Summary
Presentamos un protocolo para disociar los factores entrelazados de dificultad integrativa e imprevisto en frases semánticamente anómalas aplicando múltiples repeticiones para mejorar la expectativa de los participantes para oraciones anómalas. La disociación ayuda a investigar el principal contribuyente de los efectos relacionados con los eventos (ERP) como el N400 en los estudios de idiomas.
Abstract
Los factores de búsqueda de la inesperada y la dificultad de integración semántica que residen naturalmente en frases anómalas en los estudios de idiomas dificultan la determinación del mecanismo de procesamiento subyacente de los componentes ERP. A diferencia del enfoque estático tradicional de manipular la expectativa a través de la frecuencia del corpus o la probabilidad de cloze, este protocolo propone un método dinámico para mejorar la expectativa de los participantes para frases anómalas raramente satisfechas por múltiples repeticiones mientras que mantener sus dificultades semánticas de integración. Para hacer frente al aumento del coste de tiempo resultante de múltiples repeticiones, este protocolo propone repetir sólo la estructura central estrictamente simplificada extraída de la frase anómala antes de presentar la semánticamente enriquecida, mucho más informativa frase anómala completa que contiene la estructura central anómala para reiniciar el procesamiento de integración semántica. La frase anómala completa provocó un efecto P600. Sugiere que los participantes no renunciaron al procesamiento de la información anómala después de repeticiones y la misma dificultad de integración semántica se reinició con éxito. Es importante destacar que los resultados experimentales representativos revelan que el efecto N400 muy atenuado causado por múltiples repeticiones no fue recuperado por la dificultad de integración semántica reiniciada de seguimiento. Sugiere que el efecto N400 atenuado debe atribuirse principalmente a la mejora de la expectativa de información anómala por múltiples repeticiones. Los resultados experimentales muestran que este método puede mejorar eficazmente la expectativa de los participantes para oraciones anómalas, manteniendo al mismo tiempo la dificultad de integración semántica.
Introduction
Las frases anómalas son ampliamente utilizadas por los linguistas para estudiar el procesamiento cognitivo en línea de las lenguas normales. Por ejemplo, en estudios de potenciales relacionados con eventos (ERP), se informó que las oraciones con anomalías semánticas (por ejemplo, "Difundió el pan caliente con calcetines"). 2 , 3), mientras que las sentencias con dificultades o anomalías sintácticas (por ejemplo, "La mujer persuadida de responder a la puerta...") fueron reportadas para que se provoque un efecto P6004,5. Estos componentes electrofisiológicos se utilizan ampliamente como indicadores fiables para investigar los cursos temporales normales de procesamiento de información de diferentes aspectos del lenguaje, como la sintaxis y la semántica.
Las oraciones anómalas causan grandes dificultades para el procesamiento de la integración semántica durante la comprensión. Sin embargo, factores de confunción como la imprevisto (es decir, cualquier expresión anómala es naturalmente una expresión inesperada) hacen difícil determinar el verdadero proceso cognitivo subyacente al efecto observado provocado por oraciones anómalas. Por ejemplo, si un efecto N400 es provocado por una oración anómala, no está claro si es causado por la impesividad6,7,8 o dificultad integrativa1,9,10 .
Para determinar si es la expectativa o la dificultad de integración semántica lo que contribuye al efecto electrofisiológico provocado, necesitamos disociar estos dos factores. Tradicionalmente, la expectativa se mide a menudo por frecuencia de corpus (en estudios de palabras) o probabilidad de cloze (en estudios de oraciones). El método ampliamente aplicado para manipular la expectativa en los experimentos tradicionales es elegir estímulos con puntuaciones altas y bajas en la expectativa para formar grupos esperados e inesperados. Este método es eficaz en la manipulación de la expectativa y ha producido abundantes resultados perspicaces.
Sin embargo, como un enfoque estático para manipular la expectativa, tiene una limitación: es difícil que los grupos esperados e inesperados tengan la misma dificultad de integración semántica. Con esta manipulación, los estímulos seleccionados para los grupos esperados e inesperados tienen que ser diferentes; por lo tanto, la dificultad de integración semántica se altera cuando manipulamos la expectativa mediante el uso de diferentes estímulos con diferentes valores de expectativa o probabilidades de cloze). Si bien podemos encontrar expresiones inesperadas pero razonables (es decir, expresiones inesperadas compuestas de palabras que pueden integrarse con éxito en un mensaje razonable), es posible que los esfuerzos integradores requeridos por estos las expresiones son diferentes de las requeridas por las expresiones normales. Si no se controlan las diferencias, podrían derivarse diferencias significativas en las respuestas cerebrales, ya que la evidencia clara demuestra que el procesamiento integrador de nuevas expresiones metafóricas inesperadas pero razonables desencadena respuestas cerebrales muy diferentes de las activadas por metáforas convencionales11,12.
Para abordar este problema, proponemos un nuevo método para mejorar dinámicamente la expectativa de los participantes para las oraciones anómalas mientras intentamos mantener la dificultad de integración semántica. Específicamente, rápidamente familiarizamos a los participantes con frases anómalas desconocidas y así mejoramos su expectativa a través de múltiples repeticiones. Es importante destacar que las repeticiones múltiples no cambian el estímulo en sí; por lo tanto, la información semánticamente anómala en sí permanece inalterada (es decir, la palabra crítica todavía no se puede integrar con éxito en el contexto).
