („attacked”)4,5. Innymi słowy, dokładne miejsca występowania trudności w przetwarzaniu u osób starszych nie zostały jeszcze jasno zidentyfikowane.
Przetwarzanie zdań jest procesem inkrementalnym, który wymaga odpowiednich zasobów poznawczych. Zgodnie z teorią lokalności zależności (Dependency Locality Theory; DLT)6,7, trudności lub koszty przetwarzania w analizie zdań są determinowane przez odległość między nadchodzącym słowem a słowem zależnym, do którego jest ono przypisane, w związku z czym koszty te mogą różnić się w zależności od regionu zdania. Koszty przetwarzania wzrastają, gdy odległość między słowem a jego zależnością jest większa. W związku z tym, ze względu na spadek wydajności pamięci roboczej u osób starszych, mogą one napotykać większe trudności niż osoby młodsze przy słowach, które znajdują się daleko od swoich zależności i są poznawczo bardziej kosztowne, takich jak czasowniki („zaatakował”) w zdaniach z dopełnieniowym zdaniem przydawkowym (object RCs). Choć teoria DLT została poparta we wcześniejszych pracach8,9, była ona również kwestionowana w szeregu badań10. Badanie precyzyjnych lokalizacji trudności w przetwarzaniu u osób starszych i młodszych pozwala przetestować trafność teorii DLT i pomaga zrozumieć zależności między przetwarzaniem zdań a zasobami poznawczymi. Może ono również dostarczyć szczegółowego obrazu tego, jak procesy starzenia mogą wpływać na przetwarzanie zdań w czasie rzeczywistym.
Poprzednie badania nad wpływem starzenia się na przetwarzanie zdań podczas czytania opierały się głównie na metodzie czytania we własnym tempie (self-paced reading)5,11, słuchaniu we własnym tempie (self-paced listening)4 oraz torowaniu międzymodalnym (cross-modal priming)2. Jako miara online, zadania torowania międzymodalnego mogą być wykorzystywane do badania aktywacji informacji syntaktycznych lub leksykalnych podczas przetwarzania zdań. Jednakże zadanie to pozwala ujawnić wydajność przetwarzania jedynie na poziomie konkretnego słowa lub frazy, co nie umożliwia pomiaru wyników uczestników w różnych segmentach zdania w celu zidentyfikowania miejsc, w których występują główne trudności w przetwarzaniu. W rzeczywistości do tej pory przeprowadzono tylko jedno badanie, w którym wykorzystano zadanie torowania międzymodalnego do analizy związanego z wiekiem spadku sprawności przetwarzania zdań. Zurif i wsp. (1995) odkryli, że osoby starsze miały większe trudności z przetwarzaniem angielskich zdań względnych obiektowych (object RCs) w obszarach czasowników, gdy odległość między luką a wypełniaczem była większa2. Badanie to zasugerowało, że spadek sprawności przetwarzania zdań względnych związany z wiekiem jest wynikiem niedoboru zasobów pamięci roboczej2. Jednak ze względu na ograniczenia metodologiczne badanie to nie dostarczyło informacji na temat trudności w przetwarzaniu innych obszarów zdań względnych.
Jako jedna z najczęściej stosowanych metod w badaniach nad wpływem starzenia się na przetwarzanie zdań, zadania z czytaniem w tempie własnym (self-paced reading, SPR) wymagają od uczestników czytania zdań słowo po słowie poprzez naciskanie konkretnego przycisku. Uczestnicy wskazują naciśnięciem przycisku, że skończyli czytać słowo wyświetlone na ekranie, po czym pojawia się kolejne słowo, zastępując poprzednie. Uczestnicy powtarzają tę procedurę, aż zostaną zaprezentowane wszystkie słowa zdania, w którym momencie są proszeni o odpowiedź na pytanie sprawdzające zrozumienie treści przeczytanego właśnie zdania. Rejestrowane są czasy czytania (RTs), które służą do pomiaru trudności w przetwarzaniu każdego segmentu zdania, natomiast odpowiedzi na pytania kończące zdanie służą do pomiaru poprawności zrozumienia zdania. Zadania SPR różnią się znacząco od naturalnego czytania, ponieważ w jednym czasie może być wyświetlone tylko jedno słowo, a regresywne ruchy gałek ocznych są niemożliwe12. Nienaturalny charakter zadań SPR ma tę zaletę, że ogranicza liczbę strategii stosowanych przez uczestników, a tym samym można zminimalizować wpływ strategii przetwarzania na wyniki uczestników. Dlatego zadania SPR są pomocne dla badaczy w identyfikacji trudności związanych z przetwarzaniem każdego słowa w zdaniach. Głównym problemem w zadaniach SPR jest to, że nie gwarantują one dokładnego pomiaru RTs, ponieważ uczestnicy mogą opóźniać naciskanie przycisku, aby zapamiętać zdania, lub przyspieszać naciskanie przycisku, aby buforować każdy region w celu późniejszej rekonstrukcji treści zdań12.
