Erforschen der Sensibilität für visuelle Sprache durch Eye Tracking und das Preferential Looking Paradigm

Summary

Eye-Tracking-Studien mit einem bevorzugt aussehenden Paradigma können verwendet werden, um das aufkommende Verständnis und die Aufmerksamkeit von Säuglingen über ihre äußere visuelle Welt zu untersuchen.

Abstract

Wir diskutieren die Verwendung des bevorzugt aussehenden Paradigmas in Eye-Tracking-Studien, um zu untersuchen, wie Säuglinge sich entwickeln, verstehen und sich um die Welt um sie herum kümmern. Eye Tracking ist eine sichere und nicht-invasive Möglichkeit, Blickdaten von Säuglingen zu sammeln, und das bevorzugt aussehende Paradigma ist einfach zu entwerfen und erfordert nur, dass das Kind sich um den Bildschirm kümmert. Indem wir gleichzeitig zwei visuelle Reize zeigen, die sich in einer Dimension unterscheiden, können wir beurteilen, ob Säuglinge unterschiedliches Aussehen für beide Reize zeigen, wodurch die Empfindlichkeit gegenüber diesem Unterschied demonstriert wird. Die Herausforderungen bei solchen experimentellen Ansätzen bestehen darin, dass Experimente kurz gehalten werden müssen (nicht mehr als 10 min) und sorgfältig kontrolliert werden müssen, so dass sich die beiden Reize nur in einer Weise unterscheiden. Auch die Interpretation von Nullergebnissen ist sorgfältig zu prüfen. In diesem Beitrag zeigen wir ein erfolgreiches Beispiel für eine Säuglings-Eye-Tracking-Studie mit einem bevorzugt aussehenden Paradigma, um zu entdecken, dass 6-Monats-Jährige empfindlich auf sprachliche Hinweise in einer signierten Sprache reagieren, obwohl sie keine vorherige Exposition gegenüber signierter Sprache haben. darauf hin, dass Säuglinge intrinsische oder angeborene Befindlichkeiten gegenüber diesen Hinweisen besitzen.

Introduction

Das vorrangige Ziel der Entwicklungswissenschaft ist es, die Entstehung kognitiver Funktionen, Sprache und sozialer Kognition bei Säuglingen und Kindern zu untersuchen. Die Augenbewegungen werden durch die Absichten, das Verständnis, das Wissen, das Interesse und die Aufmerksamkeit der Teilnehmer auf die Außenwelt moduliert. Das Sammeln von okulomotorischen Reaktionen bei Säuglingen während der Orientierung und dem Scannen visueller statischer oder dynamischer Bilder kann Informationen über das aufkommende Verständnis und die Aufmerksamkeit von Säuglingen über ihre äußeren visuellen Welten und die Spracheingabe, die sie erhalten, liefern.

Während Eye-Tracking-Technologie gibt es seit mehr als hundert Jahren, es hat erst vor kurzem in der Effizienz und Benutzerfreundlichkeit fortgeschritten, so dass es verwendet werden, um Säuglinge zu studieren. In den letzten zehn Jahren hat Eye Tracking viel über die geistige Welt von Säuglingen offenbart. Zum Beispiel wissen wir jetzt viel über Kurzzeitgedächtnis, Objektokklusion und die Vorfreude auf bevorstehende Ereignisse bei 6-Monats-Alten aus Blickverhalten^1,2,3. Eye-Tracking kann auch verwendet werden, um Säuglingssprache lernen⁴zu lernen. Im Allgemeinen hängt das Erlernen von Säuglingssprachen von der Fähigkeit ab, sensorische Hinweise in der Umgebung zu unterscheiden und die Hinweise zu identifizieren, die für die Sprachübertragung^5,6am wichtigsten sind. Entwicklungswissenschaftler versuchen besser zu verstehen, was diese sensorischen Hinweise sind, warum sie die Aufmerksamkeit von Säuglingen auf sich ziehen und wie die Aufmerksamkeit auf diese Hinweise gerüste Sprache lernen bei Säuglingen. Das vorliegende Papier präsentiert ein Eye-Tracking-Protokoll und ein bevorzugt aussehendes Paradigma, das zusammen verwendet werden kann, um die Empfindlichkeiten von Säuglingen gegenüber solchen Hinweisen in gesprochenen oder signierten Sprachen zu untersuchen.

In Stone, et al.⁷wurde Eye Tracking mit einem bevorzugt aussehenden Paradigma verwendet, um zu testen, ob zeichennaive Säuglinge eine Empfindlichkeit gegenüber einer Reihe von phonologischen Kontrasten in signierter Sprache besaßen. Diese Kontraste unterschieden sich durch die Sonorität (d.h. Wahrnehmungseigenschaft), eine strukturelle sprachliche Eigenschaft, die sowohl in gesprochenen als auch in den signierten Sprachen^7,8,^9,10,11, ^12,13. Sonorität wird als wichtig für phonologische Einschränkungen in der Silbenbildung in gesprochenen und signierten Sprachen angesehen, so dass Silben, die auf Sonoritäten beruhen, als "wohlgeformter" angesehen werden. Säuglinge, beim Hören von Sprache, wurden beobachtet, um Verhaltenspräferenzen für wohlgeformte Silbe gegenüber schlecht geformten Silbe über mehrere Sprachen zu zeigen, und sogar in Sprachen, die sie noch nie vor^14,15gehört hatten. Wir vermuteten, dass Säuglinge ähnliche Vorlieben für wohlgeformte Silbe in signierter Sprache zeigen würden, auch wenn sie keine Vorerfahrung mit signierter Sprache hatten.

Wir vermuteten ferner, dass diese Präferenz - oder Sensibilität - einer Wahrnehmungsverengung unterliegen würde. Dies ist das Phänomen des Spracherwerbs, bei dem die frühe, universelle Sensibilität des Säuglings für viele Sprachmerkmale, während sich das Kind seinem ersten Geburtstag nähert, nur auf die Merkmale innerhalb der Sprache(en) abgeschwächt wird, die das Kind 16 ausgesetzt hat. ^,17. Wir rekrutierten jüngere (sechs Monate alte) und ältere (zwölf Monate alte) Säuglinge, die diese Altersgruppen auswählten, weil sie sich an entgegengesetzten Enden der Wahrnehmungsverengungsfunktion für die Empfindlichkeit gegenüber neuartigen phonetischen Kontrasten^{befinden 17,18, 19}. Wir sagten voraus, dass jüngere Säuglinge eine Vorliebe für wohlgeformte Silbe in signierter Sprache zeigen würden, ältere Säuglinge jedoch nicht. Die Säuglinge sahen sich Videos an, die aus wohlgeformten und schlecht geformten Fingerhandschreibfehlern bestehen, die aus zwei Gründen ausgewählt wurden.  Erstens werden Silbe in fließender Fingerrechtschreibung theoretisiert, um sonority-basierte phonologische Einschränkungen zu gehorchen⁸, was die Möglichkeit bietet, experimentelle Kontraste zu erzeugen, die direkt testen, ob Säuglinge in frühen Fällen empfindlich auf sonority-basierte Hinweise reagieren. sprachenlernen. Zweitens wählten wir Fingerspelling anstelle von vollen Zeichen auf dem Körper und Gesicht, weil Fingerrecht ermöglicht uns, mögliche Wahrnehmungskonfunde, einschließlich der Geschwindigkeit und Größe der Handbewegungen, im Vergleich zu vollen Zeichen, die stark in der Unterzeichnung variieren Raum- und Bewegungsgeschwindigkeit. Unsere Studie verwendete Videos, die nur die Hände zeigten, aber dieses Paradigma ist verallgemeinerbar für Videos, die Unterzeichner und Sprecherköpfe oder volle Körper zeigen oder sogar Tiere oder unbelebte Objekte zeigen, je nachdem, welche wissenschaftliche Frage und kontrastreiche sie untersucht.

