Ein experimentelles Paradigma zur Messung der Auswirkungen des Alterns auf die Satzverarbeitung

Summary

Hier stellen wir ein Protokoll vor, um den altersbedingten Rückgang der Satzverarbeitung mit einer Labyrinthaufgabe zu untersuchen, die es uns ermöglichte, die Verarbeitungsschwierigkeiten bei jedem Wort der Sätze während des Lesens zu lokalisieren.

Abstract

Frühere Studien haben herausgefunden, dass ältere Erwachsene größere Schwierigkeiten bei der Verarbeitung syntaktisch komplexer Sätze haben als jüngere Erwachsene. Die genauen Regionen, in denen die Schwierigkeiten auftreten, wurden jedoch noch nicht vollständig identifiziert. In dieser Studie wurde eine Labyrinthaufgabe implementiert, um zu untersuchen, wie ältere Erwachsene und jüngere Erwachsene unterschiedlich zwei Arten von Sätzen mit unterschiedlicher syntaktischer Komplexität verarbeiteten, nämlich relative Subjektklauseln und Objektrelativklauseln. Die Teilnehmer wurden gebeten, in jedem Abschnitt der Sätze zwischen zwei Alternativen zu wählen. Die Aufgabe erforderte, dass die Teilnehmer einen streng inkrementellen Verarbeitungsmodus einweisen mussten. Die Lesezeiten für jedes Segment wurden aufgezeichnet, was die Quantifizierung der Schwierigkeit des Satzlesens ermöglichte. Die Aufgabe ermöglichte es uns, die genauen Standorte der Verarbeitungsschwierigkeit zu identifizieren und so eine genauere Beurteilung des altersbedingten Rückgangs der Strafverarbeitung zu ermöglichen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Auswirkungen des Alterns hauptsächlich bei den Kopfsubstantiven gefunden wurden, nicht aber an anderen Bereichen der Sätze, was darauf hindeutet, dass die Labyrinthaufgabe eine effektive Methode ist, um den genauen Ort des Alterungseffekts auf die Satzverarbeitung zu ermitteln. Die Implikationen dieses experimentellen Paradigmas für die Untersuchung der Auswirkungen des Alterns auf die Satzverarbeitung werden diskutiert.

Introduction

Die Satzbearbeitung ist ein wesentlicher Prozess für den Menschen, um Sätze in natürlichen Sprachen zu verstehen. Es erfordert die Integration eingehender Wörter in die bestehenden sensententialen Strukturen und stellt Beziehungen zwischen Wörtern im Satz in einer Weise her, die den grammatikalischen Zwängen entspricht. Da die Satzverarbeitung ein ressourcenschonender Prozess ist, stoßen ältere Erwachsene aufgrund des altersbedingten Rückgangs des Arbeitsgedächtnisses auf Schwierigkeiten. Frühere Studien haben ergeben, dass ältere Erwachsene große Schwierigkeiten haben, Sätze mit komplexen syntaktischen Strukturen wie relativen Klauseln (RCs) zu verstehen und zu verarbeiten: “Der Reporter, den der Senator angegriffen hat, hat Fehler zugegeben”¹. Die meisten früheren Studien konzentrierten sich auf RCs, um die Auswirkungen des Alterns auf die Satzverarbeitung zu untersuchen. Im Vergleich zu jüngeren Erwachsenen haben ältere Erwachsene eine geringere Genauigkeit und Effizienz im RC-Verständnis. Trotz der umfangreichen Studien über die RC-Verarbeitung durch ältere Erwachsene ist jedoch immer noch nicht klar, welche Teile von RCs für ältere Erwachsene schwieriger zu verarbeiten sind, wenn sie Sätze Wort für Wort lesen. Zurif et al. (1995) fanden heraus, dass ältere Erwachsene größere Schwierigkeiten an den RC-Verben hatten (“angegriffen”), da sie weniger effizient waren, die Patientenrollen den Objekten der Verben zuzuweisen (“Reporter”)². Einige Studien deuten jedoch darauf hin, dass ältere Erwachsene in einer bestimmten Region nicht anders abgeschnitten haben als die jüngeren Kontrollen. Vielmehr traten die Schwierigkeiten auf, als die Teilnehmer die Lektüre des gesamten Satzes³beendeten. Dennoch ergaben mehrere andere Studien, dass ältere Erwachsene weniger effizient abgeschnitten haben als jüngere Erwachsene bei den RC-Fächern (“der Senator”) und Verben (“angegriffen”)^4,5. Mit anderen Worten, die genauen Standorte der Verarbeitungsschwierigkeiten für ältere Erwachsene sind noch nicht eindeutig festgelegt.