Sin embargo, el cerebro podría renunciar a la integración después de enterarse de que la información anómala no se puede integrar con éxito en el contexto anterior en absoluto (es decir, el procesamiento de integración podría estar ausente para que no haya dificultad de integración). Por lo tanto, este protocolo propone repetir sólo la información anómala básica extraída de la frase anómala primero, y luego utilizar la frase anómala completa que contiene la información anómala idéntica como una versión semánticamente enriquecida de esta información anómala central, para iniciar un nuevo procesamiento de integración semántica en la condición de repetición. Con la información anómala idéntica en la frase anómala completa semánticamente enriquecida y el nuevo procesamiento de integración semántica iniciado, suponemos que la dificultad de integración semántica desencadenada por la información anómala en el frase anómala después de múltiples repeticiones debe permanecer casi igual que la desencadenada por la información anómala antes de las repeticiones (independientemente del estado del procesamiento de integración semántica durante las repeticiones). Por lo tanto, asumimos que el factor de dificultad de integración semántica en las frases anómalas completas semánicamente enriquecidas sigue siendo el mismo después de las repeticiones que en las estructuras principales simplificadas correspondientemente, pero la expectativa se mejora en gran medida.
Sobre la base de estos supuestos, comparamos el efecto N400 provocado por frases anómalas completas enriquecidas semánticamente que contienen la información anómala central repetida con la provocada por las frases anómalas completas recién cumplidas, para investigar la contribuyente de este efecto DE ERP. Las hipótesis de trabajo son las siguientes: según estudios anteriores, el efecto N400 se atenuaría significativamente por repeticiones. Sobre la base del N400 atenuado, si la integración semántica recién iniciada de la misma información anómala provoca la recuperación del efecto N400 atenuado a un nivel similar al generado por el mismo tipo de información anómala contenida en frases anómalas sin repeticiones, entonces sugiere que la dificultad de integración semántica es el contribuyente dominante del efecto N400 provocado; de lo contrario sugiere que lo inesperado es el principal contribuyente.
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Protocol
El presente protocolo fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Tsinghua.
1. Construcción de estímulos
- Construir frases anómalas críticas para los grupos de repetición y no repetición
- Preparar un número adecuado de frases correctas para la construcción de frases anómalas (no menos de 40). Por ejemplo, "Estos dos componentes estaban separados por un dispositivo centrífugo". Trate de usar sólo oraciones libres de emociones tanto como sea posible.
- Construir oraciones anómalas basadas en las oraciones correctas y luego asignar la mitad al grupo de repetición y la mitad al grupo de no repetición.
- Por ejemplo, asigne la frase "Estos dos componentes fueron participados por un dispositivo centrífugo" al grupo de repetición y "Estos dos componentes fueron punto y coma por un dispositivo centrífugo" al grupo de no repetición. Asegúrese de que los dos grupos de oraciones anómalas son muy comparables en elementos como la verosimilitud, el tipo de infracción y la longitud.
- Mezcle todas las oraciones anómalas con un grupo de oraciones normales (es decir, oraciones sin dificultad de integración) de una manera aleatoria para formar una lista de oraciones normales y anómalas.
- Invite a un grupo de hablantes nativos (no menos de 30 personas) a puntuar la aceptabilidad de las oraciones anómalas utilizando una escala de 1 a 7 puntos, con un alto valor que representa una alta aceptabilidad.
- Seleccione suficientes pares de oraciones anómalas apropiadas (no menos de 35) para su uso como estímulos basados en las puntuaciones de aceptabilidad. Las oraciones anómalas deben ser lo más bajas posible en aceptabilidad (por ejemplo, con puntuaciones inferiores a 2). Asegúrese de que los dos grupos de oraciones anómalas no son significativamente diferentes en la puntuación de aceptabilidad (se recomienda el análisis de medidas repetidas de la varianza).
- Preparar los estímulos correspondientes para estas frases anómalas críticas para las repeticiones
- Para el grupo de repetición, extraiga los elementos anómalos principales de la oración anómala completa para formar una estructura central para la repetición (por ejemplo, para estudiar el efecto N400, extraiga los elementos centrales causando incongruencia semántica).
- Asegúrese de que sólo se mantengan los elementos anómalos del núcleo más simplificados (es decir, eliminar cualquier información que no esté relacionada con la laicitation del efecto a estudiar). Por ejemplo, extraer sólo la estructura central semánticamente anómala "los componentes se participaron..." de la frase anómala completa "Estos dos componentes fueron participados por un dispositivo centrífugo".
- Para el grupo de no repetición, cambie la estructura central de modo que sea diferente de la extraída de la frase anómala completa, para evitar que se repita la estructura central anómala contenida en la frase anómala completa (es decir, para preparar una estructura central diferente para el uso de la repetición).
- Por ejemplo, después de extraer la estructura del núcleo "los componentes fueron punto y coma..."de la frase anómala crítica "Estos dos componentes fueron punto y comisión por un dispositivo centrífugo" en el grupo de no repetición, reemplace la palabra clave "semicoloned" en el estructura central extraída con otra palabra como "diferenciada" (es decir, utilizar "los componentes estaban diferenciados..." en lugar de "los componentes fueron de punto y coma..." para la repetición con el grupo de no repetición).