Der Wert, der ein bevorzugt aussehendes Präferenzparadigma verwendet, um die Empfindlichkeit gegenüber Sprache oder sinnesmäßigen Kontrasten zu messen, liegt in seiner relativen Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit. In solchen Paradigmen werden Säuglinge mit zwei Reizen nebeneinander dargestellt, die sich nur durch eine Dimension oder ein Für die Forschungsfrage relevantes Merkmal unterscheiden. Kleinkinder erhalten die Möglichkeit, sich auf einen der beiden Reize einlassen zu können. Die Gesamt-Betrachtungszeiten für jeden Stimulus werden aufgezeichnet und analysiert. Ein signifikanter Unterschied im Suchverhalten der beiden Reize deutet darauf hin, dass das Kind in der Lage sein könnte, die Dimension zu erkennen, mit der sich die beiden Reize unterscheiden. Da beide Reize gleichzeitig und zu gleichen Dauern gezeigt werden, ist das Gesamtexperiment gut kontrolliert für die Eigenheiten des Verhaltens von Säuglingen (Unaufmerksamkeit, Woanders hinschauen, Unruhigkeit, Weinen). Das ist im Vergleich zu anderen Paradigmen, bei denen Reize nacheinander gezeigt werden, in diesem Fall können Säuglinge spontan unterschiedliche Aufmerksamkeit enden auf verschiedene Reize aus Gründen, die nichts mit den Reizen zu tun haben (z. B. fussier während einer Zeit, in der es waren mehr Versuche von Stimuli A als Stimuli B). Auch sind keine Anweisungen und das Verständnis der Reize erforderlich; Säuglinge müssen sich das nur anschauen. Schließlich erfordert dieses Paradigma keine aktive Überwachung des Verhaltens von Säuglingen als Kriterium, um die Reizdarstellung zu ändern, wie es in den kindgesteuerten Gewöhnungsparadigmen^16,20üblich ist. Das Paradigma der aussehenden Präferenz eignet sich auch zum Testen von Hypothesen über aussehende Vorlieben anstelle von Unterschieden. Mit anderen Worten, abgesehen davon, dass Säuglinge in der Lage sind, zwischen Stimuli A und Stimuli B zu unterscheiden, können Forscher auch testen, für welche Reize ein erhöhtes oder vermindertes Aussehen hervorgerufen werden, was über die aufkeimenden Vorurteile von Säuglingen informativ sein kann. und aufkommende Kognition.

Generell sind die Vorteile moderner, nicht-invasiver Eyetracking-Technologie zahlreich. Eye Tracking beruht auf der Messung von Nahinfrarotlicht, das vom Gerät emittiert und von den Augen des Teilnehmers reflektiert wird^1,21. Dieses Infrarotlicht ist unsichtbar, unmerklich und absolut sicher. Eye-Tracking-Experimente erfordern keine Anweisungen und hängen nur von passiver Betrachtung ab. Aktuelle Modelle generieren eine Fülle von Blickdaten in kurzer Zeit mit einem einfachen Setup. Kleinkinder können auf dem Schoß ihrer Eltern sitzen und genießen nach unserer Erfahrung oft das Experiment. Die meisten modernen Fern-Eye-Tracker erfordern keine Kopfstützen oder Gegenstände, die auf das Kind gelegt werden, und sind robust für Kopfbewegungen, erholen sich schnell nach blinken, weinen, sich aus der Reichweite bewegen oder wegschauen. Auf Wunsch können neben den Augenpositionsdaten auch Sakkademuster, Kopfpositionsdaten und Pupillometrie aufgezeichnet werden.

Die Herausforderungen bei der Durchführung von Baby-Eye-Tracking-Forschung sind real, aber nicht unüberwindbar. Eye-Tracking-Daten können laut sein, aufgrund der Bewegung, Unaufmerksamkeit, Unaufmerksamkeit und Schläfrigkeit von Säuglingen. Die Experimente müssen so konzipiert sein, dass sie in etwa 10 minuten oder weniger abgeschlossen werden können - was ein Vorteil sein kann, da Laborbesuche schnell sind, aber auch ein Nachteil, wenn Sie mehr Daten erhalten oder mehrere experimentelle Bedingungen haben müssen. Ein weiterer wichtiger Vorbehalt ist, dass ein Null-Befund nicht bedeutet, dass Säuglinge nicht empfindlich auf die experimentelle Manipulation reagieren. Wenn Säuglinge keinen signifikanten Unterschied zwischen Stimuli A und Stimuli B aufweisen, könnte dieser Befund entweder (1) eine Unempfindlichkeit gegenüber dem Unterschied zwischen A und B oder (2) ein Versäumnis bedeuten, Verhaltenspräferenzen hervorzurufen. Zum Beispiel war das Kind vielleicht genauso fasziniert von A und B, obwohl das Kind empfindlich auf den Unterschied zwischen ihnen reagierte. Dieses Problem kann durch das Hinzufügen einer zweiten Bedingung behoben werden, idealerweise mit den gleichen (oder sehr ähnlichen) Reizen, aber Tests entlang einer anderen Dimension, für die es bekannt ist, dass Säuglinge Verhaltenspräferenzen aufweisen. Wenn Säuglinge in der ersten Bedingung keine Präferenz nachweisen, sondern im zweiten Fall, kann interpretiert werden, dass die Säuglinge in der Lage sind, aussehende Vorlieben für die Reize nachzuweisen, was dazu beitragen kann, die Interpretation von Nullergebnissen zu klären. Schließlich ist es wichtig, den Eyetracker präzise zu kalibrieren. Die Kalibrierung muss genau sein, sowohl mit geringem räumlichen als auch zeitlichen Fehler, damit die Augenblickdaten den experimentellen Reizen präzise zugeordnet werden können. Mit anderen Worten: "Ihre Studie ist nur so gut wie Ihre Kalibrierung." Kalibrierungsprüfungen vor und nach der Reizdarstellung können ein zusätzliches Maß an Vertrauen bieten. Detaillierte und ausgezeichnete Bewertungen zur Kalibrierung von Augentracking mit Säuglingen wurden an anderer Stelle veröffentlicht^{1,21,22,23,24,25, 26,27}.