Die Satzverarbeitung ist ein inkrementeller Prozess, der ausreichende kognitive Ressourcen erfordert. Gemäß der Abhängigkeitslokalitätstheorie (DLT)^6,7werden die Verarbeitungsschwierigkeiten oder Kosten bei der Satzverarbeitung durch den Abstand zwischen dem eingehenden Wort und dem abhängigen Wort, dem es zugeordnet ist, und damit der Kosten können in verschiedenen Regionen des Satzes variieren. Die Verarbeitungskosten steigen, wenn der Abstand zwischen dem Wort und seinem Abhängigen länger ist. Daher können sie aufgrund des Rückgangs des Arbeitsgedächtnisses bei älteren Erwachsenen größere Schwierigkeiten als jüngere Erwachsene bei den Wörtern haben, die weit von ihren Angehörigen entfernt sind und kognitiv teurer sind, wie die Verben (“angegriffen”) von Objekt-RCs. Obwohl die DLT durch vorherige Arbeiten unterstützt wurde^8,9, wurde sie auch durch eine Reihe von Studien herausgefordert¹⁰. Die Untersuchung der genauen Standorte der Verarbeitungsschwierigkeiten bei älteren und jüngeren Erwachsenen kann die Gültigkeit des DLT testen und uns helfen, die Zusammenhänge zwischen Satzverarbeitung und kognitiven Ressourcen zu verstehen. Es kann auch ein detailliertes Bild davon liefern, wie Alterung die Online-Satzverarbeitung beeinflussen könnte.

Frühere Studien über die Auswirkungen des Alterns auf die Satzverarbeitung während des Lesens haben meist selbstgepünktliche Lesung^5,11, selbstbewegtes Hören⁴ und modale Primierung²angenommen. Als Online-Maßnahme können modale Grundierungsaufgaben verwendet werden, um die Aktivierung syntaktischer oder lexikalischer Informationen in der Satzverarbeitung zu untersuchen. Diese Aufgabe kann jedoch nur die Verarbeitungsleistung bei einem bestimmten Wort oder Satz aufdecken und erlaubt es uns daher nicht, die Leistung der Teilnehmer in verschiedenen Abschnitten des Satzes zu messen, um festzustellen, wo sich ihre Verarbeitungsschwierigkeiten hauptsächlich befinden. Tatsächlich gab es bisher nur eine Studie, die die modale Grundierungsaufgabe nutzte, um den altersbedingten Rückgang der Satzverarbeitung zu untersuchen. Zurif et al. (1995) entdeckten, dass ältere Erwachsene größere Schwierigkeiten bei der Verarbeitung der englischen Objekt-RCs an den Verbregionen hatten, wenn der Abstand zwischen Lücken und Füllstoffen länger war². Die Studie legte nahe, dass es einen altersbedingten Rückgang der RC-Verarbeitung als Folge des Mangels an Arbeitsgedächtnisressourcen². Aufgrund methodischer Zwänge lieferte die Studie jedoch keine Informationen über die Verarbeitungsschwierigkeiten in anderen Regionen von RCs.

