Göz Izleme ve Tercihli görünümlü paradigma kullanarak görsel dile bebek hassasiyetini keşfetme
Summary
Tercihli görünümlü bir paradigma kullanarak göz izleme çalışmaları, bebeklerin ortaya çıkan anlayışını ve dış görsel dünyasına dikkat etmek için kullanılabilir.
Abstract
Biz bebeklerin geliştirmek nasıl incelemek için göz izleme çalışmalarında Tercihli görünümlü paradigma kullanımı tartışmak, anlamak, ve etrafında dünyaya katılmak. Göz izleme bebeklerden bakış verileri toplamak için güvenli ve non-invaziv bir yoldur, ve Tercihli görünümlü paradigma tasarımı basittir ve sadece bebek ekrana katılmayı gerektirir. Aynı anda bir boyutta farklı iki görsel uyaran göstererek, bebeklerin ya uyarıcı için farklı görünümlü davranış göstermek, böylece bu fark duyarlılığı gösteren değerlendirebiliriz. Bu tür deneysel yaklaşımlarda yapılan zorluklar, deneylerin kısa tutulmalıdır (10 dakikadan fazla değildir) ve iki uyaranların tek bir şekilde farklı olması için dikkatle kontrol edilmelidir. Null sonuçların yorumu da dikkatle dikkate alınmalıdır. Bu yazıda, bir bebek göz izleme çalışmasının başarılı bir örneğini, 6 aylık çocuklar imzalı bir dilde dilsel ipuçlarına duyarlı olduğunu keşfetmek için tercihli görünümlü bir paradigmayla, imzalanan dile önceden maruz kalmamasına karşın, bebeklerin bu ipuçlarını içsel veya doğuştan hassasiyetleri sahip olduğunu düşündürmektedir.
Introduction
Gelişimsel bilimin en önemli amacı, bebeklerde ve çocuklarda bilişsel fonksiyonların, dilin ve sosyal bilisin ortaya çıkmasını araştırmasıdır. Göz hareketleri, katılımcıların niyetleri, anlayış, bilgi, faiz ve dış dünyaya ilgi ile modüle edilir. Bebeklerde okülomotor Yanıtlarını toplayarak, görsel statik veya dinamik görüntüleri yönlendirmek ve taramak, bebeklerin ortaya çıkan anlayışı ve dikkat edilmesi, dış görsel dünyalar ve aldıkları dil girişi hakkında bilgi verebilir.
Göz izleme teknolojisi yüz yıldan fazla bir süredir etrafında iken, sadece son zamanlarda verimlilik ve kullanılabilirlik gelişmiş, Bebek çalışması için kullanılmak üzere izin verdi. Son on yılda, göz izleme bebeklerin zihinsel dünya hakkında çok ortaya çıkmıştır. Örneğin, şimdi kısa süreli bellek, nesne tıkanıklığı ve bakış davranışı1,2,3gelen 6 aylık çocuklar yaklaşan olayların beklentisi hakkında çok şey biliyoruz. Göz izleme, Bebek Dili öğrenme4‘ ü incelemek için de kullanılabilir. Genellikle, bebek dili öğrenimi, ortamda mevcut olan duyusal ipuçlarını ayrımcılık ve dil iletimi için en esnek olan ipuçlarını tanımlamak için yeteneğine bağlıdır5,6. Gelişimsel bilim adamları daha iyi bu duyusal ipuçlarının ne olduğunu anlamak için, neden bebeklerin dikkatini çekmek için, ve nasıl bu ipuçlarının dikkat bebek, dil öğrenme iskeleler. Bu yazıda, sözlü veya imzalı dillerde bebeklerin hassasiyetlerini incelemek için birlikte kullanılabilecek bir göz izleme Protokolü ve Tercihli görünümlü bir paradigma sunulur.