Protocol

Das folgende Verfahren, an dem menschliche Teilnehmer beteiligt sind, wurde vom Human Research Protections Program der University of California, San Diego, genehmigt.

1. Teilnehmer-Screening und Vorbereitung

1. Rekrutierung von Säuglingen im definierten Altersgruppen (z. B. 5 bis 14 Monate alt). Verwenden Sie mehrere Methoden, einschließlich Social Media, Flyer, Post. Erwägen Sie, Vereinbarungen mit lokalen Krankenhäusern oder Regierungsstellen zu treffen, um Aufzeichnungen abzurufen, in denen Neugeborene, ihre Eltern und ihre Postanschriften aufgeführt sind, sodass Sie sich direkt per Post an sie wenden können.
2. Überprüfen Sie die Kleinkinder, wenn interessierte Eltern die Übungseinheit zur Planung aufrufen. Stellen Sie sicher, dass die Säuglinge während der Schwangerschaft oder Geburt frei von Komplikationen, von neurologischen Störungen und normalem Gehör und Sehvermögen sind.
   HINWEIS: In unserem Experiment⁷, weil wir an der aufkeimenden Sensibilität für Gebärdensprache interessiert waren, stellten wir sicher, dass unsere teilnehmenden Säuglinge keine Gebärdensprache zu Hause gesehen hatten und keine Babyzeichen-Anleitungsvideos gezeigt wurden (basierend auf Elternberichten). Um die unbeabsichtigte Variabilität der Spracherfahrungen weiter zu reduzieren, rekrutierten wir auch Säuglinge, die nur zu Hause Englisch ausgesetzt waren.
3. Planen Sie Tests kurz nach den regulären Fütterungs- oder Napping-Zeiten des Säuglings, um minimale Aufregung zu gewährleisten. Informieren Sie die Eltern darüber, dass im Labor private Futter- und/oder Napping-Räume zur Verfügung stehen. Entschädigen Sie Eltern für die Teilnahme per Zahlung oder Verschenken eines Labor-T-Shirts, Bodys oder eines kleinen Spielzeugs.

2. Blick präferenzparadigma und experimentelles Design

1. Verwenden Sie ein aussehendes Präferenzparadigma mit einem Zustand, in dem zwei verschiedene Videoreize gleichzeitig auf einer Hälfte des Bildschirms angezeigt werden. Stellen Sie sicher, dass sich beide Reize entlang genau einer Dimension oder eines Features unterscheiden und ansonsten für alle anderen visuellen Elemente identisch sind.
   HINWEIS: In unserem Protokoll konzentrierten wir uns auf die Empfindlichkeit von Kindern gegenüber sonoritybasierten phonologischen Hinweisen in Gebärdensprache⁷, aber dieses Protokoll ist leicht auf andere Säuglings-Eyetracking-Studien mit visuellen Reizen verallgemeinert. Unsere Hauptversuchsbedingung war der Sonoritätszustand (siehe Abbildung 1). Dieser Zustand enthielt zwei verschiedene lexikalisierte Fingerschreibsequenzen, eine "wohlgeformt" (d.h. sie gehorchte den sonoritätsbasierten phonologischen Beschränkungen) und die andere "schlecht geformt".
2. Entwerfen Sie eine zweite "Kontrollbedingung" mit zwei Videoreizen, die bei Säuglingen aussehende Vorlieben hervorrufen sollen. Stellen Sie erneut sicher, dass sich beide Reize entlang genau einer Dimension oder eines Features unterscheiden und für alle anderen visuellen Elemente gesteuert werden.
   HINWEIS: In unserem Protokoll⁷war diese zweite Bedingung die Bedingung "Videoorientierung". Diese Bedingung enthielt zwei Videos, die beide die gleiche Fingerschreibsequenz wie für die Sonoritätsbedingung zeigten, aber eine Seite vertikal und horizontal gekippt wurde (siehe Abbildung 1). Die Gestaltung der "Kontrollbedingung" hängt von der Forschungsfrage ab, und es kann entweder eine nicht-sprachliche Kontrolle sein, mit der die Sprachbedingung kontrastiert werden kann, oder ein bestätigender Zustand, in dem Säuglinge eine Präferenz zeigen sollen.