Als einer der am häufigsten verwendeten Ansätze in der Erforschung der Auswirkungen des Alterns auf die Satzverarbeitung erfordern die Aufgaben des Selbstverständnisses (SPR) die Teilnehmer, Sätze Wort für Wort zu lesen, indem sie einen bestimmten Knopf drücken. Die Teilnehmer geben mit einem Druck der Taste an, dass sie das Wort auf dem Bildschirm gelesen haben und dann das nächste Wort angezeigt wird, das das vorherige ersetzt. Die Teilnehmer wiederholen dieses Verfahren, bis alle Wörter des Satzes vorgelegt werden, an welchem Punkt sie eine Verständnisfrage im Zusammenhang mit der Bedeutung der Sätze beantworten müssen, die sie gerade gelesen haben. Lesezeiten (RTs) werden aufgezeichnet und verwendet, um die Verarbeitungsschwierigkeiten für jedes Satzsegment zu messen, und Antworten auf die Satzfinalfragen werden verwendet, um die Genauigkeit des Satzverständnisses zu messen. SPR-Aufgaben unterscheiden sich erheblich vom natürlichen Lesen, da jeweils nur ein Wort angezeigt werden darf und regressive Augenbewegungen nicht möglich sind¹². Der unnatürliche Aspekt von SPR-Aufgaben hat den Vorteil, die Anzahl der von den Teilnehmern eingesetzten Strategien zu reduzieren und so die Interferenz von Verarbeitungsstrategien auf die Leistung der Teilnehmer zu minimieren. Daher sind SPR-Aufgaben für Forscher hilfreich, um die Verarbeitungsschwierigkeiten im Zusammenhang mit der Verarbeitung jedes Wortes in den Sätzen zu identifizieren. Das Hauptproblem bei SPR-Aufgaben besteht darin, dass sie keine genaue Messung von RTs gewährleisten können, da die Teilnehmer das Drücken von Schaltflächen verzögern können, um die Sätze zu merken oder das Drücken von Tasten zu beschleunigen, um jeden Bereich für die spätere Konstruktion in den Sätzen¹²zu puffern.

Neben SPR-Aufgaben wurde Eye-Tracking auch häufig in Studien zur Satzverarbeitung^13,14,15eingesetzt. In Eye-Tracking-Experimenten werden den Teilnehmern volle Sätze präsentiert und sie werden gebeten, sie auf natürliche Weise zu lesen. Die Dauer und Position der Augenfixierungen und Regressionen werden aufgezeichnet. Der Vorteil von Eye-Tracking ist, dass es für natürliches Lesen ermöglicht und wenig Einschränkungen setzt, wie die Teilnehmer Sätze¹²lesen. Die Natürlichkeit des Eye-Tracking spart es den Forschern jedoch auch, die genauen Verarbeitungskosten zu beurteilen, da die Teilnehmer eine Vielzahl von Lesestrategien wie Skimming oder Wort-für-Wort-Lesen¹²anwenden könnten. Daher ist uns nicht klar, ob fixierender Ort und Dauer Verarbeitungsschwierigkeiten oder die Anwendung bestimmter Lesestrategien widerspiegeln.

In dieser Studie haben wir eine Labyrinthaufgabe^16,17übernommen, die diese Probleme mit SPR-Aufgaben, Eyetracking und crossmodalen Grundierungsaufgaben lösen kann. Eine Labyrinthaufgabe ist ein aktualisiertes Leseparadigma und eine Anpassung selbstgemachter Leseaufgaben. Die Aufgabe ist ein Ansatz, der in psycholinguistischen Experimenten verfolgt wird, um RTs aufzuzeichnen, während die Teilnehmer Sätze Wort für Wort lesen. In den Aufgaben müssen die Teilnehmer einen Satz lesen, indem sie für jedes Segment des Satzes¹⁶zwischen zwei Alternativen wählen. Das Vorgehen einer Labyrinthaufgabe wird in Abbildung 1dargestellt.

Abbildung 1: Eine Beispielanzeige der sequenziellen Frames in einem Labyrinthsatz. Die Abbildung zeigt, dass es zwei alternative Wörter in jedem Frame gibt, von denen nur eines den Satz fortsetzen kann. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Wenn das erste Wort des Satzes dieist, auf die die Paarkatze folgt und auf,wird von den Teilnehmern erwartet, dass sie die Katze wählen, indem sie eine Taste drücken, um anzuzeigen, dass das Wort auf der linken Seite die grammatikalische Fortsetzung der satz. Wenn das nächste Wortpaar(zu und aat )präsentiert wird, wird von den Teilnehmern erwartet, dass sie essen, weil es als Verb des Satzes dienen kann. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis sie am Ende des Satzes ankommen. Im Falle eines Fehlers wird der aktuelle Prozess beendet, und der nächste Prozess beginnt. Eine Online-Demonstration der Labyrinthaufgabe von Kenneth Forster finden Sie unter http://www.u.arizona.edu/~kforster/MAZE.