- (Modificaciones menores opcionales) Realice modificaciones menores en la estructura central extraída (por ejemplo, formas tensas o singulares/plurales), pero asegúrese de que la nueva todavía puede obtener el mismo efecto que la frase anómala completa correspondiente.
- Por ejemplo, el tiempo pasado y la forma plural en la estructura del núcleo anómalo se pueden cambiar aún más al tiempo presente y la forma singular: "el componente se participa..." en lugar de "los componentes fueron participados".
NOTA: El paso de modificación menor es opcional. Se recomienda encarecidamente que la estructura del núcleo anómalo extraída que se utilizará para la repetición tenga la misma forma y orden que la estructura central en la oración completa anómala. El propósito de la modificación menor es evitar que el participante memorice la estructura central como una unidad completa, de modo que la presentación de seguimiento de la frase completa anómala pueda reiniciar mejor la integración semántica. Este protocolo elige aplicar la modificación menor.
- Por ejemplo, el tiempo pasado y la forma plural en la estructura del núcleo anómalo se pueden cambiar aún más al tiempo presente y la forma singular: "el componente se participa..." en lugar de "los componentes fueron participados".
- Construya una expresión corta de relleno para cada una de las estructuras principales extraídas (y modificadas) en los grupos de repetición y no repetición. Por ejemplo, coin e introducir una expresión de relleno correcta pero similar "component is mixed..." para la estructura central anómala "componente se participó..." en el grupo de repetición.
- Del mismo modo, moneda e introducir otra expresión de relleno correcta pero similar "componente se descubre..." para la estructura del núcleo anómalo "el componente está diferenciado..." en el grupo de no repetición.
NOTA: Las expresiones cortas de relleno se introducen para dos propósitos: (i) para equilibrar la exactitud de las estructuras del núcleo anómala, y (ii) servir como la base para observar posibles efectos provocados en diferentes etapas de repetición (por ejemplo, efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto N400 en el efecto la primera vez, la quinta vez o la décima vez de la repetición), porque incluso los estímulos correctos pueden verse influenciados por múltiples repeticiones.
- Para el grupo de repetición, extraiga los elementos anómalos principales de la oración anómala completa para formar una estructura central para la repetición (por ejemplo, para estudiar el efecto N400, extraiga los elementos centrales causando incongruencia semántica).
| a Ejemplo de frases anómalas completas enriquecidas semánticamente y sus estructuras básicas anteriores | ||
| Estructura central repetida | Sentencia completa semánticamente enriquecida | |
| Control | Estos dos componentes estaban separados por un dispositivo centrífugo. | |
| Grupo de repetición | * El componente se participa... | * Estos dos componentes fueron participados por un dispositivo centrífugo. |
| Grupo de no repetición | * El componente está diferenciado... | * Estos dos componentes fueron punto y coma por un dispositivo centrífugo. |
| b Ejemplo de las estructuras básicas simplificadas en la parte de repetición | ||
| Expresiones inverosímiles | Expresiones plausibles | |
| Para el grupo de repetición | * El componente se participa... | El componente se mezcla... |
| Para el Grupo de No Repetición | * El componente está diferenciado... | El componente se descubre... |
Tabla 1: Ejemplos de estímulos: Oraciones completas y estructuras básicas simplificadas. La mitad superior de la tabla muestra ejemplos de oraciones completas (en el grupo de control, el grupo de oraciones anómalas repetidas y el grupo de oraciones anómalas no repetidas, respectivamente) en la parte de oración completa y su correspondiente núcleo anómalo estructuras que se utilizarán en la parte de repetición; la mitad inferior de la tabla muestra las estructuras del núcleo anómala y sus expresiones cortas de relleno plausibles en la parte de repetición.
-
Construir oraciones de relleno
- Prepare suficientes oraciones de relleno para enriquecer el tipo de oración y para asegurarse de que las frases normales y anómalas estén bien equilibradas en número.
- Seleccione una serie de oraciones de relleno correctas de las oraciones de relleno (basadas en el número de todas las frases anómalas críticas en el grupo de repetición) y cree una parte de repetición para cada una de las oraciones de relleno seleccionadas de la misma manera que crear la repetición partes para las frases anómalas críticas: extraiga la estructura central de cada oración de relleno correcta y acuse una expresión de relleno corto correspondiente para esta estructura central.
NOTA: Se introduce una parte de repetición antes de cada oración de relleno correcta para evitar la exposición de las frases anómalas críticas (que también tienen una parte de repetición antes de ellas). Después de este paso, hay dos tipos de oraciones completas: oraciones con una parte de repetición anterior (incluidas todas las oraciones críticas y las oraciones de relleno seleccionadas precedidas por una parte de repetición) y frases sin una parte de repetición anterior.
2. Presentación de estímulos
- Presentación de la parte de repetición
- Presentar la estructura del núcleo extraído y su expresión de relleno correcta (ver Tabla 1b) juntas para un número específico de veces (por ejemplo, siete veces) de manera aleatoria (véase la parte de repetición en la Figura 1).
- Presentación de la frase completa reiniciado por la semántica
- Presente la frase anómala completa justo después de su parte de repetición correspondiente (consulte la figura 1).