Stone, ve al.7, göz izleme bir Tercihli görünümlü paradigma ile imza-naif bebeklerin imzalı dilde bir dizi fonolojik kontrastlar bir duyarlılık sahip olup olmadığını test etmek için kullanıldı. Bu kontrastlar sonority (yani, algısal salience), hem konuşulan ve imzalı dillerde7,8,9,10,11, yapısal bir dil özelliği mevcut farklılık 12,13. Sonority, sözlü ve imzalı dillerde heceli oluşumlarda fonolojik kısıtlamalar için önemli olduğu düşünülmektedir, bu da sonority tabanlı kısıtlamalara itaat eden heceler daha “iyi biçimlendirilmiş” olarak kabul edilir. Bebek, konuşma dinlerken, çok dilde kötü biçimlendirilmiş heceler üzerinde iyi biçimlendirilmiş hecler için davranışsal Tercihler göstermek için gözlenen, ve hatta daha önce hiç duymadım dillerde bile14,15. Biz bu bebeklerin de imzalı dilde iyi biçimlendirilmiş heceler için benzer Tercihler gösterecektir hipotez, onlar imzalı dil ile önceden deneyim vardı bile.
Biz daha bu tercih-veya duyarlılık-algı daralması tabi olacağını hipotez. Bu dil edinme fenomen nerede, Bebek ilk Doğum günü yaklaşımlar gibi, bebeğin erken, birçok dil özellikleri için evrensel duyarlılık aşağı sadece dil (ler) içinde özellikleri aşağı zayıflatır bebek 16 maruz kalmış ,17. Biz genç (altı aylık) ve daha eski (on iki aylık) bebek, bu yaştan seçerek, onlar yeni fonetik kontrastlar duyarlılık için algısal daralma işlevinin zıt ucunda olduğu için işe17,18, 19 yaşında. Biz genç bebeklerin imzalı dilde iyi biçimlendirilmiş heceler için bir tercih göstermek olacağını tahmin, ama büyük bebekler olmaz. Bebekler, iki nedenden dolayı seçilmiş iyi biçimlendirilmiş ve kötü biçimlendirilmiş parmak izi oluşan videoları izledim. İlk olarak, akıcı parmak hecelemeli heceler, sonority tabanlı fonolojik kısıtlamalar8‘ e itaat etmek için teorik olarak, bebeklerin erken dönemde sonority tabanlı ipuçlarından duyarlı olup olmadığını doğrudan test eden deneysel kontrastlar üretmek için bir fırsat sağlar dil öğrenme. İkinci olarak, parmak izi bize daha titizlikle kontrol mümkün algısal zihnimi karıştıran hız ve el hareketleri boyutu da dahil olmak üzere, çünkü tam işaretleri yerine vücut ve yüz üzerinde tam işaretler parmak seçti, imzalarken büyük ölçüde farklılık dolu işaretlere kıyasla uzay ve hareket hızı. Çalışmamızda sadece elleri gösteren videolar kullanıldı, ancak bu paradigma, imzalayanların ve hoparlörlerin kafaları veya tam organları gösteren videolara, hatta bilim sorusuna ve kontrastlara bağlı olarak hayvanların veya cansız nesnelerin gösterilmeye genelleştirilmiştir.