Poza zadaniami SPR, okulografia (eye-tracking) była również często wykorzystywana w badaniach nad przetwarzaniem zdań13,14,15. W eksperymentach z wykorzystaniem okulografii uczestnikom prezentowane są pełne zdania, które mają przeczytać w sposób naturalny. Rejestrowane są czas trwania oraz lokalizacja fiksacji i regresji wzroku. Zaletą okulografii jest to, że umożliwia ona naturalne czytanie i nakłada niewielkie ograniczenia na sposób, w jaki uczestnicy czytają zdania12. Jednakże naturalność okulografii utrudnia badaczom ocenę dokładnych kosztów przetwarzania, ponieważ uczestnicy mogą stosować szeroki wachlarz strategii czytania, takich jak czytanie pobieżne lub słowo po słowie12. W związku z tym nie jest jasne, czy lokalizacja i czas trwania fiksacji odzwierciedlają trudności w przetwarzaniu, czy też zastosowanie określonych strategii czytania.
W niniejszym badaniu zastosowano zadanie labiryntowe (maze task)16,17, które pozwala rozwiązać te problemy za pomocą zadań SPR, okulografii (eyetracking) oraz zadań z torowaniem międzymodalnym. Zadanie labiryntowe jest nowocześniejszym paradygmatem czytania i adaptacją zadań czytania w tempie własnym (self-paced reading). Jest to podejście stosowane w eksperymentach psycholingwistycznych w celu rejestracji czasu reakcji (RT), gdy uczestnicy czytają zdania słowo po słowie. W tego typu zadaniach uczestnicy czytają zdanie, dokonując wyboru między dwiema alternatywami dla każdego segmentu zdania16. Procedura zadania labiryntowego została przedstawiona na Rysunku 1.

Rycina 1: Przykładowy wyświetl następujących po sobie ramek w zdaniu typu labirynt. Rycina pokazuje, że w każdej ramce znajdują się dwa alternatywne słowa, z których tylko jedno może kontynuować zdanie. Aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny, kliknij tutaj.
Jeśli pierwszym słowem zdania jest the, po którym następuje para słów cat i on, uczestnicy powinni wybrać słowo cat, naciskając przycisk, aby wskazać, że słowo po lewej stronie jest gramatyczną kontynuacją zdania. Gdy zostanie przedstawiona kolejna para słów (to i ate), uczestnicy powinni wybrać ate, ponieważ może ono pełnić funkcję czasownika w zdaniu. Procedura ta jest powtarzana aż do dotarcia do końca zdania. W przypadku popełnienia błędu bieżąca próba zostanie zakończona i rozpocznie się kolejna próba. Internetową demonstrację zadania labiryntowego udostępnioną przez Kennetha Forstera można znaleźć pod adresem http://www.u.arizona.edu/~kforster/MAZE.