NOTA: Diferentes colores para la parte de repetición y la oración completa (por ejemplo, azul oscuro frente a verde oscuro) resultan útiles para que los participantes distingan estas dos partes. - (Modificaciones opcionales) Si el investigador sólo está preocupado por los resultados de la parte de la oración completa, entonces las expresiones cortas se pueden presentar como una unidad completa para ahorrar tiempo.
- Presente la frase anómala completa justo después de su parte de repetición correspondiente (consulte la figura 1).
Figura 1: Ilustración esquemática de la presentación del estímulo. La mitad superior de la figura muestra el diagrama de flujo de presentar la parte de repetición y su correspondiente frase anómala completa de seguimiento, el lado izquierdo de la mitad inferior muestra la forma detallada de presentar cada expresión corta, y el lado derecho de la mitad inferior muestra la forma detallada de presentar cada oración completa. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
- Configuración de tareas para la parte de repetición y la parte de oración completa
- Dar una tarea para cada estructura central en la parte de repetición para mantener a los participantes enfocados, por ejemplo, una tarea de evaluación de la verosimilitud (o una tarea similar que requiere que los participantes respondan de manera diferente a diferentes estructuras básicas, por ejemplo, expresión se ha dado previamente).
- Elija la tarea para la parte de oración completa que se utilizan ampliamente en estudios relacionados anteriores (por ejemplo, la evaluación de la verosimilitud) para que los resultados se puedan comparar con los resultados de estudios anteriores.
- Organización general de estímulos
- Presentar cada parte de repetición (junto con su correspondiente frase completa posterior) sólo después de una oración anómala, y presente después de una frase normal otra oración completa (ya sea normal o anómala) (ver Figura 2).
NOTA: Esto es útil de dos maneras: (i) proporcionar al participante una explicación razonable sobre por qué algunas oraciones van precedidas por una parte de repetición, pero otras no (por ejemplo, un investigador puede explicar que sólo una frase incorrecta será seguida por una parte de repetición mientras que una frase correcta tendrá el poder de pasar por alto la parte de repetición y saltar directamente a otra oración completa); (ii) hacer el experimento más interesante evitando la monotonía y ayudando así al participante a mantenerse enfocado.
- Presentar cada parte de repetición (junto con su correspondiente frase completa posterior) sólo después de una oración anómala, y presente después de una frase normal otra oración completa (ya sea normal o anómala) (ver Figura 2).
Figura 2: La organización de estímulos en cada bloque. Esta figura muestra el diagrama de flujo general de programación para todas las oraciones completas anómalas (con sus correspondientes partes de repetición) y las oraciones de relleno correctas y completas (sin ninguna parte de repetición anterior) en cada bloque. Esta cifra es adoptada de Huang et al.14 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
3. Preparación del experimento y grabación electrofisiológica
- Reclutar hablantes nativos con visión normal o corregida a normal y con la misma mano (la prueba de entrega de Edimburgo se puede utilizar para seleccionar a los participantes13). Los participantes deben estar libres de trastornos neurológicos o psiquiátricos, y no deben tomar ningún medicamento que afecte el sistema nervioso central.
- Asegúrese de que los participantes no tengan historial de tinte sin perm o cabello dentro de los dos meses antes de la prueba. Asegurar un número equilibrado de participantes masculinos y femeninos en el rango de edad requerido.
- Informe a los participantes que duerman y descansen lo suficiente antes del experimento. Asegúrese de que están en un estado saludable (sin tos, fiebre, dolor de cabeza, etc.) mientras participa en el experimento.
- Después de que un participante llega al laboratorio, presentar al participante el equipo y los materiales que se utilizarán en el experimento, el procedimiento del experimento, las tareas y el costo de tiempo del experimento, y también los requisitos (como el movimiento y el parpadeo de los ojos restricción), con el fin de ayudar al participante a tener conocimientos básicos sobre el procedimiento general y eliminar las preocupaciones innecesarias.
- Pida al participante que rellene el formulario de consulta de entregados de Edimburgo si el participante no tiene más preguntas o preocupaciones sobre el experimento y acepta participar en el experimento. Confirme que todos los participantes tienen la misma mano.
- Dar el formulario de consentimiento informado al participante y pedir al participante que lo lea atentamente. Proporcione las explicaciones necesarias si el participante tiene preguntas sobre el contenido. Después de que el participante entienda y acepte todos los contenidos, pida al participante que firme el formulario en el lugar designado y continúe con el siguiente paso.
- Indique al participante que limpie su cabeza y seque el cabello correctamente en el laboratorio. Mientras espera al participante, mantenga todos los materiales experimentales listos.
NOTA: La preparación de materiales experimentales depende de los requisitos del sistema de grabación específico. - Invite al participante a sentarse cómodamente en la silla de la cámara donde se llevará a cabo el experimento.
