Summary

Un Priming semantico Event-related in compito di potenziale (ERP) per studiare l'elaborazione Lexico-semantico e Visuo-semantico nella disturbo dello spettro autistico

Published: April 12, 2018
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Summary

Questo articolo descrive un’attività ERP di priming semantico utilizzando coppie all’interno-modalità di immagini e parole per indagare l’elaborazione semantica in individui con disturbo dello spettro autistico (ASD).

Abstract

Gli individui con disturbo dello spettro autistico (ASD) hanno caratteristici deficit nella comprensione del significato della lingua, o l’elaborazione semantica. Tuttavia, alcune evidenze indicano che l’elaborazione semantica di stimoli non linguistico è intatto, suggerendo che il deficit semantico possono essere specifici della lingua. Per caratterizzare in modo appropriato i deficit di elaborazione semantica in individui con ASD, confronto di entro-modalità linguistiche (ad es., parole scritte) e non linguistica stimoli (ad esempio, immagini) è richiesto. Questo articolo descrive tale metodologia che si avvale di un paradigma di priming semantico durante la registrazione simultanea di dati elettroencefalografici (EEG). EEG fornisce una misura dinamica dell’attività cerebrale che ben si adatta a caratterizzare le sottili differenze di elaborazione semantica che potrebbero non essere osservabile a livello comportamentale. La semantica priming paradigma presenta un’immagine privilegiata o parola (es. cane) seguita da una foto di destinazione o una parola che sia correlati (ad es., gatto) o estranei (ad es., matita) al primo. Questo paradigma può così essere usato per valutare l’elaborazione semantica attraverso diverse modalità e per confrontare la capacità di elaborazione visuo-semantica e lessico-semantiche in individui con ASD e come potrebbero differire da individui di TD. I passaggi specifici coinvolti nella creazione di stimoli, eseguendo il test di EEG e analisi dei dati di EEG sono discussi. Risultati rappresentativi illustrano come il componente N400 del potenziale evento-correlati (ERP) è ridotte semanticamente correlate primo bersaglio coppie seguenti rispetto a coppie indipendenti. Comparazioni di N400 tra gruppi, le modalità e le condizioni in grado di fornire stime del successo di elaborazione semantica e quindi possono essere utilizzati per caratterizzare i deficit semantici in individui con ASD o altre popolazioni cliniche.

Introduction

Ricercatori in psicologia cognitiva sono stati a lungo interessati a come la gente capisce il significato del linguaggio. Elaborazione del linguaggio comporta una sequenza di fasi di crescente complessità, da lettera e parola di riconoscimento, per l’elaborazione semantica, per l’analisi sintattica. L’elaborazione semantica si intende l’accesso il significato di uno stimolo, sia esso una parola, un’immagine o suono. Dopo gli esordi del riconoscimento iniziale, accesso di significato di una parola, o semantica, è una tappa cruciale nell’elaborazione del linguaggio. Integrazione semantica si riferisce al processo di integrazione il significato degli stimoli per capire le loro relazioni ed è cruciale per il livello superiore di elaborazione quali frasi di comprensione del linguaggio. Non solo il significato di ogni parola in una frase deve necessariamente essere letta, ma i significati di ogni singola parola devono essere integrate per formare una coerente comprensione del significato della frase, o “succo”.

Gli individui con disturbo dello spettro autistico (ASD) hanno spesso i deficit significativi in lingua comprensione1. C’è una certa prova che suggerisce che queste difficoltà derivano da deficit nell’elaborazione semantica e integrazione2,3,4. Tuttavia, altri studi hanno suggerito che gli individui con ASD non mostrano deficit di elaborazione semantica quando materiali sono presentati in non-linguistiche (ad es., visivo o uditivo) modalità3,5,6 . Tali risultati suggeriscono che i deficit di elaborazione semantica in ASD possono essere limitati alla linguistica (cioè, scritto o parlato) modalità. Come tale, gli approcci che differenti modalità di contrasto possono fornire la comprensione nella misura in cui deficit di elaborazione semantica sono specifici del dominio o indicativo di uno stile di elaborazione pervasiva. Lo scopo di questa carta è di descrivere una metodologia per il confronto di elaborazione semantica tra diverse modalità utilizzando un task di priming semantico durante la simultanea registrazione elettrofisiologica.