Dil veya duyusal kontrastlara duyarlılık ölçmek için tercihli görünümlü tercih paradigma kullanarak değeri göreli basitlik ve kontrol kolaylığı vardır. Böyle paradigmalarda, bebekler iki uyaranlara yan yana sadece bir boyut veya araştırma sorusu ile ilgili bir özellik ile farklıdır sunuluyor. Bebeklerin ya uyarıcı üzerinde foveate fırsatlar verilir. Her uyarıcıya yönelik toplam seyir süreleri kaydedilir ve analiz edilir. İki uyarıcılar için davranış görünümlü önemli bir fark, bebeğin iki uyaranların farklı olduğu boyut algılayabilecek yeteneğine sahip olabilir gösterir. Her iki uyaranların aynı zamanda ve eşit sürelerde gösterildiğinden, genel deney, Bebek davranışlarının (dikkatsizlik, başka bir yerde, beceriksizlik, ağlamak) bakıcılığı için iyi kontrol edilir. Bu da uyaranlara sıralı olarak gösterilen diğer paradigmalar ile karşılaştırıldığında, bu durumda, bebekler kendiliğinden uyaranlara ilgisiz nedenlerle farklı uyaranlara karşı farklı miktarda dikkat gösterebilir (örneğin, bir dönemde fussier nerede uyarıcı B daha stimuli A daha denemeler vardı). Ayrıca, uyarıları ve uyaranların anlama gerekli değildir; bebeklerin sadece bakmak gerekir. Son olarak, Bu paradigma, Bebek kontrollü alışkanlık paradigmalar16,20yaygın olduğu gibi, uyarıcı sunumu değiştirmek için kriterler için bebek davranışını aktif olarak izleme gerektirmez. Görünümlü tercih paradigması da farklılıklar yerine seyir tercihleri hakkında hipotezler test etmek için uygundur. Diğer bir deyişle, bir kenara bebeklerin uyaranlara A ve uyaranlara B arasında ayrımcılık mümkün olan, araştırmacılar da hangi uyaranlara artan veya azalmış görünümlü davranış, bebeklerin ‘ nazcent önyargıları hakkında bilgilendirici olabilir elicited test edebilirsiniz ve ortaya çıkan biliş.
Daha genel olarak, modern, non-invaziv Eyetracking teknolojisinin avantajları çok sayıda. Göz takibi, cihazdan yayılan ve katılımcı gözleri1,21yansıyan kızılötesi ışık yakın ölçüm dayanır. Bu kızılötesi ışık görünmez, algılanamaz ve tamamen güvenlidir. Göz izleme deneyleri hiçbir yönerge gerektirmez ve yalnızca pasif görüntülemeye bağlıdır. Geçerli modeller basit bir kurulum ile kısa bir süre içinde bakış verileri bol miktarda oluşturur. Bebekler ebeveynlerinin kucağında oturabilir ve deneyimimizde genellikle deneyden keyif alabilir. En modern uzaktan göz izci kafa kısıtlamaları veya öğeleri bebek yerleştirilen gerektirmez, ve kafa hareketleri için sağlam, hızlı bir şekilde yanıp sönen sonra kurtarma, ağlama, menzil dışında hareket, ya da uzağa bakıyor. İstenirse, sakkad desenleri, baş pozisyon verisi ve Pupillometri göz konumu verilerine ek olarak kaydedilebilir.
Bebek göz izleme araştırmaları yürüten zorluklar gerçek, ancak aşılmaz. Göz izleme verileri, bebeklerin hareketi, dikkatsizlik, uyumsuzluk ve uykululuk nedeniyle gürültülü olabilir. Deneyler yaklaşık 10 dakika veya daha az tamamlanmış olabilir-bu laboratuar ziyaretleri hızlı bir avantaj olabilir, ama aynı zamanda bir dezavantajı daha fazla veri elde etmek veya birkaç deneysel koşullara sahip gerekir böylece tasarlanmalıdır. Bir başka önemli uyarı, bir null bulgu bebeklerin deneysel manipülasyon duyarlı olmayan anlamına gelmez olmasıdır. Bebeklerin uyarıcı A ve stimuli B arasında önemli bir fark göstermemesi halinde, bu bulgu (1) A ile B arasındaki farka karşı bir duyarsızlık ya da (2) davranış tercihlerini geçersiz yapamaması anlamına gelebilir. Örneğin, belki de bebek aralarındaki farka duyarlı olsa bile, A ve B tarafından eşit derecede hayran oldu. Bu sorun, ikinci bir koşul ilavesi ile, ideal olarak aynı (veya son derece benzer) uyaranlara kullanarak ele alınabilir ama bu bebeklerin davranış tercihleri sergiler olduğu bilinmektedir farklı bir boyut boyunca test. Eğer bebekler ilk koşulda bir tercih göstermez, ancak ikinci olarak bunu, o zaman bebeklerin herhangi bir null sonuçların yorumu açıklığa kavuşturmak yardımcı olabilir uyaranlara, görünümlü tercihleri gösteren yeteneğine sahip olduğunu yorumlanır olabilir. Son olarak, göz izci hassas kalibre etmek için hayati önem taşımaktadır. Kalibrasyon doğru olmalıdır, hem düşük uzamsal hem de temporal hata ile, böylece göz bakışı verileri tam olarak deneysel uyaranlara eşleştirilebilir. Başka bir deyişle, “sizin çalışma sadece kalibrasyon kadar iyi.” Uyaranlara sunum öncesi ve sonrası kalibrasyon kontrolleri, ek bir güven ölçüsü sağlayabilir. Bebek ile göz izleme kalibrasyon ayrıntılı ve mükemmel incelemeler başka bir yerde yayınlandı1,21,22,23,24,25, 26,27.