- Limpie la piel del participante para los electrodos correspondientes en la frente (por ejemplo, para los electrodos Fpz, Fp1, Fp2, Af7, Af8), debajo del ojo izquierdo (por ejemplo, para el electrodo de electrooculografía vertical [VEOG]), cerca del canthus externo del ojo derecho (por ejemplo, para el ojo derecho (por ejemplo, para el electrodo de electrooculografía vertical [VEOG]), cerca del canthus externo del ojo derecho (por ejemplo, para el ojo derecho (por ejemplo, para el electrodo electrooculografía vertical [VEOG]), cerca del canthus externo del ojo derecho (por ejemplo, para el ojo derecho (por ejemplo, para el electrodo electrooculografía vertical [VEOG]), cerca del canthus externo del ojo derecho (por ejemplo, para el ojo derecho (por ejemplo, para el electrodo electrooculografía vertical [VEOG]), cerca del canto externo del ojo derecho (por ejemplo, para el electrooculografía horizontal [HEOG] electrodo), y alrededor del hueso mastoideo izquierdo y derecho (por ejemplo, para los electrodos de Tp9 y Tp10, que se utilizarán como nuevas referencias fuera de línea) con exfoliación facial y hisopo de algodón.
- Frote suavemente la piel y no haga que el participante se sienta incómodo, sino que también asegúrese de que se eliminan las células muertas de la piel y otras sustancias como los cosméticos.
NOTA: La distribución de los electrodos puede ser diferente dependiendo de las tapas utilizadas. Por favor, siga la distribución de los electrodos en la tapa en uso o la guía del sistema internacional 10-20 de colocación de electrodos para encontrar las ubicaciones correspondientes en las áreas antes mencionadas para la limpieza de la piel.
- Frote suavemente la piel y no haga que el participante se sienta incómodo, sino que también asegúrese de que se eliminan las células muertas de la piel y otras sustancias como los cosméticos.
- Coloque la tapa elástica con electrodos en la cabeza del participante. Asegúrese de que el electrodo Cz en la tapa se encuentra en el vértice de la cabeza y la tapa tiene una simetría izquierda-derecha, con electrodos de línea media colocados sobre la línea media de la cabeza.
NOTA: Si los electrodos no están fijados en una tapa, siga el sistema internacional 10-20 de colocación de electrodos en el cuero cabelludo del participante - Pida que los electrodos que registran los movimientos oculares se coloquen bien y se fijen. Llene los dos electrodos HEOG y VEOG separados con gel conductor, colóquelos en el canthus exterior del ojo derecho y debajo del ojo izquierdo, respectivamente, y fije con cinta adhesiva.
NOTA: Si el sistema no requiere gel conductor, omita el paso de llenado de gel. - Fije la correa debajo de la barbilla para evitar que los electrodos adyacentes se muevan durante el experimento. La correa no debe estar demasiado apretada o demasiado suelta. Conecte la tapa/electrodos al sistema de grabación.
- Reduzca la impedancia de todos los electrodos a un nivel por debajo del umbral de impedancia ampliamente aplicado para los estudios ERP (normalmente por debajo de 5 k o 10 ko). Esto se puede hacer de la siguiente manera.
- Cambie el software de grabación a la interfaz de supervisión de impedancia.
- Comience con los electrodos Ground (GND) y Reference (Ref).
- Pasar la aguja de punta contundente de la jeringa que contiene gel conductor a través de los ojales de los electrodos y pelos hasta que llegue a la piel del cuero cabelludo, empuje el émbolo de la jeringa para inyectar una pequeña dosis del gel conductor en la piel hasta que el gel conecte el metal ci rcle en el electrodo y la piel.
NOTA: Tenga cuidado de no inyectar demasiado gel en caso de que el gel superfluo conecte electrodos adyacentes); si el sistema no requiere gel conductor, omita este paso, pero actúe de acuerdo con los requisitos del sistema. - Compruebe el nivel de impedancia en tiempo real que se muestra en diferentes colores en el monitor hasta que la impedancia disminuya por debajo del valor de umbral.
NOTA: Si la impedancia disminuye muy lentamente, el proceso se puede acelerar presionando suavemente el gel con un hisopo de algodón (o la punta de la aguja contundente) para que el gel pueda tener un mejor contacto con la piel o haciendo círculos con el hisopo de algodón (o la jeringa) sin moverlo punta en el cuero cabelludo. - Después de preparar los electrodos de tierra y de referencia, trate los otros electrodos con el mismo método.
NOTA: Tenga en cuenta que el proceso de reducción de impedancia nunca debe hacer que el participante se sienta incómodo. Es útil iniciar y mantener una conversación con el participante mientras prepara los electrodos.
- Pida al participante que se prepare para el experimento. Dígale al participante que se relaje, pero también trate de evitar parpadeos oculares excesivos y movimientos corporales durante el experimento.
- Informar al participante sobre las tareas en la parte de repetición (es decir, juzgar la verosimilitud de la estructura central al ver la señal ".." siguiendo cada estructura central) y las tareas en la parte principal de la oración (es decir, para juzgar la verosimilitud del anómalo completo frase al ver la señal "? ?" después de cada oración), y pida al participante que responda en consecuencia en el experimento.
- Antes de que comience el experimento, informe al participante explícitamente que una frase incorrecta será seguida por una parte de repetición y una oración correcta por otra oración completa (que puede ser correcta o incorrecta).
NOTA: Esto ayuda a dirigir la atención de los participantes a la relación entre la parte de repetición y la frase ante ella en lugar de la frase completa posterior. - Inicie el programa de presentación de estímulos y deje que el participante practique con la sección de práctica.
NOTA: Asegúrese de que todos los tipos de estímulos incluidos en el experimento aparezcan en esta sesión de práctica. - Inicie la sesión formal del experimento y registre las señales electrofisiológicas. Divida todos los estímulos en diferentes bloques para que el participante pueda tomar un descanso durante unos 10 minutos entre cada bloque.
