فتيلة دلالات المتصلة بالحدث محتملة (ERP) مهمة لدراسة معالجة ليكسيكو الدلالية وتجري الدلالية في اضطراب طيف التوحد
Summary
وتصف هذه الورقة مهمة تخطيط موارد المؤسسات فتيلة دلالية باستخدام أزواج داخل أسلوب الصور والكلمات للتحقيق في المعالجة الدلالية في الأفراد المصابين باضطراب طيف التوحد (ASD).
Abstract
الأفراد المصابين باضطراب طيف التوحد (ASD) لديها عجز المميزة في فهم معنى اللغة، أو تجهيز الدلالي. ومع ذلك، بعض الأدلة يشير إلى أن المعالجة الدلالية للمحفزات غير لغوية سليمة، مما يوحي بأن العجز دلالية قد تكون لغة معينة. وصف مناسب عجز المعالجة الدلالية في الأفراد مع ASD، المقارنة داخل-طريقة لغوية (مثلاً، كلمات مكتوبة) وغير اللغوية المحفزات (مثل الصور) مطلوب. وتصف هذه الورقة هذه منهجية أن يجعل استخدام نموذج فتيلة الدلالي أثناء تسجيل اليكترونسيفالوجرافيك (EEG) البيانات المتزامنة. ويوفر التخطيط الدماغي قياس دينامية لنشاط الدماغ التي مناسبة تماما لتمييز الفروق الدقيقة في معالجة الدلالات التي قد لا يمكن ملاحظته على المستوى السلوكي. الدلالات فتيلة نموذج يعرض صورة رئيس الوزراء أو كلمة (مثل الكلب) متبوعاً بالصورة المستهدفة أو الكلمة التي أما ذات الصلة (مثلاً، لجنة مناهضة التعذيب) أو لا علاقة لها (مثل القلم الرصاص) إلى رئيس الوزراء. وبالتالي يمكن استخدام هذا النموذج لتقييم المعالجة الدلالية عبر طرائق مختلفة، ومقارنة قدرات تجهيز ليكسيكو الدلالية وتجري الدلالية في الأفراد مع ASD، وكيف أنها قد تختلف عن الأفراد TD. وتناقش الخطوات المحددة التي تنطوي عليها خلق المحفزات، أداء اختبار EEG، وتحليل بيانات التخطيط الدماغي. نتائج تمثيلية توضح كيف أن العنصر N400 المحتملة ذات الصلة بالحدث (ERP) انخفاض التالية المتصلة غويا رئيس الوزراء-الهدف أزواج أزواج لا علاقة لها بالمقارنة. مقارنات بين N400 بين الشروط والطرائق، والجماعات يمكن أن تقدم تقديرات لنجاح المعالجة الدلالية، ومما يمكن استخدامها لوصف العجز الدلالية في الأفراد مع ASD أو غيرهم من السكان السريرية.
Introduction
الباحثون في علم النفس المعرفي طويل المهتمين في كيفية فهم الناس معنى اللغة. معالجة اللغة ينطوي على سلسلة من الخطوات لزيادة تعقيد، من الاعتراف بالرسالة والكلمة، لتجهيز الدلالي، لتحليل النحوية. المعالجة الدلالي يشير إلى الوصول إلى معنى حافز، سواء كانت كلمة أو صورة، أو صوت. عقب اتخاذ خطوات مبكرة للتعرف على الكلمة الأولى، الوصول لمعنى لكلمة، أو دلالات، خطوة حاسمة في معالجة اللغة. التكامل الدلالي يشير إلى عملية إدماج معنى المحفزات لفهم العلاقات الخاصة بهم، وهو أمر حاسم لمعالجة مثل الجمل فهم اللغة ذات مستوى أعلى. معنى كل كلمة في جملة تحتاج إلى الوصول إليه، بل معاني كل كلمة الفردية بحاجة إلى أن تكون متكاملة لتشكيل فهم متسق لمعنى الجملة، أو “جوهر”.