3. Stimuli-Konstruktion

1. Definieren Sie die Sprachelemente basierend auf der spezifischen experimentellen Frage. Ziel für Gegenstände, die kurz in der Dauer sind (in der Regel 4-10 s), denn während Säuglinge in der Regel zwischen 6 bis 10 minuten Experimente tolerieren, muss es auch genügend Versuche und Wiederholungen geben.
   HINWEIS: Unser Protokoll⁷ verwendete 4 Fingerspelling-Sequenzen mit wohlgeformten und schlecht geformten Varianten (insgesamt acht Sequenzen) in 32 randomisierten Zehn-Sekunden-Studien, 16 Sonority-Bedingungsstudien und 16 Studien zur Videoorientierung. Die Gesamtlänge, ohne Kalibrierung (weniger als 1 min) oder Aufmerksamkeits-Grabber-Segmente (jeweils ca. 3-5 s), betrug 5,3 min.
2. Definieren Sie das Randomisierungsschema. Mischen Sie die Bedingungen zufällig, und randomisieren Sie die Sprachelemente, die auf der linken und rechten Seite des Bildschirms angezeigt werden, so dass es eine gleiche Anzahl von z. B. A vs. B-Elementen und B-gegen-A-Elemente gibt.
3. Definieren Sie das Ausgleichsschema. Konstruieren Sie zwei verschiedene randomisierte experimentelle Sequenzen oder Läufe, und weisen Sie jeder experimentellen Sequenz die gleiche Anzahl von Teilnehmern zu, wobei sie das Alter, das Geschlecht und alle anderen Faktoren von Interesse steuern.
4. Wenn Sie Videos mit Personen in ihnen erstellen, verwenden Sie ein gut bereitgestelltes Foto-/Filmstudio mit der Person, die vor einem blauen oder grünen Chromakey-Hintergrund steht.
   HINWEIS: In unserem Protokoll⁷haben wir uns auf Fingerspelling-Sequenzen konzentriert, so dass wir keine Gesichter oder Körper in unseren Videos verwendet haben. Dieses Protokoll wird jedoch unter der Annahme geschrieben, dass Sie Personen in ganzkörperiger oder nur für kopfbereiter Ansicht anzeigen können.
5. Positionieren Sie die Beleuchtung gleichmäßig über alle Teile des Bildes, ohne starke Schatten auf der Person oder dem Hintergrund.
6. Verwenden Sie eine hochauflösende Videokamera, die auf einem Stativ platziert und auf die Höhe des Halses der Person angehoben wird. Deaktivieren Sie den automatischen Fokus, um Fokusänderungen während der Aufnahme zu verhindern. Verwenden Sie Klebeband, um zu markieren, wo die Füße der Person während des Filmens platziert werden sollten, und minimieren Sie das Herumlaufen während der Drehzeit.
7. Wählen Sie einen muttersprachlichen Benutzer der untersuchten Sprache aus, der in der Lage ist, die Sprachelemente auf natürliche Weise und ohne Aufwand zu reproduzieren. Kleidung sollte kontrastreich mit Hautton sein und keine Farben enthalten, die dem chromakey-Hintergrund ähneln. Entfernen Sie Schmuck oder Schmuck. Jedes lose Haar sollte gekämmt oder gebunden werden.
   HINWEIS: Vor der Prüfung von Säuglingen wird empfohlen, ein begleitendes "Bestätigungsexperiment" durchzuführen, um zu überprüfen, ob die Reize und experimentellen Bedingungen von muttersprachlichen Benutzern akzeptiert werden.
8. Bitten Sie die Person, jedes Sprachelement ein paar Mal zu reproduzieren, während die Kamera alle Reproduktionen in einem einzigen Videoclip aufzeichnet. Da diese Videoclips in Schleifen abgespielt werden können, stellen Sie sicher, dass der Anfang und das Ende des Videoclips die Person in der gleichen Körperposition für einen nahtlosen Übergang zwischen Schleifen anzeigen.
9. Importieren Sie die Videos nach dem Filmen in ein Videobearbeitungsprogramm. Wählen Sie die beste Reproduktion für jedes Sprachelement aus, und trimmen Sie die Clips zu diesen Elementen. Fügen Sie eine gleiche Anzahl von führenden und nachgestellten Frames um jedes Sprachelement ein. Wenden Sie bei Bedarf Transformationswerkzeuge an, um das Bild der Person zu vergrößern oder zu zentrieren, wenden Sie sie jedoch gleichmäßig auf alle Reize an.
10. Verwenden Sie nach Möglichkeit kontrastreiche Reize. Verwenden Sie die Chromakey-Funktion des Videobearbeitungsprogramms, um den Hintergrund in Weiß zu ändern, um die Hornhautreflexion zu maximieren, was die besten Bedingungen für die Erfassung von Blickdaten ermöglicht.
11. Wenn Sie die Reize schleifen, stellen Sie sicher, dass die Dauer der Schleifen für zwei beliebige Paare von Videoreizen gleich ist, die zusammen angezeigt werden (d. h. die Längen der Sprachelemente auf beiden Seiten müssen gleich sein). Um dies zu erreichen, passen Sie die Videogeschwindigkeit jedes Sprachelements leicht an.
    HINWEIS: Denken Sie daran, dass Säuglinge langsamere Präsentationsraten benötigen, um bewegte Reize effektiv zu verarbeiten. Alle Anpassungen müssen subtil sein und dürfen das Sprachelement nicht wesentlich verändern oder verzerren. In unserem Protokoll⁷wurde die Geschwindigkeit der Reize um 50 % verlangsamt, und wir bestätigten, dass diese Manipulation von erwachsenen Beobachtern nicht bemerkt wurde.
12. Platzieren Sie Paare von Sprachelementen nebeneinander in einem zusammengesetzten Clip. Denken Sie daran, dass diese Paare bereits ihre Videolängen im vorherigen Schritt ausgeglichen haben. Stellen Sie sicher, dass die Position jedes Sprachelements für beide Seiten identisch ist (z. B. ist das linke Element nicht höher, niedriger, größer oder außerhalb der Mitte im Vergleich zum rechten Element) und dass beide Elemente gleichzeitig beginnen und enden.
13. Wie beim Reizdesign können Sie die visuellen Funktionen der Videoclips auf niedriger Ebene steuern, z. B. Luminanz und Farbe, sodass sie auf beiden Seiten des Bildschirms gleich sind.
14. Wenden Sie das Looping-Verhalten an, indem Sie den zusammengesetzten Clip in der Videozeitachse duplizieren. Um Ruckeln zwischen Schleifen zu minimieren, kümmern Sie sich um unterschiede in den Start- und Endframes der Schleife. Verwenden Sie ggf. einen kurzen Videoübergang, um einen reibungsloseren Übergang zwischen Schleifen zu gewährleisten.
15. Exportieren Sie die bearbeiteten Videos in einem für das Eye-Tracking-Programm geeigneten Format und mit der höchstmöglichen Auflösung.
16. Verwenden Sie experimentelle Präsentationssoftware, in der Regel mit dem Eye-Tracker verpackt, um die Reize zu programmieren und zu präsentieren und die Reizreihenfolge zu randomisieren. Allzweck-Experimentpräsentationssoftware kann auch verwendet werden, sofern sie in der Lage sind, den Eyetracker zu steuern und Daten daraus aufzuzeichnen.
17. Fügen Sie aufmerksamkeitsgrabber Bilder vor jeder Studie ein, um die Aufmerksamkeit von Säuglingen auf die Mitte des Bildschirms unmittelbar vor Beginn der Studie zu lenken und umzuleiten (siehe Abbildung 2).
    HINWEIS: Beispiele sind statische oder animierte Welpen, Kätzchen, Spielzeug, lächelnde Gesichter oder Cartoonfiguren, solange sie hochintest und gleich groß sind. Obwohl Animationen effektiver sein können, sind sie speicherintensiv, und wir fanden heraus, dass statische Bilder genauso gut funktionierten. Diese Bilder sollten klein (ca. 2 bis 5 Grad) und zentral auf dem Monitor liegen, so dass das Kind vor jedem Versuch in die Mitte des Monitors schaut.
18. Fügen Sie am Anfang und am Ende der experimentellen Sequenz ein Drei-Punkt-Kalibrierungsprüfungsverfahren ein, das aus drei Folien besteht, von denen jedes mit einem Ziel besteht, das in der oberen linken Ecke, in der Bildschirmmitte und in der unteren rechten Ecke angezeigt wird (siehe Abbildung 2).