- Supervise el sistema de grabación durante la grabación. Si surge algún problema, detenga el experimento y grabe hasta que el problema se resuelva correctamente.
- Guarde los datos electrofisiológicos registrados y ayude al participante a quitarse la tapa. Indique al participante que lave el gel conductor en la piel y el cabello.
- Proporcione al participante la recompensa y agradezca al participante su participación.
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Representative Results
El protocolo actual se utilizó en uno de nuestros estudios recientes para investigar si el efecto N400 refleja el procesamiento de integración semántica14. Los estímulos utilizados en ese estudio fueron en chino, como se muestra en la Tabla2.
| (a) Ejemplo de las estructuras básicas simplificadas en la parte de repetición | ||
| Expresiones inverosímiles | Expresiones plausibles | |
| Grupo repetido |
*
|
 |
| * Datos fueron reporterado por alguien | Datos fueron filtrado por alguien | |
| Grupo no repetido |
*
|
 |
| * Datos fueron memoria por alguien | Datos fueron analizado por alguien | |
| b Ejemplo de oraciones completas enriquecidas semánticamente y sus estructuras básicas anteriores | ||
| Estructura central repetida | Sentencia completa semánticamente enriquecida | |
| Control |  |
|
| Los datos de vuelo fueron grabados por dispositivos especiales. | ||
| Grupo repetido |
*
|
*
|
| * Datos fueron reporterado por alguien | * Los datos voladores fueron reporteros de dispositivos especiales. | |
| Grupo no repetido |
*
|
*
|
| * Datos fueron memoria por alguien | * Los datos de vuelo fueron rodados por dispositivos especiales. | |
Tabla 2: Ejemplos de estímulos: Oraciones completas y estructuras básicas simplificadas. Esta tabla muestra ejemplos de oraciones completas, sus correspondientes estructuras de núcleo anómalas y expresiones cortas de relleno plausibles para las estructuras principales anómalas. Esta tabla fue adoptada de Huang et al.14 con permiso.
Las dos hipótesis en ese estudio fueron que i) el efecto N400 provocado por información semánticamente anómala se atenuará significativamente por múltiples repeticiones en la primera etapa; y ii) la dificultad de integración semántica reiniciada de seguimiento (por la misma información anómala repetida) provocará la recuperación del efecto N400 atenuado.
Efecto N400 en la parte de repetición
Los ERPs de la primera vez, la cuarta vez y la presentación séptima de las estructuras centrales anómalas revelaron que el efecto N400 en la ventana de tiempo de 300-500 ms desapareció gradualmente (ver Figura 3). El análisis de medidas repetidas de la varianza (medidas repetidas ANOVA) los resultados proporcionaron apoyo para el efecto N400 atenuante y desafensivo: por primera vez, F(1, 21) a 37.690, P < 0.001; por cuarta vez, F(1, 21) a 2,770, P a 0,111; y por séptima vez, F < 1.
Figura 3: Ondas diferenciales (inverosímiles-plausibles) de la primera, cuarta y séptima presentación de estructuras centrales en la parte de repetición en el electrodo representativo de Cz. Esta figura muestra el efecto de atenuación N400 en la parte de repetición mediante el uso de ondas diferenciales en diferentes etapas de presentación (negro: la primera presentación; rojo: la cuarta presentación; azul: la séptima presentación). Esta cifra fue adoptada de Huang et al.14 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Efecto N400 en la parte completa de la oración
Dentro de la ventana de tiempo prevista de 300-500 ms, los resultados de ANOVA ómnibus en todas las regiones de interés (ROI) indicaron un efecto significativo de condición, F(2, 42) a 8.872, p a 0,001. Los AENAS separados de seguimiento indicaron un efecto significativo de anomalía semántica entre el grupo de control y el grupo de oraciones anómalas no repetidas, F(1, 21) a 21.580, p < 0.001. Los ERP del grupo de oraciones anómalas no repetidas eran más negativos que los del grupo de control. Entre los grupos anómalos repetidos y no repetidos, se reveló un efecto significativo de repetición, F(1, 21) a 7.780, p a 0.011. Los ERP del grupo repetido fueron más positivos que los del grupo no repetido. La comparación separada entre el grupo de control y el grupo anómalo repetido no reveló ningún efecto significativo, F(1, 21) a 1,39, p a 0,252. Los ERP de la parte de oración completa en el electrodo representativo de Cz se muestran en la Figura4.
Figura 4: Formas de onda potenciales relacionados con eventos (ERP) de oraciones completas enriquecidas semánticamente en las condiciones repetidas, no repetidas y de control en el electrodo representativo de Cz. Esta figura muestra diferentes formas de onda en tres condiciones diferentes (negro: condición de control; rojo: oraciones repetidas; azul: oraciones no repetidas). Esta cifra es adoptada de Huang et al.14 con permiso. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Efectos P600 en la parte completa de la oración
Además del efecto N400 en el grupo de oraciones completo repetido, un análisis más detallado reveló que un efecto P600 marginalmente significativo siguió el efecto N400 en el período de tiempo de 500-800 ms entre las condiciones de repetición y control en todos los nueve cuero cabelludo (F(1, 21) a 3.266, p a 0,085), con los ERPs en la condición de repetición más positivos. Si tenemos en cuenta sólo los seis ROI central-posterior, donde el efecto P600 a menudo alcanza su valor máximo, el efecto P600 fue significativo, F(1, 21) a 8.112, p a 0.010.