Protocol
Representative Results
Discussion
, İmzalı dil ile önceden deneyimsiz olmasına rağmen, bebeklerin dil sinyalinde belirli bir görsel işaret için duyarlı olabilir kanıtlar keşfetmek için tercihli görünümlü paradigma kullandık. Ayrıca, bu duyarlılık sadece Genç bebeklerde gözlenen, ve eski bebekler değil, klasik algısal daralma işlevinin bir tezahürü. Sonority kısıtlamaları dayalı iyi biçimlendirilmiş heceler için bir yaş tabanlı tercih kanıtı bize daha fazla bu sonority bebek dili öğrenme7içi…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Çalışma için veri toplama UCSD zihin, deneyim ve algı Lab (UCSD MEP Lab) Kaliforniya Üniversitesi, San Diego yapılmıştır. Finansman NıH R01EY024623 (Bosworth & Dobkins) ve NSF SBE-1041725 (Petitto & Allen; Bosworth alt Ödülü) tarafından sağlandı. Biz MEPLab öğrenci araştırma ekibi için minnettar ve bebekler ve San Diego, California, bu çalışmada katıldı aileleri için.
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) |
References
- Aslin, R. N., McMurray, B. Automated corneal-reflection eye tracking in infancy: Methodological developments and applications to cognition. Infancy. 6 (2), 155-163 (2004).
- Gredebäck, G., Eriksson, M., Schmitow, C., Laeng, B., Stenberg, G. Individual differences in face processing: Infants’ scanning patterns and pupil dilations are influenced by the distribution of parental leave. Infancy. 17 (1), 79-101 (2012).
- Gredebäck, G., von Hofsten, C. Infants’ evolving representations of object motion during occlusion: A longitudinal study of 6-to 12-month-old infants. Infancy. 6 (2), 165-184 (2004).
- Byers-Heinlein, K., Werker, J. F. Monolingual, bilingual, trilingual: infants’ language experience influences the development of a word-learning heuristic. Developmental Science. 12 (5), 815-823 (2009).
- Jusczyk, P. W., Bertoncini, J. Viewing the development of speech perception as an innately guided learning process. Language and Speech. 31 (3), 217-238 (1988).
- Krentz, U. C., Corina, D. P. Preference for language in early infancy: the human language bias is not speech specific. Developmental Science. 11 (1), 1-9 (2008).
- Stone, A., Petitto, L. A., Bosworth, R. Visual sonority modulates infants’ attraction to sign language. Language Learning and Development. 14 (2), 130-148 (2017).
- Brentari, D. . A Prosodic Model of Sign Language Phonology. , (1998).
- Jantunen, T., Takkinen, R., Brentari, D. Syllable structure in sign language phonology. Sign Languages. , 312-331 (2010).
- MacNeilage, P. F., Krones, R., Hanson, R. Closed-loop control of the initiation of jaw movement for speech. The Journal of the Acoustical Society of America. 47 (1), 104 (1970).
- Ohala, J. J. The phonetics and phonology of aspects of assimilation. Papers in Laboratory Phonology. 1, 258-275 (1990).
- Perlmutter, D. M. Sonority and syllable structure in American Sign Language. Linguistic Inquiry. 23 (3), 407-442 (1992).
- Sandler, W. A sonority cycle in American Sign Language. Phonology. 10 (02), 243-279 (1993).
- Berent, I. . The Phonological Mind. , (2013).
