Explorando a sensibilidade infantil à linguagem visual usando o rastreamento de olhos e o paradigma de aparência preferencial
Summary
Os estudos de seguimento do olho usando um paradigma de vista preferencial podem ser usados para estudar a compreensão emergente dos infantes de, e a atenção a, seu mundo Visual externo.
Abstract
Nós discutimos o uso do paradigma de vista preferencial em estudos de seguimento do olho a fim estudar como os infantes desenvolvem, compreendem, e atendem ao mundo em torno deles. O rastreamento ocular é uma forma segura e não invasiva de coletar dados de olhar de bebês, e o paradigma de aparência preferencial é simples de projetar e requer apenas que o bebê esteja atendendo à tela. Ao mostrar simultaneamente dois estímulos visuais que diferem em uma dimensão, podemos avaliar se os lactentes apresentam comportamento de aparência diferente para qualquer estímulo, demonstrando assim sensibilidade a essa diferença. Os desafios em tais abordagens experimentais são que os experimentos devem ser mantidos breves (não mais de 10 min) e ser cuidadosamente controlados de modo que os dois estímulos diferem em apenas uma maneira. A interpretação dos resultados nulos também deve ser cuidadosamente considerada. Neste papel, nós ilustramos um exemplo bem sucedido de um estudo de seguimento do olho infantil com um paradigma de vista preferencial para descobrir que os 6-month-olds são sensíveis às indicações lingüísticas em uma língua assinada apesar de não ter nenhuma exposição prévia à língua assinada, sugerindo que os infantes possuem sensibilidades intrínsecas ou inatas a estas indicações.
Introduction
O objetivo primordial da ciência do desenvolvimento é estudar o surgimento de funções cognitivas, linguagem e cognição social em bebês e crianças. Os movimentos oculares são modulados pelas intenções dos participantes, compreensão, conhecimento, interesse e atenção ao mundo externo. Coletando respostas oculomotoras em bebês enquanto eles orientam e digitaliza imagens estáticas ou dinâmicas visuais podem fornecer informações sobre a compreensão emergente de bebês e a atenção aos seus mundos visuais externos e a entrada de idioma que recebem.
Enquanto a tecnologia de rastreamento de olho tem sido em torno de mais de uma centena de anos, ele só recentemente avançou em eficiência e usabilidade, permitindo que ele seja usado para estudar bebês. Na última década, o olho que segue revelou muito sobre o mundo mental dos infantes. Por exemplo, agora sabemos muito sobre a memória de curto prazo, a oclusão de objetos e a antecipação dos próximos eventos em crianças de 6 meses do comportamento do olhar1,2,3. O rastreamento ocular também pode ser usado para estudar a aprendizagem de línguas infantis4. Geralmente, a aprendizagem da língua infantil depende da capacidade de discriminar as pistas sensoriais presentes no ambiente e identificar as pistas mais salientes para a transmissão da linguagem5,6. Os cientistas do desenvolvimento procuram compreender melhor o que estas sugestões sensoriais são, porque atraem a atenção dos infantes, e como a atenção a estas indicações anpla a aprendizagem da língua nos infantes. O presente trabalho apresenta um protocolo de rastreamento ocular e um paradigma de aparência preferencial que pode ser usado em conjunto para estudar as sensibilidades dos lactentes a tais sinais em línguas faladas ou assinadas.
Em Stone, et al.7, o rastreamento ocular foi utilizado com um paradigma de aparência preferencial para testar se os lactentes não-ingênuos possuíam uma sensibilidade a um conjunto de contrastes fonológicos em linguagem assinada. Estes contrastes diferiram pela sonoridade (i.e., salience perceptivo), uma propriedade lingüística estrutural presente nas línguas falada e assinada7,8,9,10,11, 12,13. O Sonority é pensado para ser importante para limitações fonológicas na formação da sílaba em línguas faladas e assinadas tais que as sílabas que obedecem as limitações Sonority-baseadas são consideradas ser mais “bem formadas.” Bebês, ao escutar a fala, foram observados para mostrar preferências comportamentais para sílabas bem formadas sobre sílabas mal formadas em vários idiomas, e mesmo em idiomas que nunca haviam ouvido antes de14,15. Nós supor que os infantes igualmente mostrariam preferências similares para sílabas bem formados na língua assinada, mesmo se não tiveram nenhuma experiência prévia com língua assinada.