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Discussion
Resultados experimentales y significado
En la parte de repetición, los resultados demostraron que el efecto N400 se hizo más pequeño y más pequeño hasta casi inexistente. El efecto N400 muy atenuado demostró que las repeticiones múltiples modulaban significativamente la amplitud de N400. Sin embargo, los resultados de esta parte no pueden mostrar si N400 se vio realmente afectado por el cambio de expectativa o integración semántica. El efecto N400 atenuado todavía se puede explicar de manera diferente. Una explicación es que la expectativa contribuyó a la atenuación de N400 en que las múltiples repeticiones mejoraron la expectativa de los participantes para expresiones anómalas. Esto sugeriría que n400 indexa la expectativa en lugar de la dificultad de integración semántica. Otra explicación es que después de familiarizarse con expresiones anómalas, el cerebro se dio cuenta de que las palabras en las expresiones simplemente no podían integrarse con éxito en un mensaje plausible y, por lo tanto, renunciaron a nuevos intentos de integrar el Información. Esta explicación sugeriría que N400 indexa la integración semántica.
En la parte completa de la oración, los resultados del ERP no revelan ningún efecto N400 en la condición de repetición, pero el efecto N400 significativo en la condición de no repetición. En comparación con el efecto N400 provocado por frases anómalas en la condición de no repetición, el efecto N400 era casi inexistente en la condición de repetición. Esto es consistente con el efecto N400 atenuado en la parte de repetición. Sostenemos que el efecto N400 casi desapareció en la condición de repetición debido a las múltiples repeticiones. Además del efecto N400, las frases anómalas completas también provocaron un efecto P600 significativo. Sugerimos que el efecto P600 refleje un mayor nivel de procesamiento más adelante para formar la interpretación del nivel de mensaje.
Las oraciones anómalas completas de los grupos repetidos y no repetidos comparten el mismo tipo de anomalía semántica (es decir, las palabras críticas en ambos grupos anómalos no se pueden integrar correctamente en el contexto para generar un mensaje plausible). Las repeticiones pueden mejorar la expectativa de información anómala en el grupo de repetición, pero también pueden hacer que el participante renuncie a la integración semántica. Para evitar que los participantes abandonen la integración después de las repeticiones, repetimos sólo la información anómala básica extraída de la frase anómala y luego usamos la frase anómala completa que contiene la misma información anómala para reiniciar el procesamiento de integración semántica. En comparación con las estructuras centrales anómalas en la parte de repetición, las oraciones anómalas completas se enriquecieron semánticamente mucho más, con nueva información semántica añadida. La nueva información se utilizó para iniciar un nuevo procesamiento de integración semántica. Para procesar la nueva información junto con la información antigua, los participantes tuvieron que iniciar un nuevo procesamiento de integración semántica para integrar toda la entrada de información palabra por palabra y formar una interpretación a nivel de mensaje. En el presente experimento, sostenemos que el efecto P600 proporcionó evidencia de que los participantes no renunciaron al procesamiento de información de nivel superior de la palabra anómala crítica. El efecto P600 se ha propuesto como indicador de integración semántica15,16,17,18,19, algunos otros procesos posteriores de nivel superior como el reanálisis sintáctico5 ,20,21,22, o establecimiento de relación23. El procesamiento mucho más tarde y de alto nivel, como el reanálisis estructural y el establecimiento de relaciones, también incluye los esfuerzos anteriores para el procesamiento de la integración semántica. Por lo tanto, el efecto P600 provocado en la nueva frase completa semánticamente enriquecida sugiere que los participantes no renunciaron al procesamiento de nivel superior (incluida la integración semántica) al encontrar la misma información anómala en una nueva Contexto. Con la información anómala idéntica antes y después de las repeticiones y los esfuerzos cognitivos recién iniciados después de repeticiones para integrar la información antigua con nueva información, podemos inferir que la dificultad de integración semántica desencadenada por el frase anómala completa fue casi la misma que la desencadenada por la estructura anómala central durante su primera presentación en el protocolo actual. Como resultado, el nuevo proceso de integración semántica iniciado ayudó a volver a activar el mismo grado de dificultad de integración semántica después de que se aplicaran múltiples repeticiones para mejorar la expectativa de los participantes para la información anómala.
En conjunto, los presentes resultados demuestran que la dificultad de integración semántica en el grupo de repetición no causó la recuperación del efecto N400 significativamente atenuado resultante de múltiples repeticiones, a un nivel similar al efecto N400 provocado por frases anómalas no repetidas. Por lo tanto, los resultados sugieren que la dificultad de integración semántica no contribuye significativamente a la amplitud N400 y proporciona apoyo a la propuesta de que N400 no refleje el procesamiento de integración semántica.
Eficacia del método
El objetivo más importante del presente protocolo es proporcionar una forma dinámica de mejorar continuamente la expectativa de los participantes para una frase anómala manteniendo la dificultad de integración de la frase (impidiendo que los participantes se rindan intenta integrar la información anómala repetida después de que se han enterado de que no hay posibilidad de obtener un mensaje plausible de ella después de múltiples repeticiones). En este protocolo, la parte de repetición está diseñada para lograr múltiples repeticiones de las estructuras básicas anómalas menos informativas contenidas en la frase anómala completa, y la frase anómala completa de seguimiento, mucho más informativa que contiene la misma información anómala está diseñada para reiniciar la integración semántica de la misma información anómala.
