Explorar la sensibilidad infantil al lenguaje visual mediante el seguimiento ocular y el paradigma de aspecto preferencial
Summary
Los estudios de seguimiento ocular utilizando un paradigma de aspecto preferencial se pueden utilizar para estudiar la comprensión emergente de los bebés y su atención a su mundo visual externo.
Abstract
Discutimos el uso del paradigma de aspecto preferencial en los estudios de seguimiento ocular con el fin de estudiar cómo los bebés se desarrollan, entienden y atienden al mundo que los rodea. El seguimiento ocular es una forma segura y no invasiva de recopilar datos de mirada de los bebés, y el paradigma de aspecto preferencial es fácil de diseñar y solo requiere que el bebé asista a la pantalla. Al mostrar simultáneamente dos estímulos visuales que difieren en una dimensión, podemos evaluar si los bebés muestran un comportamiento de aspecto diferente para cualquiera de los estímulos, demostrando así sensibilidad a esa diferencia. Los desafíos en estos enfoques experimentales son que los experimentos deben mantenerse breves (no más de 10 min) y ser cuidadosamente controlados de tal manera que los dos estímulos difieran de una sola manera. La interpretación de los resultados nulos también debe ser cuidadosamente considerada. En este artículo, ilustramos un ejemplo exitoso de un estudio de seguimiento ocular infantil con un paradigma de aspecto preferencial para descubrir que los niños de 6 meses son sensibles a las señales linguísticas en un idioma firmado a pesar de no tener exposición previa a un lenguaje firmado, sugiriendo que los bebés poseen sensibilidades intrínsecas o innatas a estas señales.
Introduction
El objetivo primordial de la ciencia del desarrollo es estudiar la aparición de funciones cognitivas, lenguaje y cognición social en bebés y niños. Los movimientos oculares son modulados por las intenciones, la comprensión, el conocimiento, el interés y la atención del mundo externo. La recopilación de respuestas oculomotoras en bebés mientras orientan y escanean imágenes visuales estáticas o dinámicas puede proporcionar información sobre la comprensión emergente de los bebés y su atención a sus mundos visuales externos y la contribución del lenguaje que reciben.
Mientras que la tecnología de seguimiento ocular ha existido durante más de cien años, sólo ha avanzado recientemente en eficiencia y facilidad de uso, lo que permite que se utilice para estudiar a los bebés. En la última década, el seguimiento ocular ha revelado mucho sobre el mundo mental de los bebés. Por ejemplo, ahora sabemos mucho sobre la memoria a corto plazo, la oclusión de objetos y la anticipación de los próximos eventos en los futuros de 6 meses del comportamiento de la mirada1,2,3. El seguimiento ocular también se puede utilizar para estudiar el aprendizaje de idiomas infantiles4. Generalmente, el aprendizaje del idioma infantil depende de la capacidad de discriminar las señales sensoriales presentes en el entorno e identificar las señales más destacadas para la transmisión del idioma5,6. Los científicos del desarrollo tratan de entender mejor cuáles son estas señales sensoriales, por qué atraen la atención de los bebés y cómo la atención a estas señales scaffolding aprendizaje de idiomas en los bebés. El presente documento presenta un protocolo de seguimiento ocular y un paradigma de aspecto preferencial que se puede utilizar conjuntamente para estudiar la sensibilidad de los bebés a tales señales en idiomas hablados o firmados.
En Stone, et al.7, se utilizó el seguimiento ocular con un paradigma de aspecto preferencial para probar si los bebés ingenuos poseían una sensibilidad a un conjunto de contrastes fonológicos en lenguaje firmado. Estos contrastes diferían por la sonoridad (es decir, la saliencia perceptiva), una propiedad linguística estructural presente tanto en las lenguas habladas como firmadas7,8,9,10,11, 12,13. Se cree que la sonoridad es importante para las restricciones fonológicas en la formación de sílabas en lenguas habladas y firmadas, de modo que las sílabas que obedecen las restricciones basadas en la sonoridad se consideran más “bien formadas”. Los bebés, al escuchar el habla, se han observado para mostrar las preferencias de comportamiento para sílabas bien formadas sobre sílabas mal formadas en varios idiomas, e incluso en idiomas que nunca habían oído antesde 14,15. Hipotetizó que los bebés también mostrarían preferencias similares para sílabas bien formadas en lenguaje firmado, incluso si no tenían experiencia previa con el lenguaje firmado.