Il paradigma di priming semantico ha una lunga storia nella ricerca studiando come semantica elaborazione influenze livello inferiore parola riconoscimento7,8. Nei compiti di priming semantico tradizionale, una parola privilegiata è presentata (ad es., gatto) seguita da una destinazione di parola che sia semanticamente correlate (ad es. cane) o estranei (ad es., libro) al primo. Tale attività avviene spesso nel contesto di un’operazione di decisione lessicale, tale che i partecipanti sono chiamati a determinare se la parola obiettivo è una parola vera o no. Altri paradigmi possono avere partecipanti eseguire un’attività di categorizzazione semantica della parola target o giudicare se i due stimoli sono collegati o no. Indipendentemente dal fatto il compito specifico, decenni di prove hanno stabilito che i tempi di reazione (RTs) sono più veloci a obiettivo parole semanticamente correlate al primo rispetto a quelli che non sono correlate.

Questo “effetto di priming semantico” è stato attribuito a una serie di meccanismi teorici conti7,8. Uno è che l’effetto di innesco è dovuto l’attivazione automatica di diffusione attraverso la rete semantica, tale che il recupero del significato della parola privilegiata attiva il significato di altre parole semanticamente correlate, tra cui la parola obiettivo. Quindi questo riduce il tempo necessario per l’attivazione semantico della parola obiettivo. Un secondo meccanismo teorico è che di aspettativa, che postula che dopo aver visto la parola privilegiata, i partecipanti generano un set previsto di potenziali bersagli. Parole target che sono inclusi in questo set sono quindi riconosciuti più rapidamente. Infine, gli altri hanno postulato l’esistenza di un meccanismo post-lessicale della corrispondenza semantica, che stabilisce l’esistenza di una relazione semantica tra la parola di primo e di destinazione. Indipendentemente dal meccanismo specifico alla base dell’effetto, priming semantico può essere un utile indice di elaborazione semantica e integrazione. Questo paradigma non è limitato agli stimoli lessicali e può essere utilizzato anche per indagare il priming semantico di stimoli non-lingua come immagini9 come pure cross-modale priming semantico (per esempio, tra parole e immagini)3.

Effetti di priming semantico sono state ben studiati nella letteratura psicolinguistica e sono stati studiati per quanto riguarda il tipo di relazioni primo bersaglio, la tempistica della presentazione primo e destinazione e molte altre manipolazioni8. I correlati elettrofisiologici di questo effetto sono stati ben caratterizzati10. L’elettroencefalografia (EEG) è un metodo di registrazione attività neurale via i cambiamenti nell’attività elettrica misurata al cuoio capelluto. EEG è una scelta utile di metodologia per un paradigma di priming semantico, perché ha molto buona risoluzione temporale (dell’ordine di millisecondi, ms) e può quindi fornire sottili differenze di elaborazione semantica tra condizioni o gruppi anche in assenza di effetti comportamentali o risposte.

Potenziali evento-correlati (ERP) sono cambiamenti di tempo-bloccata nel EEG che sorgono in risposta a uno stimolo specifico o il comportamento. A seconda dei tempi e la polarità della risposta, diversi componenti dell’ERP sono riflettenti di diversi aspetti di elaborazione cognitiva. Il componente N400 è un indicatore ben consolidato di elaborazione semantica e integrazione semantica11,12 (anche se esistono diverse altre interpretazioni10,13). L’ampiezza di N400 è ridotta quando integrazione semantica è più facile (ad esempio quando la perfezione e la destinazione in un paradigma di priming semantico sono semanticamente correlate) rispetto a quando integrazione semantica è più difficile (ad esempio quando due parole sono indipendenti). D’importanza, la differenza di ampiezza tra condizioni correlate e non correlate (vale a dire, il “effetto N400”) non è specifica del linguaggio. N400 effetti sono osservati anche in modalità non-lingua, come ad esempio in risposta a coppie di immagini semanticamente correlate e non correlate o suoni ambientali14,15,16,17. La N400 è così un utile componente ERP ai fini del paradigma attuale perché può essere utilizzato come una modalità indipendente dalla stima delle capacità di elaborazione e integrazione semantica.