Para evaluar la eficacia de este protocolo, primero debemos examinar si la expectativa de los participantes para las oraciones anómalas se ve reforzada por múltiples repeticiones. Muchos estudios previos han propuesto que la amplitud N400 es en realidad una función inversa de la espera o predicción de la información semántica de entrada, es decir, cuanto menor sea la información semántica de entrada, mayor será la amplitud N4006 , 8. En consecuencia, la amplitud N400 muy atenuada después de las repeticiones sugiere que la expectativa se ha mejorado considerablemente. Los resultados experimentales actuales corroboran estos estudios previos al demostrar que el efecto N400 fue atenuado en gran medida por múltiples repeticiones. Siguiendo propuestas anteriores, mantenemos que el efecto N400 muy atenuado en el experimento indica que la expectativa de los participantes para frases anómalas se vio significativamente mejorada por múltiples repeticiones (véase la figura 3).
La segunda preocupación es si el seguimiento, semánticomente enriquecido frases anómalas completas puede reiniciar con éxito la dificultad de integración semántica. Nuestros resultados experimentales demuestran que un efecto P600 significativo siguió el efecto N400 en la ventana de tiempo 500-800 ms en la condición de repetición (ver Figura 4). Como se mencionó anteriormente, el efecto P600 provocado en la frase anómala completa, que refleja el posterior procesamiento de información de nivel superior, indica que las frases de seguimiento, más informativas, reiniciaron con éxito la integración semántica procesamiento de la misma información anómala en el contexto de la sentencia enriquecida. Además, dado que las estructuras básicas repetidas comparten la misma información anómala que las oraciones completas de seguimiento, esto sugiere además que la integración semántica reiniciada es (casi) tan difícil en las oraciones anómalas completas como antes repetición (es decir, la palabra crítica todavía no se puede integrar en el contexto para generar un mensaje exitoso).
En conjunto, el presente método ha demostrado ser eficaz para mejorar dinámicamente la expectativa de los participantes para las oraciones anómalas, manteniendo al mismo tiempo la dificultad de integración semántica. Por lo tanto, el método actual es una forma útil de disociar el efecto de la expectativa y la integración provocó efecto en el procesamiento de frases anómalas.
Más explicaciones y posibles otras aplicaciones
El presente protocolo proporciona un método dinámico eficaz para disociar los factores entrelazados de la inesperada y la dificultad de integración semántica en frases anómalas por múltiples repeticiones. Para lograr este objetivo y para consideraciones como el control de costos de tiempo, el protocolo repite sólo la información anómala principal, en lugar de toda la oración. Por lo tanto, el proceso de construcción de la estructura anómala central (paso 1.2) es crítico en este protocolo. Cabe señalar que si se incluye información innecesaria en la estructura básica, aumentará el costo total del tiempo. Por lo tanto, para ahorrar tiempo y eliminar cualquier información innecesaria (para sentar una mejor base para el posterior inicio de la integración), la estructura anómala básica debe simplificarse en la medida de lo posible. Por otro lado, deben incluirse todos los elementos necesarios para representar la información anómala y garantizar la eficacia de múltiples repeticiones. Es útil llevar a cabo una prueba previa para examinar si la estructura central extraída puede obtener el mismo efecto N400 que la frase anómala completa. Además, se recomiendan modificaciones menores de tal manera que las estructuras centrales anómalas extraídas utilizadas en las repeticiones difieran en forma y orden de las estructuras centrales en las frases completas anómalas, como se indica en el paso 1.2.3. De lo contrario, los participantes podrían memorizar una estructura central como una unidad completa, lo que bloqueará el inicio de la integración semántica cuando se agregue nueva información.
El método actual puede proporcionar información para estudios futuros que tienen la intención de llevar a cabo múltiples repeticiones de oraciones completas ricas en contexto. Múltiples repeticiones se utilizan ampliamente para investigar el procesamiento cognitivo relacionado con la memoria, por ejemplo, los roles de la memoria en la comprensión de palabras. Sin embargo, las múltiples repeticiones de oraciones ricas en contexto aumentarán en gran medida el costo de tiempo experimental y harán imposible un experimento. El protocolo actual proporciona una manera de controlar el costo de tiempo de repetir la información de nivel de oración en un experimento.
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Disclosures
No hay intereses financieros en competencia.
Acknowledgments
Este trabajo fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China [61433015], el Fondo Nacional de Ciencias Sociales de China[14ZDB154; 15ZDB017], y el Proyecto MOE (Ministerio de Educación en China) de Humanidades y Ciencias Sociales [14YJC740104]. Expresamos gran gratitud a los dos revisores anónimos por sus valiosas sugerencias.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| BrainAmp DC amplifier system (Brain Products GmbH) | Brain Products, Gilching, Germany | BrainAmp S/N AMP13061964DC Input 5.6DC=150mA Operation 7mA Standby | |
| Easycap (Brain Products GmbH) | Brain Products, Gilching, Germany | 62 Ag/AgCl electrodes with a configuration of the international 10–20 system of electrode |
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