4. Eyetracking-Gerät

1. Verwenden Sie einen Fern-Eye-Tracker, der keine Fesseln oder Apparate benötigt, um die Position des Kopfes zu sichern und eine Abtastrate von mindestens 50 Hz erreichen kann.
   HINWEIS: Remote-Eye-Tracker enthalten unmerkliche Infrarot-Leuchtdioden (LEDs), die Licht auf die Augen des Betrachters aussenden. Die eingebaute Infrarotkamera erkennt die Positionen der Pupillen und die Hornhautreflexionen und wendet Algorithmen an, um den Fixationspunkt des Beobachters auf dem Monitor als dreidimensionale (x, y, z) Koordinaten zu berechnen. Die Koordinaten werden über beide Augen gemittelt, um einen einzigen binokularen Wert zu erzeugen. Normalerweise werden nur die (x, y) Koordinaten analysiert, da z, Abstand vom Monitor, nicht relevant ist.
2. Verwenden Sie einen Computermonitor 15" oder mehr mit einer Auflösung von mindestens 1024 x 728 Pixeln, um die experimentellen Reize anzuzeigen.
3. Positionieren Sie den Eyetracker direkt unter dem Reizmonitor und in einem niedrigen Winkel, der dem Gesicht des Säuglings so direkt wie möglich gegenübersteht. Verwenden Sie Lineale und ein digitales Winkelmessgerät, um die Platzierung und den Winkel des Eyetrackers und des Monitors zu messen. Geben Sie diese Zahlen bei Bedarf in die Eyetracking-Software ein.
   HINWEIS: Ein höherer Winkel (z. B. der Eyetracker ist tiefer zum Boden und daher höher abgewinkelt) kann das Augentracking aufgrund der Okklusion der Augen durch die Wangen und Hände des Säuglings stören. Best Practices in der Eye-Tracker-Position finden Sie in den Richtlinien des spezifischen Eyetracker-Modells. Darüber hinaus können die meisten Eye-Tracker-Software diese Informationen speichern, um vor jeder Sitzung geladen zu werden. Wenn es jedoch die Möglichkeit gibt, dass sich der Eyetracker oder der Monitor zwischen den experimentellen Sitzungen sogar leicht bewegt, sammeln Sie vor jeder Sitzung erneut Messungen, um die genaueste Kalibrierung zu erreichen.
4. Positionieren Sie eine separate Webkamera, die oft als Benutzer- oder Szenenkamera bezeichnet wird, über dem Stimulusmonitor, um das volle Gesicht des Teilnehmers während des Experiments aufzuzeichnen. Es bietet einen Live-Feed während des Experiments, und seine Aufzeichnung wird mit den rohen Blickdaten gespeichert.
5. Richten Sie die experimentelle Präsentationssoftware ein, die in der Regel kommerziell mit dem Eyetracker erhältlich ist, um die Reize zu präsentieren, die Augenbewegungen aufzuzeichnen, den Benutzer oder die Szenenkamera aufzuzeichnen, Während des Experiments Blickpunkte anzuzeigen und optional Blickdaten auszuführen. analyse.
   HINWEIS: Es kann auch eine allgemeine experimentelle Präsentationssoftware verwendet werden, sofern sie Integrationen enthält, die es ermöglichen, den Eyetracker zu steuern und Daten von ihr aufzuzeichnen.

5. Eyetracking-Verfahren

1. Teilnehmerbeitrag & Hintergrundmaßnahmen
   1. Bei der Ankunft, erklären Sie die Studie, erhalten Sie eine unterzeichnete Zustimmung in Übereinstimmung mit den IRB-Vorschriften der Universität. Wenn das Kind wachsam ist, führen Sie die Tests fort und füllen Sie nach dem Experiment Die Fragebögen aus. Wenn das Kleinkind bei der Ankunft nicht bereit ist (z. B. ist das Kind unruhig, schläft oder gefüttert werden muss), nutzen Sie diese Zeit für den Elternteil, um alle Hintergrund-Familien- und Sprachfragebögen auszufüllen.
   2. Lassen Sie das Elternteil alle Hintergrundfamilien- und Sprachfragebögen ausfüllen. Sammeln Sie demografische und medizinische Standardinformationen sowie Informationen über die Sprach- und Technologieumgebung des Säuglings (z. B. Anzahl der zu Hause verwendeten Sprachen, Exposition gegenüber Videos, Smartphones, Tablets).
2. gliederung
   1. Schalten Sie die Lichter im Experimentierraum und stellen Sie sicher, dass es keine anderen offensichtlichen visuellen Ablenker im Raum gibt. Verwenden Sie Vorhänge, um das Sichtfeld des Säuglings von allen Ablenkern im Raum zu verschließen (siehe Abbildung 3). Stellen Sie sicher, dass während des Experiments nicht alle Hintergrundanwendungen auf dem Computer ausgeführt werden, einschließlich Antivirenscans und Softwareupdates.
   2. Bitten Sie die Eltern, auf dem Stuhl zu sitzen, während das Kind auf dem Schoß sitzt. Um mehr Stabilität zu gewährleisten, kann das Elternteil das Kind in einem weichen Booster-Sitz auf dem Schoß des Elternteils anschnallen.
      HINWEIS: Solche Booster-Sitze bewahren die Nähe zu den Eltern, verhindern aber auch, dass jüngere Säuglinge zu sehr nach hinten oder rückwärts lehnen (was zu Datenverlust führt) und ältere Säuglinge davon abhalten, wegzukriechen.
   3. Überprüfen Sie gemäß den Eyetracker-Richtlinien, ob der Kopf des Säuglings in einem optimalen Abstand zum Monitor und Zum Eyetracker positioniert ist. Bestätigen Sie mit der Eye-Tracker-Software, dass die Augen des Säuglings für den Eyetracker sichtbar sind. Wenn nicht sichtbar, fragen Sie das Elternteil sanft schwanken das Kind in alle Richtungen, bis die Augen erkannt werden und in angemessener Entfernung.
   4. Stellen Sie dem Elternteil eine verdeckte Brille zur Verfügung, die ihn daran hindert, die experimentellen Reize zu sehen.
      HINWEIS: Okluding Brille reduzieren die Möglichkeit der Voreingenommenheit des Säuglings auf bestimmte Reize oder Bildschirmseiten, und auch verhindern, dass der Eyetracker versehentlich die Augen der Eltern statt der Desschilds zu verfolgen.
3. eichung
   1. Führen Sie das Kalibrierungsverfahren gemäß den Anweisungen des Eyetrackers durch.
   2. Wenn von der Eye-Tracker-Software unterstützt, verwenden Sie ein Fünf-Punkt-Kalibrierungsverfahren, das den vier Ecken und der Mitte des Monitors entspricht.
      HINWEIS: Damit die Kalibrierung funktioniert, müssen Säuglinge das Kalibrierbild betrachten. Daher muss das Bild hochinteressant sein. Eine Spinnart der Animation funktioniert gut, so dass das "Zentrum" des Bildes stationär bleibt, da sie die Augen des Säuglings so weit wie möglich in die Mitte des Kalibrierpunkts richten soll.
   3. Zeigen Sie während der Kalibrierung nicht auf das Bild, oder richten Sie das Elternteil direkt auf das Kalibrierbild, da dies die Aufmerksamkeit von Säuglingen weg vom Bildschirm und auf die Person, die darauf zeigt, lenken kann.
   4. Überprüfen Sie, ob die Kalibrierung mit der Eyetracker-Software erfolgreich ist. Wiederholen Sie ggf. die Kalibrierung, insbesondere wenn sich das Elternteil oder Das Kind während der Kalibrierung wesentlich bewegt (z. B. das Elternteil im Stehen).
      HINWEIS: Der Kalibrierungsprozess hängt davon ab, ob er neu, interessant und kurz ist. Je öfter Säuglinge kalibriert werden müssen, desto weniger effektiv kann es sein.
   5. Nachdem die Kalibrierung als erfolgreich bestätigt wurde, beginnen Sie sofort mit dem Experiment.
4. versuch
   1. Beginnen Sie das Experiment mit der Drei-Punkt-Kalibrierungsprüfung (siehe Abbildung 2). Manuelle Steuerung der Dauer jedes Ziels; Wenn sich das Kind in einer Folie auf das Ziel fixiert, fahren Sie sofort mit dem nächsten Ziel fort. Wenn der Blick des Auges konstant einen Grad oder mehr vom Mittelpunkt jedes Ziels entfernt ist, brechen Sie das Experiment ab und wiederholen Sie die Kalibrierung.
   2. Fahren Sie mit dem Experiment fort, beginnend mit dem Aufmerksamkeits-Grabber vor der ersten Studie (siehe Abbildung 2). Steuern Sie manuell, wie lange der Aufmerksamkeits-Grabber angezeigt wird. Beginnen Sie die Studie, wenn das Kind auf den Aufmerksamkeits-Grabber fixiert. Wenn sich das Kind nach einigen Sekunden nicht darauf fixiert, verwenden Sie ein quietschendes Spielzeug oder blinkendes Licht, um die Aufmerksamkeit des Säuglings auf den Bildschirm umzulenken.
   3. Nachdem alle Versuche gezeigt wurden, führen Sie das gleiche Drei-Punkt-Kalibrierungsprüfverfahren erneut durch, um mögliche Signaldrift- oder Kalibrierungsänderungen während des Experiments zu testen. Beenden Sie nach der Prüfung das Experiment.
   4. Beenden Sie das Experiment, wenn das Kind unwiederbringliche Uneinigkeit zeigt oder wenn das Elternteil auf fordert, aufzuhören.
5. Wrap-Up
   1. Wenn noch nicht ausgefüllt, lassen Sie die Eltern die Hintergrund-Familien- und Sprachfragebögen ausfüllen.
   2. Eine Entschädigung gewähren und, wenn dies genehmigt wird, zusätzliche Flyer/Materialien freigeben, die der Elternteil unter seinen Kollegen verteilen kann, um bei der Rekrutierung zu helfen.