Añadimos que hipotetizamos que esta preferencia -o sensibilidad- estaría sujeta a un estrechamiento perceptivo. Este es el fenómeno de adquisición del lenguaje donde, a medida que el bebé se acerca a su primer cumpleaños, la sensibilidad temprana y universal del bebé a muchas características del lenguaje se atenúa sólo a las características dentro del idioma o idiomas al que el bebé ha estado expuesto a16 ,17. Reclutamos bebés más jóvenes (de seis meses) y mayores (de doce meses de edad), seleccionando estas edades porque están en extremos opuestos de la función de estrechamiento perceptivo para la sensibilidad a nuevos contrastes fonéticos17,18, 19. Predijimos que los bebés más jóvenes demostrarían una preferencia por sílaba bien formada en lenguaje firmado, pero que los bebés mayores no lo harían. Los bebés vieron videos que consistían en ortografía de dedos bien formada y mal formada, seleccionada por dos razones. En primer lugar, se teoriza la sílaba en la ortografía fluida de los dedos para obedecer las restricciones fonológicas basadas en sonoridad8, proporcionando la oportunidad de producir contrastes experimentales que prueban directamente si los bebés son sensibles a las señales basadas en la sonoridad al principio de principios de aprendizaje de idiomas. En segundo lugar, elegimos la ortografía de los dedos en lugar de los signos completos en el cuerpo y la cara porque la ortografía de los dedos nos permitió controlar más rigurosamente los posibles confundes perceptivos, incluyendo la velocidad y el tamaño de los movimientos de las manos, en comparación con los signos completos que varían mucho en la firma espacio y velocidad de movimiento. Nuestro estudio utilizó videos que mostraban sólo las manos, pero este paradigma es generalizable para los videos que muestran las cabezas de los firmantes y oradores o cuerpos completos, o incluso mostrando animales u objetos inanimados, dependiendo de la cuestión científica y los contrastes que se estudien.
El valor que utiliza un paradigma de preferencia de aspecto preferencial para medir la sensibilidad al lenguaje o a los contrastes sensoriales está en su relativa simplicidad y facilidad de control. En estos paradigmas, a los bebés se les presentan dos estímulos uno al lado del otro que difieren por una sola dimensión o una característica relevante para la pregunta de investigación. A los bebés se les da la oportunidad de foveate en cualquiera de los estímulos. Se registran y analizan los tiempos totales de búsqueda hacia cada estímulo. Una diferencia significativa en el comportamiento de la búsqueda de los dos estímulos indica que el bebé puede ser capaz de percibir la dimensión con la que los dos estímulos difieren. Debido a que ambos estímulos se muestran al mismo tiempo y a las mismas duraciones, el experimento general está bien controlado para la idiosincrasia del comportamiento infantil (falta de atención, mirar en otro lugar, alboroto, llanto). Esto es en comparación con otros paradigmas en los que los estímulos se muestran secuencialmente, en cuyo caso, los bebés pueden mostrar espontáneamente diferentes cantidades de atención hacia diferentes estímulos por razones no relacionadas con los estímulos (por ejemplo, fussier durante un período en el que hay fueron más ensayos de Estímulos A que Estímulos B). Además, las instrucciones y la comprensión de los estímulos no son necesarias; los bebés sólo tienen que mirarlo. Por último, este paradigma no requiere un seguimiento activo del comportamiento infantil en busca de criterio para cambiar la presentación de los estímulos, como es común en los paradigmas de habituación controlados por lactantes16,20. El paradigma de preferencia de aspecto también es adecuado para probar hipótesis sobre las preferencias de aspecto en lugar de las diferencias. En otras palabras, además de que los bebés pueden discriminar entre los estímulos A y los estímulos B, los investigadores también pueden probar para qué estímulos provocaron un mayor o disminución del comportamiento de búsqueda, que puede ser informativo sobre los sesgos nacientes de los bebés y la cognición emergente.
