Medindo a aprendizagem estatística entre modalidades e domínios em crianças em idade escolar através de uma plataforma online e técnicas de neuroimagem

Apresentado aqui está um protocolo que introduz um conjunto de tarefas de aprendizagem estatística favorável às crianças voltadas para examinar o aprendizado das crianças sobre padrões estatísticos temporais entre domínios e modalidades sensoriais. As tarefas desenvolvidas coletam dados comportamentais usando a plataforma baseada na Web e dados de ressonância magnética funcional (fMRI) baseados em tarefas para examinar o engajamento neural durante o aprendizado estatístico.

A capacidade de extrair padrões de insumos é fundamental para o desenvolvimento linguístico e cognitivo. A técnica pode abordar se a notável heterogeneidade da aprendizagem estatística em crianças é explicada por mecanismos específicos de domínio ou domínio. Nosso protocolo permite a medição da aprendizagem estatística entre domínios e modalidades dentro dos indivíduos, é amigável para crianças e combina comportamento baseado na Web com técnicas de neuroimagem baseadas em laboratório.

Este método fornecerá uma visão das estruturas de aprendizagem do desenvolvimento da linguagem. Se aplicado em populações especiais, nosso protocolo também pode avançar nossa compreensão das dificuldades de aprendizagem de idiomas. Estamos no processo de tornar nossas tarefas acessíveis à comunidade de pesquisa no Zenodo e no GitHub.

Encorajamos outros pesquisadores a reproduzir nossas tarefas assim que estiverem disponíveis. Para executar um protocolo baseado na Web, navegue primeiro para o paradigma de aprendizagem estatística baseado na Web. Para a tarefa sílaba, introduza o participante a um alienígena e sua palavra favorita em sua língua alienígena. Doe.

Informe o participante que ouvirá a linguagem do alienígena e lembre-se de pressionar a barra espacial sempre que ouvir a palavra favorita. Que o participante complete um teste prático antes da fase de familiarização, na qual deve pressionar a barra espacial assim que a palavra favorita do alienígena for ouvida. Durante a fase de teste, instrua o participante a selecionar uma das duas sequências que soam mais familiares.

A sequência de destino será apresentada na fase de familiarização. Klaptoo a sequência de folhas não terá sido apresentada anteriormente. Klaptoo Na tarefa de tom, informe o participante que eles terão que acompanhar a nota favorita alienígena em sua canção folclórica.

A fase de teste seguirá o mesmo desenho da tarefa sílaba. Na tarefa de imagem, informou o participante que eles terão que acompanhar um alienígena especial como um grupo de alienígenas lineup para entrar em uma nave espacial. Durante a fase de teste apresentam ambos os alvos na fase de familiarização e trigêmeos de papel alumínio não vistos antes para o participante em pares.

Na carta a tarefa informou ao participante que eles terão que acompanhar o sinal favorito dos alienígenas. Enquanto o alienígena segura cartazes para um desfile. Para ajudar os participantes, especialmente as crianças, a se sentirem confortáveis na prática do scanner, a sessão de ressonância magnética com um scanner simulado.

Apresente o participante ao scanner simulado ou à câmera cerebral e ao seu amigo de varredura. Explique que o propósito do amigo de varredura é mantê-los companhia e ajudá-los se precisarem de alguma coisa. O amigo de varredura também lembrará gentilmente o participante para ficar parado se muito movimento for detectado pela câmera.

Introduza o participante ao paradigma de aprendizagem estatística e que ele complete uma breve parte da tarefa em um computador. Depois de completar a tarefa, ajude o participante a entrar no scanner simulado e jogue vídeos infantis para ajudá-los a se adaptar ao som e ao vídeo. Quando o participante estiver pronto, reprodu banque alguns scanners pré-gravados ou clipes de som para prepará-los para os ruídos produzidos pela ressonância magnética real.

Durante esse tempo, o participante pratica ficar parado e trabalhando com o amigo de varredura. Quando o participante está confortável com o scanner simulado confirmou que o protocolo de coleta de dados FMRI está adequadamente configurado no computador de aquisição de ressonância magnética. Que o participante deite confortavelmente na cama do scanner de ressonância magnética com fones de ouvido que protegem seus ouvidos do ruído do scanner e uma almofada de resposta na mão.

Coloque um preenchimento adicional ao redor da cabeça do participante para garantir movimento limitado da cabeça durante a coleta de dados e dar ao participante a opção de um amigo de varredura. Dê ao participante uma bola de aperto para usar para notificar se ele está angustiado ou precisa parar e colocar a bobina da cabeça sobre a cabeça do participante. Após alinhar o participante na cama de digitalização registre um novo participante no computador de aquisição e escolha o protocolo de digitalização correto.

Insira a cama de digitalização e o participante no furo da ressonância magnética e mostre um filme ao participante durante a aquisição de uma ressonância magnética estrutural. Para que o participante realize uma tarefa auditiva use um sistema Interfone conectado aos seus fones de ouvido para informar o participante. Agora vamos jogar um jogo de pressão de botões.

Você ouvirá os alienígenas, dirá palavras e tocará música lembre-se de pressionar o botão no bloco de resposta sempre que ouvir o som que você está ouvindo. Após dar as instruções, inicie o paradigma no computador de apresentação para permitir a aquisição dos dados de aprendizagem estatística auditiva. Para uma tarefa visual informe o participante.

Agora, você vai ver as fotos dos alienígenas e as cartas. Sempre que você vir as fotos que você está procurando pressione o botão em suas almofadas de resposta. Após dar as instruções, inicie o paradigma no computador de apresentação para adquirir os dados de aprendizagem estatística visual.

Uma vez que o participante tenha concluído o paradigma, pare a ressonância magnética, remova com segurança o participante de dentro do scanner e remova a bobina da cabeça. Na tarefa de aprendizagem estatística baseada na web. As crianças tiveram um desempenho significativamente melhor do que um nível de chance de 0,5 em todas as condições, indicando aprendizado estatístico bem-sucedido no nível de grupo.

A inclinação média do tempo de reação foi negativa e significativamente abaixo de zero na condição de sílaba e marginalmente significativa na condição da letra sugerindo uma aceleração mais rápida da detecção do alvo durante a fase de familiarização nas tarefas linguísticas. A inclinação média do tempo de reação não foi significativamente diferente de zero na imagem ou na condição do tom, apesar das evidências de aprendizado nas medidas offline de precisão. Aqui são apresentados resultados preliminares da FMRI com base em dados de nove crianças em idade escolar que concluíram tarefas auditivas e estatísticas visuais.

Ao comparar blocos estruturados com blocos aleatórios foram observados aglomerados significativos em uma variedade de regiões cerebrais, dependendo do tipo de estímulo. Esses resultados sugerem que o desenho atual da tarefa é sensível à detecção de alterações hemodinâmicas induzidas pelo aprendizado no cérebro das crianças. Achados representativos em adultos indicam que as sequências estruturadas são aprendeu suportadas por um tempo de resposta significativamente mais rápido na condição estruturada, em comparação com a condição aleatória em todas as tarefas do scanner em todas as tarefas do scanner, com exceção da tarefa de tom.

Incentivamos os pesquisadores a incluir outras medidas de diferença individual para entender melhor como a variabilidade e o aprendizado estatístico entre domínios e modalidades se relacionam com processos de nível superior. Este protocolo é um primeiro passo para delinear como as diferenças individuais na aprendizagem estatística podem explicar a variação dos resultados da linguagem tanto no desenvolvimento típico quanto atípico.