Die Labyrinthaufgabe ist ein stark eingeschränktes experimentelles Paradigma, bei dem die Teilnehmer nicht nach vorne oder zurück zum vorherigen Abschnitt des Satzes^18,19schauen dürfen. Jedes Wort muss in die vorhandene Struktur integriert werden, bevor die Teilnehmer das folgende Wort lesen können. Diese Methode erfordert, dass die Teilnehmer die Sätze sehr sorgfältig und genau verarbeiten und reduziert die Verarbeitungsstrategien, die den Teilnehmern zur Verfügung stehen. Es ermöglicht uns, eine objektive Messung von RTs im Online-Satzverständnis zu machen. Darüber hinaus ist die Labyrinthaufgabe empfindlicher auf die Verarbeitungskosten im Zusammenhang mit der Integration von Wörtern in Sätze^12,16, da sie ungewöhnliche Einschränkungen für die Verarbeitungsstrategien aufsetzt, die den Teilnehmern zur Verfügung stehen. In diesem Sinne eignet sich die Labyrinthaufgabe besonders für die Studien der Satzverarbeitung durch ältere Erwachsene. Aufgrund ihrer reichhaltigen Spracherfahrung neigen ältere Erwachsene dazu, verschiedene Vergütungsstrategien wie Vorhersage zu übernehmen, um ihre Leistung mit jüngeren Erwachsenen vergleichbar zu machen⁴. Diese Strategien machen die Altersunterschiede in der Satzverarbeitung weniger auffällig. Wenn die Teilnehmer in einer Labyrinthaufgabe vorzeitig reagieren, werden sie gezwungen, beim nächsten Frame nach dem Zufallsprinzip zu reagieren, und daher ist es am wahrscheinlichsten, dass sie einen Fehler machen. Daher erlaubt die Aufgabe den Teilnehmern keine Vorhersagen zu treffen, und der durch die Aufgabe gemessene Effekt ist in der Natur unvorhergesehen. Durch die Reduzierung der Anzahl der Satzverarbeitungsstrategien für ältere Erwachsene^12,16ermöglicht die Labyrinthaufgabe eine objektivere Bewertung der Verarbeitungsschwierigkeiten älterer Erwachsener während der Satzlesung.

Die Labyrinthaufgabe wurde in unserer Studie genutzt, um die Verarbeitungsschwierigkeiten älterer Erwachsener im Satzverständnis zu ermitteln und die Auswirkungen des Alterns zu lokalisieren. Da ältere Erwachsene in der Regel eine langsamere Verarbeitungsgeschwindigkeit und längere Lesezeiten haben als jüngere Erwachsene, bewerteten die meisten früheren Studien die Auswirkungen des Alterns, indem sie das Ausmaß der Modulation der Auswirkungen syntaktischer Komplexität oder Verarbeitungskosten nach Alter, gemeinsame Praxis in der Forschung über die Auswirkungen des Alterns auf die Satzverarbeitung. Die meisten Studien entschieden sich dafür, objektrelative Klauseln (ORCs) und Subjektrelative-Klauseln (SRCs) als experimentelle Reize zu verwenden, da sie syntaktisch komplexere Strukturen und weniger komplexe Strukturen darstellen, wie unten erläutert. Daher haben wir in dieser Studie auch die Auswirkungen des Alterns untersucht, indem wir den Einfluss des Alters auf den Verarbeitungsunterschied zwischen SRCs und ORCs untersucht haben.

a. Subjekt-Verwandtenklausel, SRC: Das Mädchen, das den Jungen jagte, trug einen Hut.
b. Objekt-Verwandtenklausel, ORC: Das Mädchen, das der Junge verfolgte, trug einen Hut.