- Gómez, D. M., Berent, I., Benavides-Varela, S., Bion, R. A., Cattarossi, L., Nespor, M., Mehler, J. Language universals at birth. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (16), 5837-5841 (2014).
- Baker, S. A., Golinkoff, R. M., Petitto, L. A. New insights into old puzzles from infants’ categorical discrimination of soundless phonetic units. Language Learning and Development. 2 (3), 147-162 (2006).
- Werker, J. F., Tees, R. C. Cross-language speech perception: Evidence for perceptual reorganization during the first year of life. Infant Behavior and Development. 7 (1), 49-63 (1984).
- Kuhl, P. K., Stevens, E., Hayashi, A., Deguchi, T., Kiritani, S., Iverson, P. Infants show a facilitation effect for native language phonetic perception between 6 and 12 months. Developmental Science. 9 (2), 13-21 (2006).
- Petitto, L. A., Berens, M. S., Kovelman, I., Dubins, M. H., Jasinska, K., Shalinsky, M. The “perceptual wedge hypothesis” as the basis for bilingual babies’ phonetic processing advantage: New insights from fNIRS brain imaging. Brain and Language. 121 (2), 130-143 (2012).
- Colombo, J., Mitchell, D. W. Infant visual habituation. Neurobiology of Learning and Memory. 92 (2), 225-234 (2009).
- Gredebäck, G., Johnson, S., von Hofsten, C. Eye tracking in infancy research. Developmental Neuropsychology. 35 (1), 1-19 (2010).
- Duchowski, A. T. . Eye tracking Methodology: Theory and practice. , (2007).
- Feng, G. Eye tracking: A brief guide for developmental researchers. Journal of Cognition and Development. 12, 1-11 (2011).
- Holmqvist, K., Nyström, M., Mulvey, F. Eye tracker data quality: what it is and how to measure it. Proceedings of the symposium on eye tracking research and applications. , 45-52 (2012).
- Morgante, J. D., Zolfaghari, R., Johnson, S. P. A critical test of temporal and spatial accuracy of the Tobii T60XL eye tracker. Infancy. 17 (1), 9-32 (2012).
- Oakes, L. M. Advances in eye tracking in infancy research. Infancy. 17 (1), 1-8 (2012).
- Wass, S. V., Smith, T. J., Johnson, M. H. Parsing eye-tracking data of variable quality to provide accurate fixation duration estimates in infants and adults. Behavior Research Methods. 45 (1), 229-250 (2013).
- Hall, W. What you don’t know can hurt you: The risk of language deprivation by impairing sign language development in deaf children. Maternal and Child Health Journal. 21 (5), 961-965 (2017).
- Petitto, L. A., Langdon, C., Stone, A., Andriola, D., Kartheiser, G., Cochran, C. Visual sign phonology: Insights into human reading and language from a natural soundless phonology. WIREs Cognitive Science. 7 (6), 366-381 (2016).
- Johnson, M. H., Posner, M. I., Rothbart, M. K. Facilitation of saccades toward a covertly attended location in early infancy. Psychological Science. 5 (2), 90-93 (1994).
- Norton, D., Stark, L. Scanpaths in eye movements during pattern perception. Science. 171 (3968), 308-311 (1971).
- Sirois, S., Jackson, I. R. Pupil dilation and object permanence in infants. Infancy. 17 (1), 61-78 (2012).
- Quinn, P. C., Uttley, L., Lee, K., Gibson, A., Smith, M., Slater, A. M., Pascalis, O. Infant preference for female faces occurs for same-but not other-race faces. Journal of Neuropsychology. 2 (1), 15-26 (2008).
- Rhodes, G., Geddes, K., Jeffery, L., Dziurawiec, S., Clark, A. Are average and symmetric faces attractive to infants? Discrimination and looking preferences. Perception. 31 (3), 315-321 (2002).
- Watanabe, K., Matsuda, T., Nishioka, T., Namatame, M. Eye gaze during observation of static faces in deaf people. PloS One. 6 (2), 16919 (2011).