Individui con ASD Visualizza ridotti o assenti effetti di priming semantico e N400 in risposta al linguaggio stimoli2,3,4, suggerendo i danni in elaborazione semantica. Tali effetti sono stati trovati in risposta a visuo-semantico e stimoli audio-semantico3,5,6, sostenendone l’affermazione che l’elaborazione semantica è selettivamente alterata per stimoli di lingua. Tuttavia, la maggior parte degli studi precedente, confrontando le modalità sono utilizzati cross-modal di innesco, tale che la coppia primo-destinazione contiene uno stimolo lessicale. Data la proposta che gli individui con ASD hanno deficit nell’elaborazione semantica di stimoli di lingua, tali stimoli cross-modali possono aver influito risultati. Per veramente di studiare se l’elaborazione semantica della lingua in modo selettivo è alterata in individui con ASD, coppie all’interno-modalità di stimoli lessicali e non lessicali devono essere utilizzate. In uno studio recente, Coderre et al. 6 fornito il primo confronto diretto di priming semantico all’interno-modalità di parola e nell’immagine per indagare i deficit di elaborazione semantica negli adulti (età 18-68) con ASD. Ai partecipanti con ASD e con sviluppo tipico (TD) hanno visto coppie di immagini e parole e ci hanno chiesto di giudicare se gli stimoli sono stati correlati o non. Durante questa operazione di priming semantico, la loro attività cerebrale è stata registrata utilizzando EEG. Confrontando gli effetti N400 tra i gruppi e le modalità, questo paradigma fornito la comprensione nella natura dell’elaborazione semantica in individui con ASD.

Lo scopo di questa carta è di descrivere il priming semantico metodologia ERP impiegato da Coderre et al. 6. anche se questo paradigma è stato inizialmente implementato per studiare l’elaborazione semantica in adulti con ASD, può risultare utile per qualsiasi sperimentatori che desiderano esplorare le componenti neurali di elaborazione lexico-semantico e visuo-semantico, entrambi in TD individui o in popolazioni cliniche specifiche.

Protocol

Tutti i metodi descritti qui sono stati approvati da istituzionale Review Board di Johns Hopkins University, dove è stato effettuato l’originale di Studio6 . 1. creazione di stimoli Creare un elenco iniziale di nomi concreti da cui dovrà avvenire il primo bersaglio coppie. Da un corpus selezionato come Subtlex19, selezionare circa 500 nomi concreti e ottenere le variabili di interesse (ad es., freq…

Representative Results

Se gli stimoli sono stati ordinati in modo appropriato in condizioni correlate e non correlate, deve essere osservato un effetto di N400 per stimoli sia di parola e di immagine (Figura 2). Questo è identificabile come una maggior ampiezza negativa in circostanze indipendenti rispetto alle relative condizioni. Per stimoli di parola, l’effetto dovrebbe verificarsi da 300 – 500 ms sopra centrale o centro-parietale del cuoio capelluto6<…

Discussion

Il presente libro è segnalata fasi critiche nello sviluppo di un paradigma ERP di priming semantico con immagine e parola stimoli per esplorare i deficit di elaborazione semantica in individui con ASD. Passaggi principali includono gli stimoli di creazione, l’attività di programmazione e l’esecuzione EEG test e analisi. La parte più lunga di questa procedura rischia di essere la creazione di stimoli, in quanto ciò richiede attenta corrispondenza tra e all’interno di coppie di stimolo, condizioni e modalità su variab…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Sviluppo di questo paradigma è stato sostenuto dal fondo di Neuroscienze Cognitive terapeutico e Benjamin e orjon Miller famiglia Endowment su invecchiamento, Alzheimer e ricerca sull’autismo.

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)

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Coderre, E. L. A Semantic Priming Event-related Potential (ERP) Task to Study Lexico-semantic and Visuo-semantic Processing in Autism Spectrum Disorder. J. Vis. Exp. (134), e57217, doi:10.3791/57217 (2018).

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