6. Datenanalyse

1. Bewerten Sie zunächst die Qualität der Daten, indem Sie ein Geschwindigkeitsdiagramm oder eine Spur der Blickposition im Laufe der Zeit zeichnen, um zu untersuchen, ob die Daten für jedes Thema laut sind (Zeiträume mit hohen Geschwindigkeitsspitzen). Hochgeschwindigkeitsänderungen oder systematische Drifts in der Datenposition können auf schlechte Kalibrierungs- oder Datenerfassungsfehler hinweisen.
2. Filtern Sie hochfrequente Informationen aus den Blickdaten mithilfe von Rauschunterdrückungsalgorithmen oder Filtern, z. B. mithilfe eines gleitenden Durchschnitts. Diese Algorithmen können auch über kurze Lücken in den Daten interpolieren, die in der Regel durch Blinzeln und Kopfbewegungen verursacht werden.
   HINWEIS: Die Verwendung gängiger räumlich-zeitlicher Filter zur Klassifizierung von Fixierungen und Sakkaden wird nicht empfohlen, da diese Algorithmen auf dem Verhalten der erwachsenen Augen basieren und nicht auf das Verhalten von Säuglingen verallgemeinert werden können.
3. Zeichnen Sie zwei Interessenbereiche (AOIs), einen für jede Seite des Bildschirms. Stellen Sie sicher, dass die AOIs etwas größer sind als die visuellen Elemente selbst (z. B. 25 Pixel oder 1o visueller Winkel größer, um die Person herum), um kleinere Kalibrierungsungenauigkeiten oder Standardgerätefehler zu berücksichtigen.
   HINWEIS: Während der AOI statisch ist, umfasst er ein sich bewegendes Objekt in einem Video, daher stellen Sie auch sicher, dass der AOI größer als die maximalen Abmessungen des sich bewegenden Objekts sein sollte, während er sich im gesamten Video ändert. Falls gewünscht und unterstützt von der Eye-Tracker-Software, können Sie stattdessen dynamische bewegliche AOIs verwenden.
4. Bewahren Sie einen Abstand von etwa 25 Pixeln oder größer zwischen den beiden AOIs in der Mitte des Bildschirms auf.
5. Berechnen Sie mit der Eye-Tracker-Software oder einem sekundären Analyseprogramm die Gesamtsuchzeiten für jeden AOI für jede Studie, indem Sie alle innerhalb des AOI fallenden Blickpunkte zusammenfassen und diese Anzahl mit dem Abtastintervall multiplizieren (z. B. bei Verwendung eines 120Hz-Augentrackers, Abtastintervall beträgt 8,33 ms).
6. Wenn Sie die Eye-Tracker-Software noch verwenden, exportieren Sie die nachsehenden Zeitdaten. Als Nächstes berechnen Sie die Gesamtsuchzeiten für jedes Kind, für jeden Stimulustyp, über den gesamten experimentellen Lauf. Ausgeschlossen sind Säuglinge, die keine ausreichende Menge an Blickdaten zur Verfügung stellen (z. B. mindestens 25 % der maximal möglichen Daten).
   HINWEIS: In Stone,et al. 7, wurden 24% aller getesteten Säuglinge aufgrund einer schlechten Kalibrierung oder unzureichender Blickdaten aufgrund von Unverfrorenheit, Wegschauen, Okklusion der Augen während der Aufnahme, übermäßigem Blinken, tropfenden Augenlidern, Instrumentenfehlern oder Experimentierfehler.
7. Berechnen Sie einen Suchenvon-Präferenzindex für jedes Kleinkind. Teilen Sie zunächst die gesamte Suchzeit für einen Stimulustyp über den anderen.
   HINWEIS: Dieser Schritt ermöglicht es, Säuglinge direkt miteinander zu vergleichen, unabhängig davon, ob die Säuglinge in der Dauer des Gesamten des Experiments unterschiedlich waren.
8. Normalisieren Sie diesen Wert mit einer logarithmischen Transformation, die es ermöglicht, den suchenden Präferenzindex sinnvoll für alle Säuglinge zu interpretieren, bei denen ein Index von -1,0 und 1,0 die gleiche Größe darstellt, jedoch in entgegengesetzte richtungen.
9. Führen Sie geeignete statistische Tests durch, um die Gesamtsuchzeiten und die Präferenzindizes über Teilnehmergruppen hinweg zu vergleichen. Melden Sie statistische Testergebnisse zusammen mit Effektgrößen und/oder Konfidenzintervallen.
   ANMERKUNG: In Stone, et al.⁷, um die altersbedingte Empfindlichkeit gegenüber sonoritätsbasierten phonologischen Einschränkungen in der Gebärdensprache zu testen, wurde ein unabhängiger T-Test durchgeführt, um sonority aussehende Präferenzindizes zu vergleichen (das Protokoll des Quotienten der gut geformte Gegenstände über schlecht geformte Gegenstände) zwischen jüngeren und älteren Säuglingsgruppen.