غالباً ما يكون الأفراد المصابين باضطراب طيف التوحد (ASD) عجز كبير في فهم اللغة1. وهناك بعض الأدلة التي تشير إلى أن هذه الصعوبات ناجمة عن العجز في المعالجة الدلالية والتكامل2،،من34. ومع ذلك، قد اقترحت دراسات أخرى أن الأفراد مع ASD عدم إظهار عجز المعالجة الدلالية عندما يتم عرض المواد غير اللغوية (مثلاً، بصرية أو سمعية) طرائق3،5،6 . هذه النتائج تشير إلى أن عجز المعالجة الدلالية في ASD قد تكون مقيدة للغوية (أي، مكتوبة أو منطوقه) الطرائق. على هذا النحو، النهج النقيض طرائق مختلفة قد توفر نظرة ثاقبة مدى التي عجز المعالجة الدلالية مجال معين أو إرشادية لأسلوب معالجة تفشي. والغرض من هذه الورقة وصف منهجية لمقارنة المعالجة الدلالية بين طرائق مختلفة باستخدام مهمة فتيلة دلالي أثناء تسجيل الكهربية المتزامنة.
نموذج فتيلة الدلالي تاريخاً طويلاً في التحقيق البحوث الدلالية كيفية معالجة التأثيرات المستوى الأدنى word التعرف على7،8. ويرد في المهام التقليدية فتيلة الدلالي، كلمة رئيس الوزراء (مثلاً، لجنة مناهضة التعذيب) متبوعاً بهدف ذات الصلة (مثل الكلب) الكلمة التي أما لغوياً أو لا علاقة لها (كتابمثلاً ) إلى رئيس الوزراء. هذه مهمة غالباً ما يتم في سياق مهمة المقرر اللغوي، مثل أن يطلب من المشاركين تحديد ما إذا كان الهدف كلمة كلمة حقيقية أم لا. نماذج أخرى قد يكون المشاركون أداء مهمة تصنيف دلالي على كلمة الهدف، أو القاضي عما إذا كانت المحفزات اثنين ترتبط أو لا. بغض النظر عن المهمة المحددة، وأرست عقود أدلة أن أوقات رد الفعل (RTs) تكون أسرع للكلمات المستهدفة التي ترتبط غويا رئيس الوزراء مقارنة بتلك التي لا علاقة لها.
ويعزى هذا “التأثير الدلالي فتيلة” إلى عدد من الآليات في الحسابات النظرية7،8. واحد أن تأثير فتيلة سبب التنشيط نشر التلقائي من خلال الشبكة الدلالية، وأن ينشط على استرجاع معنى كلمة رئيس الوزراء لمعنى الكلمات لغوياً ذات الصلة الأخرى، بما في ذلك كلمة الهدف. ثم هذا يقلل من الوقت اللازم لتنشيط الدلالي للكلمة المستهدفة. إليه نظرية ثانية هي أن المشاركين من المتوقع، والذي يفترض أن لدى رؤية كلمة رئيس الوزراء، إنشاء مجموعة المتوقعة من الأهداف المحتملة. ثم يتم التعرف على الكلمات المستهدفة التي سيتم تضمينها في هذه المجموعة بسرعة أكبر. وأخيراً، آخرين قد افترض وجود إليه بعد لغوي للمطابقة الدلالية، التي تثبت وجود علاقة دلالية بين كلمة رئيس الوزراء والهدف. بغض النظر عن الآلية المحددة الكامنة وراء التأثير، يمكن فتيلة الدلالي فهرس مفيدة لتجهيز الدلالية والتكامل. هذا النموذج هو أيضا ليس حكرا على المحفزات معجمي، ويمكن أن تستخدم أيضا للتحقيق فتيلة الدلالي من المحفزات غير اللغة مثل صور9 فضلا عن الصليب مشروط الدلالي فتيلة (مثلاً، بين الكلمات والصور)3.