Nach Gibsons Dependency Locality Theory^6,7ist Satz (b) schwieriger zu verarbeiten als Satz (a) da höhere Lager- und Integrationskosten in (b) verbunden sind, um die Patientenrolle dem Kopf-Nominat Mädchen zuzuweisen . Durch den Vergleich der Leistung der Teilnehmer bei der Verarbeitung von SRCs und ORCs können wir herausfinden, wie sie Sätze mit unterschiedlichen kognitiven Belastungen verarbeiten. Frühere Studien sind jedoch in Bezug auf ihre Interpretation der Wirkung syntaktischer Komplexität geteilt. Einige Studien behaupteten, dass, wenn die Wirkung der Satzkomplexität bei älteren Erwachsenen verschärft wird, es darauf hindeutet, dass ältere Erwachsene empfindlicher auf Verarbeitungskosten als jüngere Erwachsene^3,20sind. Daher wird die verstärkte Wirkung der Strafkomplexität als Beweis für einen altersbedingten Rückgang der Strafverarbeitung angesehen. Andere Studien schlugen jedoch vor, dass eine Wirkung der Satzkomplexität darauf hindeutet, dass ältere Erwachsene in der Lage sind, kognitive Regresse auf die Strafverarbeitung zuzuweisen, und daher sollte sie als Zeichen für die Erhaltung der Satzverarbeitungsfähigkeit in ältere Erwachsene²¹. Die beiden Forschungslinien unterscheiden sich in ihrer Interpretation der Wirkung der Satzkomplexität vor allem deshalb, weil die in diesen Studien angewandten experimentellen Methoden wie SPR oder modale Grundierung uns nicht sagen können, ob ältere Erwachsene tatsächlich ihre Arbeit anwenden. Speicherressourcen, um die Wörter in die vorherigen Abschnitte des Satzes zu integrieren, oder sie können die Wörter aufgrund des Mangels an Arbeitsgedächtnis-Regressen nicht integrieren. Die Labyrinthaufgabe kann eine perfekte Lösung für dieses Problem bieten, da die Teilnehmer gezwungen sind, die Wörter in die vorherigen Strukturen in dieser Aufgabe zu integrieren. Daher ist es sicher zu sagen, dass die RTs, die aus der Labyrinthaufgabe erhalten werden, die tatsächlichen Verarbeitungskosten oder Verarbeitungsschwierigkeiten bei der Satzverarbeitung darstellen. Die Labyrinthaufgabe bietet ein effektives Mittel, um die Satzverarbeitung älterer Erwachsener zu erforschen. Qiao, Shen und Forster (2002) nutzten die Labyrinthaufgabe, um die Verarbeitung von Mandarin RCs zu untersuchen und entdeckten, dass diese Technik bei der Verarbeitung von Mandarin-Themen- und objektextrahierten RCs¹⁹sehr empfindlich auf den Effekt der Satzkomplexität reagierte. Die Studie zeigt, dass die Labyrinthaufgabe auf die Forschung anwendbar ist, die den experimentellen Effekt in der Mandarin-Satzverarbeitung oder lexikalischen Verarbeitung lokalisieren soll.

Protocol

Das Experiment wurde von der Ethikkommission der Beijing Foreign Studies University genehmigt und entsprach der Leitlinie für Experimente mit menschlichen Probanden. Alle Teilnehmer des Experiments erteilten ihre schriftliche Zustimmung in Kenntnis der Sachlage. 1. Stimuli Bau Konstruieren Sie experimentelle Reize auf der Grundlage der spezifischen experimentellen Fragen. Dieses Protokoll soll die Auswirkungen des Alterns auf die Online-Satzverarbeitung während des Lesens untersuch…

Representative Results

Diese Studie soll die Auswirkungen des Alterns auf die Online-Satzverarbeitung mit hilfe einer Labyrinthaufgabe untersuchen. Die RTs für jedes Segment in den Sätzen werden verwendet, um den Verarbeitungsschwierigkeitsgrad anzuzeigen. In dieser Studie untersuchten wir, wie eine Gruppe älterer Erwachsener(M-Alter = 65,2, SD = 3,04, Bereich = 59 -74) und jüngere Erwachsene(M-Alter = 19,1, SD = 1,04, Bereich = 18-23) mandarinische SRCs und ORCs differenziell verarbei…

Discussion

In dieser Studie wurde eine Labyrinthaufgabe verwendet, um den genauen Ort für die Auswirkungen des Alterns auf die Satzverarbeitung zu finden. Die Studie untersuchte, wie ältere Erwachsene und jüngere Erwachsene unterschiedliche chinesische SRCs und ORCs verarbeiteten. Bei der Aufgabe wurden die Teilnehmer angewiesen, einen Satz zu lesen, indem sie zwischen zwei Alternativen wählten, von denen nur eine die grammatikalische Fortsetzung des Satzes war. Sie waren verpflichtet, die Wahl so schnell und genau wie möglich…

Materials

Computers	N/A	N/A	Used to present stimuli and record subjects' responses.
E-prime	PST	2.0.8.22	Stimulus presentation software
The Digital Working Memory Span Test	N/A	N/A	Used to assess subjects' working memory span. From Wechsler (1987).
The Global Deterioration Scale (GDS)	N/A	N/A	Used to assess subjects' general cognitive status. From Reisberg, Ferris, de Leon and Crook (1988)