Representative Results

Die Stichprobe in Stone, et al.⁷ bestand aus 16 jüngeren Säuglingen (mittleres Alter = 5,6 - 0,6 Monate; Bereich = 4,4-6,7 Monate; 8 weiblich) und 13 älteren Säuglingen (mittleres Alter = 11,8 x 0,9 Monate; Bereich = 10,6-12,8 Monate; 7 Frauen). Keiner dieser Säuglinge hatte zuvor Gebärdensprache gesehen. Zunächst haben wir unterschiede in der Gesamtzeit zwischen den Altersgruppen bewertet und keinen signifikanten Unterschied festgestellt (Mittelwerte: 48,8 s vs. 36,7 s; t(27) = 1,71; p = 0,10). Dies schließt die Möglichkeit fremder altersbedingter Erklärungen (z.B. Aufmerksamkeit, Kopfdrehen, Blinken) für die folgenden Ergebnisse aus. Im Zustand der Sonorität betrachteten jüngere Säuglinge länger wohlgeformte als schlecht geformte Gegenstände (Mittel: 28,6 s vs. 20,2s; gepaart t(15) = 4,03, p = 0,001, Cohens d = 0,74). Im Vergleich dazu zeigten ältere Säuglinge zwischen den beiden Reizarten kaum Unterschiede im Aussehen (Mittel: 18,1 s vs. 18,6 s; t(12) = 0,29, p = 0,78). Jüngere Säuglinge hatten höhere Sonoritätspräferenzindexwerte als ältere Säuglinge (Abbildung4; Bedeutet: 0,15 vs. -0,03; t(27) = 3,35, p = 0,002, Cohens d = 0,74). Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass jüngere Säuglinge, aber nicht ältere Säuglinge, empfindlich auf sonority-basierte phonologische Einschränkungen in der Gebärdensprache reagieren, obwohl sie noch nie der Gebärdensprache ausgesetzt waren.

Wir haben auch das Aussehen verhalten in der Video-Orientierung Bedingung untersucht. Unter Verwendung von Orientierungspräferenzen Indizes als abhängige Variable, führten wir eine zwei-Wege-ANOVA mit wiederholten Messfaktoren Sonority (wohlgeformt vs. schlecht geformt) und zwischen den Probanden Faktor Alter (jünger vs. älter). Es gab einen Haupteffekt des Alters (F(1,27) = 6,815, p = 0,015, teilweise h2 = 0,20), was darauf hindeutet, dass jüngere und ältere Säuglinge unterschiedliche Sehpräferenzen für aufrechte und invertierte Signierreize haben (Abbildung 4). Insbesondere schauten jüngere Säuglinge länger auf die aufrechten Reize (Mean = 0,11), während ältere Säuglinge länger auf die umgekehrten Reize schauten (Mean = -0.12). Es gab keinen Haupteffekt von Sonority (F(1, 27) = 2,04, p = 0,165, teilweise h2 = 0,07), was darauf hindeutet, dass die Sonorität die Werte des Aufrechten Präferenzindex nicht beeinflusste. Es wurde keine Sonority x Altersgruppe-Interaktion gefunden F(1,27) = 0,12, p = 0,73, partielle h2 = 0,004). Während ältere Säuglinge keine Präferenz in der Sonoritätsbedingung zeigten, konnten sie dennoch eine Präferenz in der Videoorientierungsbedingung zeigen. Daher interpretierten wir das Nullergebnis bei älteren Säuglingen in der Sonoritätsbedingung so, dass sie aus einer wahren Unempfindlichkeit gegenüber diesen phonologischen Hinweisen in signierter Sprache entstanden sind.

Abbildung 1 . Sonority- und Video-Orientierungsbedingungen. Auf der linken Seite werden zwei verschiedene Fingerrechtersequenzen (wohlgeformt ev. schlecht geformt) gezeigt. Auf der rechten Seite wird die gleiche Fingerspelling-Sequenz angezeigt, aber eine ist aufrecht und die andere ist invertiert (vertikal und horizontal gekippt). Bild zuvor in Stone et al.⁷ veröffentlicht (siehe https://www.tandfonline.com). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 2 . Kalibrierungsprüfung und Stimulus-Präsentationsverfahren. Die Drei-Punkt-Kalibrierungsüberprüfungssequenz zeigt ein Nadelradziel in der oberen linken Ecke, in der Bildschirmmitte und in der unteren rechten Ecke; wenn sich das Kind auf das Ziel fixiert, fährt der Experimentator zu den nächsten Dias fort. Die Kalibrierungsprüfung erfolgt vor und nach allen Reizen werden angezeigt. Die Stimulus-Präsentation zeigt den Aufmerksamkeits-Grabber (Welpe), deren Dauer vom Experimentator gesteuert wird. Wenn sich das Kind auf den Welpen fixiert, beginnt das Experiment mit dem 10 s Stimulus-Video. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 3 . Eye-Tracking-Labor-Setup. Eltern und Kleinkind sitzen links auf dem verstellbaren weißen Stuhl, während die Forscher rechts sitzen. Es gibt einen weißen Vorhang, der die Teilnehmer- und Forscherbereiche trennt, und zusätzliche weiße Vorhänge und Bretter, die alle Geräte außer dem Eyetracker und dem Monitor verschließen. Das Kind kann auf dem blauen Booster-Sitz sitzen, der dann auf dem Schoß des Elternteils platziert wird, oder das Kind kann direkt auf dem Schoß des Elternteils sitzen. Alle Spielzeuge und visuellen Ablenker, wie das gelbe Vogelspielzeug, das auf dem Foto zu sehen ist, werden vor Beginn des Experiments aus dem Teilnehmerbereich entfernt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Abbildung 4 . Repräsentative Zusammenfassungsdiagramme für aussehende Präferenzindexdaten. Die linke Grafik zeigt einen signifikanten Unterschied zwischen den Vorzugsindizes der beiden Altersgruppen für die Sohnlichkeit, bei denen jüngere Säuglinge eine Vorliebe für wohlgeformte Fingerrechtungen zeigen, während ältere Säuglinge dies nicht tun. Das rechte Diagramm zeigt eine grafische Darstellung einer 2 x 2 ANOVA-Analyse auf Orientierungspräferenzindizes. Anweisungen zur Berechnung von Präferenzindizes finden Sie in Schritt 6: Datenanalyse. Beide Altersgruppen zeigten voraussehende Vorlieben für aufrechte oder invertierte Reize. Fehlerbalken zeigen den Standardfehler des Mittelwerts an. Bild modifiziert von Stone et al.⁷ (siehe https://www.tandfonline.com). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Discussion