آثار فتيلة الدلالي مدروسة في الأدب بسيتشولينجويستيك، وقد تم التحقيق في ما يتعلق بالنوع من علاقات رئيس الوزراء-الهدف وتوقيت عرض رئيس الوزراء والهدف، والعديد من المعالجات الأخرى8. كما قد يرتبط الكهربية لهذا الغرض جيدا تتسم10. المخ (EEG) طريقة لتسجيل النشاط العصبي عن طريق التغيرات في النشاط الكهربائي يقاس في فروة الرأس. التخطيط الدماغي خيار مفيدة منهجية لوضع نموذج فتيلة دلالية لأنها جيدة جداً الأزمنة (بما يقارب ميلي ثانية، مرض التصلب العصبي المتعدد) ويمكن أن توفر بذلك الفروق الدقيقة في المعالجة الدلالية بين الشروط أو الجماعات حتى في غياب الآثار السلوكية أو الردود.
الإمكانات المتعلقة بالحدث (نظم تخطيط موارد المؤسسات) هي التغييرات الوقت غير الساحلية في التخطيط الدماغي التي تنشأ استجابة لحافز معين أو سلوك. تبعاً لتوقيت والأقطاب من الاستجابة، العناصر المختلفة لتخطيط موارد المؤسسات انعكاس لجوانب مختلفة من التجهيز المعرفي. المكون N400 علامة راسخة للمعالجة الدلالية والتكامل الدلالي11،12 (على الرغم من وجود عدة تفسيرات أخرى10،13). يتم تقليل السعة N400 عند التكامل الدلالي أسهل (مثل عندما ترتبط غويا رئيس الوزراء والهدف في نموذج فتيلة دلالي) بالمقارنة مع عند التكامل الدلالي أكثر صعوبة (مثل عندما كلمتين لا علاقة لها). الأهم من ذلك، الفرق السعة بين الظروف ذات الصلة، ولا علاقة لها (أي، “تأثير N400”) ليست خاصة باللغة. ولوحظت آثار N400 أيضا في طرائق غير اللغة، مثل ردا على أزواج من الصور المرتبطة لغوياً وغير ذات صلة أو الأصوات البيئية14،15،،من1617. N400 وبالتالي عنصرا مفيداً في تخطيط موارد المؤسسات لأغراض النموذج الحالي نظراً لأنه يمكن استخدامها كتقدير طريقة مستقلة لقدرات التجهيز والتكامل الدلالي.
الأفراد مع إظهار ASD انخفاض أو غياب الآثار فتيلة الدلالات والآثار N400 استجابة للغة المحفزات2،،من34، مما يوحي بضعف في المعالجة الدلالية. وجدت هذه الآثار في استجابة لتجري الدلالية والمحفزات الصوت الدلالي3،5،6، تقديم الدعم للمطالبة أن المعالجة الدلالية البصر بشكل انتقائي للمحفزات اللغة. ومع ذلك، استخدمت معظم الدراسات السابقة مقارنة طرائق فتيلة عبر مشروط، مثل أن يحتوي على زوج رئيس الوزراء-الهدف حافزا معجمي. نظراً لهذا الاقتراح أن الأفراد مع ASD لديها عجز في المعالجة الدلالية للمحفزات اللغة، مثل هذه المحفزات مشروط الصليب ربما أثرت على النتائج. حق التحقيق في ما إذا كانت المعالجة الدلالية للغة هو ضعف بشكل انتقائي في الأفراد مع ASD، يجب استخدام أزواج داخل أسلوب من المحفزات لغوي وغير لغوي. في دراسة حديثة، كودير et al. وقدم 6 المقارنة المباشرة الأولى من ضمن أسلوب الكلمة والصورة فتيلة الدلالي للتحقيق في عجز المعالجة الدلالية في البالغين (الفئة العمرية 18-68) مع ASD. المشاركين مع ASD وتطوير عادة المشاركين (الدفتيريا) ينظر إلى أزواج من الصور والكلمات وكانت ردا على سؤال للقاضي عما إذا كانت المحفزات تتصل أو لا. خلال هذه المهمة فتيلة الدلالي، تم تسجيلها على نشاط الدماغ باستخدام التخطيط الدماغي. بمقارنة آثار N400 بين المجموعات والطرائق، قدم هذا النموذج التبصر في طبيعة المعالجة الدلالية في الأفراد مع ASD.