Zadanie labiryntowe (maze task) jest rygorystycznie ograniczonym paradygmatem eksperymentalnym, w którym uczestnikom nie wolno zaglądać do przodu ani wracać do poprzedniej sekcji zdania18,19. Każde słowo musi zostać zintegrowane z istniejącą strukturą, zanim uczestnicy będą mogli przejść do czytania kolejnego słowa. Metoda ta wymaga od uczestników bardzo uważnego i dokładnego przetwarzania zdań, co ogranicza dostępne dla nich strategie przetwarzania. Pozwala to na obiektywny pomiar RT (czasów reakcji) w procesie rozumienia zdań w czasie rzeczywistym (online). Ponadto zadanie labiryntowe jest bardziej czułe na koszty przetwarzania związane z integrowaniem słów w zdaniach12,16, ponieważ nakłada nietypowe ograniczenia na strategie przetwarzania dostępne dla uczestników. W tym sensie zadanie labiryntowe jest szczególnie odpowiednie do badań nad przetwarzaniem zdań przez osoby starsze. Ze względu na bogatsze doświadczenie językowe, osoby starsze mają tendencję do przyjmowania różnych strategii kompensacyjnych, takich jak predykcja, aby ich wyniki były porównywalne z wynikami osób młodszych4. Strategie te sprawiają, że różnice wiekowe w przetwarzaniu zdań są mniej zauważalne. W zadaniu labiryntowym, jeśli uczestnicy udzielą odpowiedzi przedwcześnie, zostaną zmuszeni do odpowiedzi losowej przy następnej ramce, a tym samym prawdopodobnie popełnią błąd. W związku z tym zadanie to nie pozwala uczestnikom na tworzenie predykcji, a mierzony przez nie efekt ma charakter nieprzewidziany. Poprzez ograniczenie liczby dostępnych dla osób starszych strategii przetwarzania zdań12,16, zadanie labiryntowe umożliwia bardziej obiektywną ocenę trudności przetwarzania u osób starszych podczas czytania zdań.
W naszym badaniu wykorzystano zadanie z labiryntem, aby zidentyfikować trudności w przetwarzaniu zdań u osób starszych oraz zlokalizować efekt starzenia się. Ponieważ osoby starsze zazwyczaj charakteryzują się wolniejszą prędkością przetwarzania i dłuższym czasem czytania niż osoby młodsze, większość poprzednich badań oceniała wpływ starzenia się poprzez pomiar stopnia, w jakim efekt złożoności syntaktycznej lub koszt przetwarzania jest modulowany przez wiek, co jest powszechną praktyką w badaniach nad wpływem starzenia się na przetwarzanie zdań. W większości badań jako bodźce eksperymentalne wybrano zdania z podrzędnymi przydawkami obiektowymi (ORCs) oraz zdaniem z podrzędnymi przydawkami podmiotowymi (SRCs), ponieważ reprezentują one odpowiednio struktury bardziej złożone syntaktycznie i mniej złożone, co zilustrowano poniżej. W związku z tym w niniejszym badaniu ocenialiśmy również wpływ starzenia się poprzez analizę wpływu wieku na różnicę w przetwarzaniu między SRCs a ORCs.
a. Zdanie względne z podmiotem (SRC): Dziewczynka, która goniła chłopca, miała na sobie kapelusz.
b. Zdanie względne z dopełnieniem (ORC): Dziewczynka, którą gonił chłopiec, miała na sobie kapelusz.
Zgodnie z teorią lokalności zależności Gibsona6,7, zdanie (b) jest trudniejsze do przetworzenia niż zdanie (a), ponieważ w przypadku (b) wiążą się z nim wyższe koszty przechowywania i koszty integracji w celu przypisania roli pacjenta do rzeczownika głównego girl. Porównując wyniki uczestników w przetwarzaniu SRC i ORC, jesteśmy w stanie dowiedzieć się, w jaki sposób przetwarzają oni zdania o różnym obciążeniu poznawczym. Jednakże dotychczasowe badania są podzielone w kwestii interpretacji wpływu złożoności składniowej. Niektóre badania dowodziły, że jeśli efekt złożoności zdania jest nasilony u osób starszych, sugeruje to, że osoby starsze są bardziej wrażliwe na koszty przetwarzania niż osoby młodsze3,20. Zatem wzmocniony efekt złożoności zdania jest uznawany za dowód na związane z wiekiem pogorszenie przetwarzania zdań. Inne badania sugerowały jednak, że efekt złożoności zdania wskazuje na zdolność osób starszych do alokowania zasobów poznawczych w przetwarzanie zdań, a zatem należy go postrzegać jako oznakę zachowania zdolności przetwarzania zdań u osób starszych21. Te dwa nurty badawcze różnią się w interpretacji