Wir nutzten das bevorzugt aussehende Paradigma, um Beweise dafür zu finden, dass Säuglinge für einen bestimmten visuellen Hinweis im Sprachsignal empfindlich sein können, obwohl sie keine Vorkenntnisse mit signierter Sprache hatten. Darüber hinaus wurde diese Empfindlichkeit nur bei jüngeren Säuglingen beobachtet, und nicht bei älteren Säuglingen, eine Manifestation der klassischen Wahrnehmungsverengungsfunktion. Der Nachweis einer altersbasierten Vorliebe für wohlgeformte Silben auf der Grundlage von Sonoritätsbeschränkungen erlaubte es uns, weiter zu vermuten, dass Sonorität ein wichtiger Hinweis für das Erlernen von Säuglingssprache sein kann⁷. Die Reize wurden sorgfältig entworfen, um zwei kontrastierende Sprachsignale zu bieten, die sich auf subtile Weise unterschieden, und eine zweite Bedingung ermöglichte eine bessere Interpretation möglicher Nullergebnisse. Säuglinge konnten sich jeden unserer Reize in einer einfachen, angenehmen Laborumgebung ansehen, ohne Anweisungen zu benötigen oder Sprachverständnis zu demonstrieren. Diese Studie legte auch eine wichtige Ausgangsbasis fest, mit der andere Gruppen von Säuglingen, wie zeichenexponierte Säuglinge mit taub signierenden Eltern, kontrastiert werden können. Das Studium von gebärdenexponierten Säuglingen (Gehörundund und Hören) würde zwar schwer zu rekrutieren, aber neue Informationen über die Rolle der frühen sensorischen und sprachlichen Erfahrung bei der Gestaltung der Empfindlichkeit von Säuglingen für visuelle sprachliche Hinweise hervorbringen. Insbesondere die Beurteilung der Sensibilität gehörloser Säuglinge gegenüber Hinweisen in der Bildsprache wäre wichtig, da es sich um eine Bevölkerung handelt, die in der frühen Kindheit oft unter Sprachentzug leidet^28,29. Wir sagen voraus, dass ältere, durch Zeichen exponierte Säuglinge, sowohl gehörlose als auch hörgeschädigte, nicht die verminderte Empfindlichkeit zeigen würden, die bei älteren nicht-zeichenexponierten Säuglingen beobachtet wurde.

Es gibt einige wichtige Punkte, die mit dem gegenwärtigen Paradigma zu berücksichtigen sind. Die Verwendung von Eye Tracking hängt von der Annahme ab, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen dem, was Säuglinge sehen können (visuelle Schärfe) und wo Säuglinge wählen zu betrachten (visuelle Präferenz). Natürlich können verdeckte Aufmerksamkeitsverschiebungen auch in Form von Sakkaden passieren, wurden hier aber nicht analysiert. Der zentrale Fovealbereich, der eine hohe Schärfe und Klarheit bietet, ist jedoch extrem klein (ca. 2o). Da die Schärfe außerhalb dieser Region sehr schlecht ist, muss ein Beobachter, sollte er feine Details klar sehen müssen, den Blick umlenken und darauf foveate. Ein weiteres Problem, das man sich bewusst sein sollte, ist, dass die Gesamtzeit (d. h. die Verweilzeiten) eine grobe Messgröße ist und nicht immer genau mit Aufmerksamkeit, absichtlich oder unbeabsichtigt korreliert. Verkürzungen der Fixationszeiten bedeuten nicht unbedingt weniger Aufmerksamkeit oder Fokus; es kann auch auf Rückzug oder Müdigkeit hinweisen. Ein wesentlicher Vorteil von Augenblickdaten ist, dass sie auf viele verschiedene Arten analysiert werden können. Während wir uns auf Fixierungszeiten (d.h. Verweilzeiten) konzentrierten, können Sakkaden und Scanmuster (d. h. Scanpfade) auch aus dem identischen Rohdatensatz abgeleitet werden, um zu erfahren, wie Säuglinge ihre Aufmerksamkeit zwischen verschiedenen Reizen modulieren^30,31. Räumliche und zeitliche Datenanalysen sind sowohl nützlich als auch zahlreich, und Pupillometriedaten können auch analysiert werden, um mehr Einblicke in das Augenblickverhalten von Säuglingen zu geben und Rückschlüsse darauf zu ziehen, wie sie ihre Welt wahrnehmen und organisieren^{2, 32}.

Bei der Entwicklung neuer Eye-Tracking-Studien muss man die Testumgebung und die individuellen Eigenschaften der Teilnehmer sorgfältig abwägen, da sich sowohl die Datenerfassung als auch die Qualität auswirken. Umgebungsbeleuchtungspegel und sogar subtile Änderungen in den Positionen des Reizmonitors oder des Eyetrackers während der Aufnahmesitzung können die Kalibrierung und Nachverfolgbarkeit beeinflussen. Teilnehmerfaktoren wie Alter und ethnische Zugehörigkeit können sich auch auf die Datenqualität auswirken. Wir ermutigen Laboratorien mit Eyetrackern, diese Einschränkungen in ihren Laborumgebungen und mit einer vielfältigen Stichprobe von Teilnehmern unterschiedlichen Alters zu testen und zu dokumentieren, bevor sie empirische Studien durchführen. Um Signaldrift zu erkennen und zu vermeiden, d. die Die anhäufende Messfehler im Verlauf der Datenerfassung, empfehlen wir, die Positionen und Winkel des Eyetrackers und Stimulusmonitors vor jeder Sitzung neu zu messen und, wie zuvor beschrieben, die Kalibrierungsprüfungen vor und nach der Sitzung. Dies ist besonders wichtig, wenn Forscher präzise Blickverschiebungen/Sakkadic-Muster und Scanpfade sammeln möchten. Ein Vorteil des bevorzugt aussehenden Paradigmas ist, dass es gegenüber kleineren Kalibrierungsfehlern tolerant ist, da es auf mehr grobe Hemifield-Unterschiede angewiesen ist.

Die vorliegende Studie zeigt den klaren Wert der Eye-Tracking-Technologie und bevorzugt aussehenden Paradigmen bei Säuglingen. Dieses Paradigma ist flexibel und kann auf ein breites Spektrum von Forschungsfragen ausgedehnt werden. Die häufigste Anwendung ist derzeit die Entwicklung von Gesichtsdiskriminierung^33,34,35, aber es könnte angewendet werden, um audiovisuelle oder visuelle Sprachempfindlichkeiten und Fähigkeiten, soziale Hinweise, emotionale Wertigkeit und sogar Verständnis. Darüber hinaus ist es ideal für Studien mit Säuglingen unterschiedlichen Alters (z. B. Längs- oder Querschnittsfälle), da jede Datenerfassung kurz und einfach ist und das Paradigma sowohl für jüngere als auch für ältere Säuglinge gut funktioniert.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Eye Tracker	Tobii		Model X120
Experiment Presentation & Gaze Analysis Software	Tobii		Tobii Studio Pro
Experimenter Monitor	Dell		Dell Professional P2210 22" Wide Monitor
Stimulus Monitor	Dell		Generic 17" Monitor
CPU	Dell		Dell Precision T5500 Advanced with 2.13 Ghz Quad Core Intel Xeon Processor and 4 GB DDR3 Memory) with 250 GB SSD hard disk and standard video output cards.
Webcamera	Logitech		Logitech C150 HD Cam
Video Capture Card	Osprey		Osprey 230 Video Capture Card (to capture stimulus that is output to Stimulus Monitor)