والغرض من هذه الورقة وصف فتيلة دلالية منهجية تخطيط موارد المؤسسات التي توظفهم كودير et al. 6-على الرغم من أن تم تنفيذ هذا النموذج في البداية دراسة المعالجة الدلالية في البالغين مع ASD، أنها قد تكون مفيدة لأي المجربون الراغبين في استكشاف يرتبط العصبية لتجهيز ليكسيكو الدلالية وتجري الدلالي، أما TD في الأفراد أو في فئات معينة من السكان السريرية.
Protocol
Representative Results
Discussion
وقد أفادت هذه الورقة الخطوات الحاسمة في تطوير نموذج تخطيط موارد المؤسسات فتيلة دلالي مع المحفزات صورة وكلمة لاستكشاف الدلالي معالجة العجز في الأفراد مع ASD. وتشمل الخطوات الرئيسية خلق المحفزات والبرمجة المهمة، وأداء اختبار التخطيط الدماغي والتحليلات. الجزء الأكثر استهلاكاً للوقت من هذا ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تطوير هذا النموذج يدعمه الصندوق علم الأعصاب المعرفي العلاجية وبنيامين والأنيق بيشي ميلر الأسرة الهبات في الشيخوخة والزهايمر والتوحد للبحث.
Materials
| EEG system | Electrical Geodesics, Inc. (EGI) | Geodesic EEG system (GES) 400 system: Net Amps 400 amplifier, NetStation 5.3, 128-channel HydroCel Geodesic Sensor nets | |
| Potassium chloride | Electrical Geodesics, Inc. (EGI) | ||
| Plastic bucket | Electrical Geodesics, Inc. (EGI) | EGI provides a plastic bucket for mixing electrolyte but any clean container can be used | |
| Baby shampoo | Johnson's | ||
| GNU Image Manipulation Program (GIMP) |
References
- Tager-Flusberg, H., Paul, R., Lord, C. Language and communication in autism. Handbook of Autism and Pervasive Developmental Disorders. , 335-364 (2005).
- Kamio, Y., Robins, D., Kelley, E., Swainson, B., Fein, D. Atypical Lexical/Semantic Processing in High-Functioning Autism Spectrum Disorders without Early Language Delay. Journal of Autism and Developmental Disorders. 37, 1116-1122 (2007).
- McCleery, J. P., Ceponiene, R., Burner, K. M., Townsend, J., Kinnear, M., Schreibman, L. Neural correlates of verbal and nonverbal semantic integration in children with autism spectrum disorders. Journal of Child Psychology and Psychiatry. 51 (3), 277-286 (2010).
- Dunn, M. A., Gaughan, H., Kreuzer, J., Kurtzberg, D. Electrophysiologic correlates of semantic classification in autistic and normal children. Developmental Neuropsychology. 16 (1), 79-99 (1999).
- Kamio, Y., Toichi, M. Dual access to semantics in autism: is pictorial access superior to verbal access?. Journal of Child Psychology and Psychiatry. 41 (7), 859-867 (2000).
- Coderre, E. L., Chernenok, M., Gordon, B., Ledoux, K. Linguistic and Non-Linguistic Semantic Processing in Individuals with Autism Spectrum Disorders: An ERP Study. Journal of Autism and Developmental Disorders. 47 (3), 795-812 (2017).
- Neely, J. H. Semantic priming effects in vidual word recognition: A selective review of current findings and theories. Basic processes in reading: Visual word recognition. 11, 264-336 (1991).
- McNamara, T. P. . Semantic priming: Perspectives from memory and word recognition. , (2005).
- McPherson, W. B., Holcomb, P. J. An electrophysiological investigation of semantic priming with pictures of real objects. Psychophysiology. 36, 53-65 (1999).
- Kutas, M., Federmeier, K. D. Thirty years and counting: Finding meaning in the N400 component of the event-related brain potential (ERP). Annual Review of Psychology. 62, 621-647 (2011).
- Kutas, M., Hillyard, S. Reading Senseless Sentences: Brain Potentials Reflect Semantic Incongruity. Science. 207 (4427), 203-205 (1980).
- Lau, E. F., Phillips, C., Poeppel, D. A cortical network for semantics: (de)constructing the N400. Nature Reviews Neuroscience. 9 (12), 920-933 (2008).