En términos más generales, las ventajas de la tecnología moderna de seguimiento ocular no invasiva son numerosas. El seguimiento ocular se basa en la medición de la luz infrarroja cercana que se emite desde el dispositivo y se refleja en los ojos del participante1,21. Esta luz infrarroja es invisible, imperceptible y completamente segura. Los experimentos de seguimiento ocular no requieren instrucciones y solo dependen de la visualización pasiva. Los modelos actuales generan una gran cantidad de datos de mirada en un corto período de tiempo con una configuración simple. Los bebés pueden sentarse en el regazo de sus padres y, en nuestra experiencia, a menudo disfrutan del experimento. La mayoría de los rastreadores oculares remotos modernos no requieren restricciones en la cabeza o elementos colocados en el bebé, y son robustos para los movimientos de la cabeza, recuperándose rápidamente después de parpadear, llorar, moverse fuera del alcance o mirar hacia otro lado. Si lo desea, los patrones de saccade, los datos de posición de la cabeza y la pupillometría se pueden registrar además de los datos de posición de los ojos.
Los desafíos en la realización de investigaciones de seguimiento ocular de los bebés son reales, pero no insuperables. Los datos de seguimiento ocular pueden ser ruidosos debido al movimiento de los bebés, la falta de atención, el alboroto y la somnolencia. Los experimentos deben ser diseñados para que puedan ser completados en unos 10 minutos o menos – lo que puede ser una ventaja en que las visitas de laboratorio son rápidas, pero también una desventaja si necesita obtener más datos o tener varias condiciones experimentales. Otra advertencia importante es que un hallazgo nulo no significa que los bebés no sean sensibles a la manipulación experimental. Si los bebés no muestran ninguna diferencia significativa entre los estímulos A y los estímulos B, este hallazgo podría significar (1) una insensibilidad a la diferencia entre A y B, o (2) una falta para sustestar preferencias conductuales. Por ejemplo, tal vez el bebé estaba igualmente fascinado por A y B, a pesar de que el bebé era sensible a la diferencia entre ellos. Este problema puede abordarse mediante la adición de una segunda afección, idealmente utilizando los mismos estímulos (o muy similares), pero las pruebas a lo largo de una dimensión diferente por la que se sabe que los bebés exhiben preferencias de comportamiento. Si los bebés no demuestran una preferencia en la primera condición, pero lo hacen en la segunda, entonces se puede interpretar que los bebés son capaces de demostrar preferencias de búsqueda para los estímulos, lo que puede ayudar a aclarar la interpretación de cualquier resultado nulo. Por último, es vital calibrar con precisión el rastreador de ojos. La calibración debe ser precisa, con un error espacial y temporal bajo, para que los datos de la mirada se puedan asignar con precisión a los estímulos experimentales. En otras palabras, “su estudio es tan bueno como su calibración”. Las comprobaciones de calibración antes y después de la presentación de estímulos pueden proporcionar una medida adicional de confianza. Se han publicado reseñas detalladas y excelentes sobre la calibración del seguimiento ocular con bebés en otros lugares1,21,22,23,24,25, 26,27.
Protocol
Representative Results
Discussion
Usamos el paradigma de aspecto preferencial para descubrir evidencia de que los bebés pueden ser sensibles a una señal visual particular en la señal del lenguaje, a pesar de no tener experiencia previa con el lenguaje firmado. Además, esta sensibilidad se observó sólo en los bebés más pequeños, y no en los bebés mayores, una manifestación de la clásica función de estrechamiento perceptivo. La evidencia de una preferencia basada en la edad por sílaba bien formada basada en restricciones de sonoridad nos perm…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
La recopilación de datos para el estudio se llevó a cabo en el UCSD Mind, Experience, and Perception Lab (UCSD MEP Lab) en la Universidad de California, San Diego. La financiación fue proporcionada por NIH R01EY024623 (Bosworth & Dobkins) y NSF SBE-1041725 (Petitto & Allen; subaward a Bosworth). Estamos agradecidos al equipo de investigación estudiantil de MEPLab, y a los bebés y familias en San Diego, California, que participaron en este estudio.
Materials
| 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) |
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