wpływu złożoności zdania głównie dlatego, że metody eksperymentalne stosowane w tych badaniach, takie jak SPR czy torowanie międzymodalne (cross-modal priming), nie pozwalają rozstrzygnąć, czy osoby starsze faktycznie wykorzystują zasoby pamięci roboczej do integrowania słów z poprzednimi częściami zdania, czy też nie mogą zintegrować słów z powodu braku zasobów pamięci roboczej. Zadanie maze może stanowić idealne rozwiązanie tego problemu, ponieważ w tym zadaniu uczestnicy są zmuszeni do integrowania słów z poprzednimi strukturami. W związku z tym można z całą pewnością stwierdzić, że RT uzyskane w zadaniu maze reprezentują rzeczywiste koszty przetwarzania lub trudność przetwarzania w procesie analizy zdań. Zadanie maze stanowi skuteczne narzędzie do badania przetwarzania zdań przez osoby starsze. Qiao, Shen i Forster (2002) wykorzystali zadanie maze do zbadania przetwarzania zdań RC w języku mandaryńskim i odkryli, że technika ta była wysoce czuła na efekt złożoności zdań podczas przetwarzania podmiotowych i przedmiotowych zdań RC w języku mandaryńskim19. Badanie to wskazuje, że zadanie maze znajduje zastosowanie w badaniach mających na celu lokalizację efektu eksperymentalnego w przetwarzaniu zdań lub przetwarzaniu leksykalnym w języku mandaryńskim.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Eksperyment został zatwierdzony przez Komisję Etyki Uniwersytetu Studiów Zagranicznych w Pekinie i był zgodny z wytycznymi dotyczącymi eksperymentów z udziałem ludzi. Wszyscy uczestnicy eksperymentu wyrazili pisemną zgodę na udział w badaniu.
1. Konstrukcja bodźców

Rycina 2: Przykład dwóch zdań eksperymentalnych. Na rysunku przedstawiono sytuację, w której uczestnikom prezentowano dwa chińskie słowa w każdej ramce i wymagano od nich wybrania tego, które może gramatycznie kontynuować zdanie. Słowa w ramce to znaki chińskie z angielskimi odpowiednikami podanymi w nawiasach. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.
2. Przesiewowa kwalifikacja uczestników i przygotowanie do eksperymentu
3. Procedura
4. Analiza danych
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Celem niniejszego badania jest analiza wpływu starzenia się na on-line'owe przetwarzanie zdań z wykorzystaniem zadania typu maze task. Czasy reakcji (RTs) dla każdego segmentu w zdaniach służą do określenia trudności przetwarzania. W badaniu tym zbadano, w jaki sposób grupa osób starszych (Mage = 65.2, SD = 3.04, zakres = 59 -74) oraz osób młodszych (Mage = 19.1, SD = 1.04, zakres = 18-23) odmiennie przetwarzała w języku mandaryńskim zdania z różnymi typami zdań przy...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W tym badaniu wykorzystano zadanie labiryntowe, aby znaleźć dokładną lokalizację wpływu starzenia się na przetwarzanie zdań. W badaniu sprawdzono, w jaki sposób osoby starsze i młodsze w różny sposób przetwarzały chińskie SRC i ORC. W zadaniu uczestnicy zostali poinstruowani, aby przeczytać zdanie, wybierając jedną z dwóch alternatyw, z których tylko jedna była gramatyczną kontynuacją zdania. Musieli oni dokonać wyboru tak szybko i jak najdokładniej, jak to możliwe. Jeśli uczestnicy wybrali właściwe alternatywy w sekwenc...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy oświadczają, że nie mają sprzecznych interesów.
To badanie było wspierane przez Fundusz Planowania Nauk Społecznych w Shandong [17CQRJ04] oraz Fundację Nauk Humanistycznych i Społecznych Ministerstwa Edukacji Chin [18YJA740048].
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Komputery | NIE | DOTYCZY | Nie dotyczy Służy do prezentowania bodźców i rejestrowania reakcji badanych. |
| E-prime | PST | 2.0.8.22 | Oprogramowanie do prezentacji bodźców |
| Cyfrowy test rozpiętości pamięci roboczej | NIE DOTYCZY | NIE DOTYCZY Służy do oceny rozpiętości pamięci roboczej badanych. Z Wechsler (1987). | |
| Globalna Skala Pogorszenia Stanu (GDS) | N/A | N/A | Służy do oceny ogólnego stanu poznawczego badanych. Z Reisberga, Ferrisa, de Leona i Crooka (1988) |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.