- 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).
- Barrett, S. E., Rugg, M. D. Event-Related Potentials and the Semantic Matching of Pictures. Brain and Cognition. , 201-212 (1990).
- Hamm, J. P., Johnson, B. W., Kirk, I. J. Comparison of the N300 and N400 ERPs to picture stimuli in congruent and incongruent contexts. Clinical Neurophysiology. 212, 1339-1350 (2002).
- Ganis, G., Kutas, M., Sereno, M. I. The search for "common sense": an electrophysiological study of the comprehension of words and pictures in reading. Journal of Cognitive Neuroscience. 8 (2), 89-106 (1996).
- Nigam, A., Hoffman, J. E., Simons, R. F. N400 to Semantically Anomalous Pictures and Words. Journal of Cognitive Neuroscience. 4 (1), 15-22 (1992).
- Coltheart, M. The MRC psycholinguistic database. Quarterly Journal of Experimental Psychology. 33A, 497-505 (1981).
- Brysbaert, M., New, B. Moving beyond Kucera and Francis: A critical evaluation of current word frequency norms and the introduction of a new and improved word frequency measure for American English. Behavior Research Methods. 41 (4), 977-990 (2009).
- Davies, M. . The Corpus of Contemporary American English: 450 million words, 1990-present. , (2009).
- Zuccolotto, A. P., Roush, R. E., Eschman, A., Schneider, W. . E-Prime 2.0 Getting Started Guide. , (2012).
- Duncan, C. C., et al. Event-related potentials in clinical research: Guidelines for eliciting, recording, and quantifying mismatch negativity, P300, and N400. Clinical Neurophysiology. 120 (11), 1883-1908 (2009).
- Tools, P. S. . E-Prime Extensions for Net Station 2.0 User Manual. , (2014).
- Electrical Geodesics Inc. . Net Station 5 User Manual. , (2017).
- Tanner, D., Morgan-Short, K., Luck, S. J. How inappropriate high-pass filters can produce artifactual effects and incorrect conclusions in ERP studies of language and cognition. Psychophysiology. 52 (8), 997-1009 (2015).
- Dien, J. Issues in the application of the average reference: Review, critiques, and recommendation. Behavior Research Methods, Instruments, and Computers. 30 (1), 34-43 (1998).
- Dien, J., Franklin, M. S., May, C. J. Is "Blank" a suitable neutral prime for event-related potential experiments?. Brain and Language. 97, 91-101 (2006).
- Franklin, M. S., Dien, J., Neely, J. H., Huber, E., Waterson, L. D. Semantic priming modulates the N400, N300, and N400RP. Clinical Neurophysiology. 118 (5), 1053-1068 (2007).
- Luck, S. J. . An Introduction to the Event-Related Potential Technique. , (2005).
- Groppe, D. M., Urbach, T. P., Kutas, M. Mass univariate analysis of event-related brain potentials/fields I: A critical tutorial review. Psychophysiology. 48, 1711-1725 (2011).
- Tanner, D., Van Hell, J. G. ERPs reveal individual differences in morphosyntactic processing. Neuropsychologia. 56, 289-301 (2014).
- D’Arcy, R. C. N., et al. Electrophysiological assessment of language function following stroke. Clinical Neurophysiology. 114 (4), 662-672 (2003).
- Pérez Velázquez, J. L., Galán, R. F. Information gain in the brain’s resting state: A new perspective on autism. Frontiers in Neuroinformatics. 7 (37), 1-10 (2013).
- Davis, G., Plaisted-Grant, K. Low endogenous neural noise in autism. Autism. 19 (3), 351-362 (2015).
- Ledoux, K., Coderre, E. L., Bosley, L., Buz, E., Gangopadhyay, I., Gordon, B. The concurrent use of three implicit measures (eye movements, pupillometry, and event-related potentials) to assess receptive vocabulary knowledge in normal adults. Behavior Research Methods. 48 (1), 285-305 (2016).
- Matson, J. L., Shoemaker, M. Intellectual disability and its relationship to autism spectrum disorders. Research in Developmental Disabilities. 30 (6), 1107-1114 (2009).