Nós hipótese mais mais que esta preferência-ou sensibilidade-estariam sujeitas ao estreitamento perceptivo. Este é o fenômeno da aquisição da língua onde, enquanto o Infante se aproxima de seu primeiro aniversário, a sensibilidade adiantada, universal do Infante a muitas características da língua atenua para baixo a somente as características dentro da língua (s) o Infante foi expor a16 ,17. Nós recrutamos uns infantes mais novos (dos seis-mês-olds) e mais velhos (doze-mês-olds), selecionando estas idades porque estão em extremidades opostas da função de estreitamento perceptivo para a sensibilidade aos contrastes fonéticos novos17,18, a 19. Nós previmos que os infantes mais novos demonstrariam uma preferência para sílabas bem formadas na língua assinada, mas que os infantes mais velhos não. Os bebês assistiram vídeos consistindo de bem formado e mal formado fingerspelling, selecionados por duas razões. Em primeiro lugar, as sílabas em Dactilologia fluente são teorizadas para obedecer às restrições fonológicas baseadas na sonoridade8, proporcionando uma oportunidade para produzir contrastes experimentais que testam diretamente se os bebês são sensíveis a pistas baseadas na sonoridade no início aprendizagem de línguas. Em segundo lugar, escolhemos Dactilologia em vez de sinais completos sobre o corpo e rosto porque Dactilologia nos permitiu controlar mais rigorosamente possíveis confunde perceptivo, incluindo a velocidade e tamanho dos movimentos das mãos, em comparação com os sinais cheios que variam muito na assinatura espaço e velocidade de movimento. Nosso estudo utilizou vídeos mostrando apenas as mãos, mas este paradigma é generalizável para vídeos mostrando os signatários e chefes de falantes ou corpos cheios, ou mesmo mostrando animais ou objetos inanimados, dependendo da questão científica e contrastes que estão sendo estudados.
O valor usando um paradigma preferencial de preferência para medir a sensibilidade à linguagem ou aos contrastes sensoriais está em sua relativa simplicidade e facilidade de controle. Em tais paradigmas, os lactentes são apresentados com dois estímulos lado a lado que diferem por apenas uma dimensão ou uma característica relevante para a questão da pesquisa. Os infantes são dados oportunidades de foveate em um ou outro estímulo. Os tempos de procura total para cada estímulo são gravados e analisados. Uma diferença significativa no comportamento de olhar para os dois estímulos indica que o Infante pode ser capaz de perceber a dimensão com que os dois estímulos diferem. Como ambos os estímulos são mostrados ao mesmo tempo e em durações iguais, o experimento geral é bem controlado para as idiossincrasias do comportamento infantil (falta de atenção, procura em outro lugar, agitação, choro). Isso é comparado a outros paradigmas onde os estímulos são mostrados sequencialmente, e nesse caso, os lactentes podem mostrar espontaneamente diferentes quantidades de atenção para diferentes estímulos por razões não relacionadas aos estímulos (por exemplo, agitada durante um período em que foram mais ensaios de estímulos A do que os estímulos B). Além disso, não são necessárias instruções e compreensão dos estímulos; bebês só precisam olhar para ele. Por último, esse paradigma não requer o monitoramento ativo do comportamento infantil para o critério, a fim de alterar a apresentação dos estímulos, como é comum nos paradigmas de habituação controlados pelo lactente16,20. O paradigma de preferência de aparência também é adequado para testar hipóteses sobre preferências de aparência em vez de diferenças. Em outras palavras, além de bebês serem capazes de discriminar entre estímulos A e estímulos B, os pesquisadores também podem testar para quais estímulos provocou aumento ou diminuição do comportamento de aparência, o que pode ser informativo sobre os vieses nascentes dos bebês e cognição emergente.
Mais geralmente, as vantagens da tecnologia eyetracking moderna, não invasora são numerosas. O rastreamento ocular depende da medição da luz infravermelha que é emitida a partir do dispositivo e refletida fora dos olhos do participante1,21. Esta luz infravermelha é invisível, imperceptível, e completamente seguro. Os experimentos de rastreamento de olhos não exigem instruções e dependem apenas da visualização passiva. Os modelos atuais geram uma quantidade abundante de dados de olhar em um curto período de tempo com uma configuração simples. Os bebês podem sentar-se no colo de seus pais e, em nossa experiência, eles muitas vezes apreciam o experimento. A maioria dos rastreadores remotos modernos não necessitam de restrições de cabeça ou itens colocados no bebê, e são robustos para movimentos de cabeça, recuperando-se rapidamente depois de piscar, chorando, movendo-se para fora do alcance, ou olhando para longe. Se desejado, os padrões de Saccade, os dados da posição da cabeça e a pupillometria podem ser gravados além dos dados da posição do olho.
Os desafios em conduzir a pesquisa de seguimento do olho infantil são reais, mas não intransponíveis. Os dados de seguimento do olho podem ser ruidosos devido ao movimento dos infantes, à desatenção, ao fussiness, e ao sleepiness. Experimentos devem ser projetados para que eles possam ser concluídos em cerca de 10 min ou menos-o que pode ser uma vantagem em que as visitas de laboratório são rápidos, mas também uma desvantagem se você precisa obter mais dados ou ter várias condições experimentais. Outra advertência importante é que um achado nulo não significa que os bebês não sejam sensíveis à manipulação experimental. Se os lactentes não mostrarem diferença significativa entre os estímulos A e os estímulos B, esse achado pode significar (1) uma insensibilidade à diferença entre a e B, ou (2) uma falha em provocar preferências comportamentais. Por exemplo, talvez o Infante fosse ingualmente fascinado por a e B, mesmo que o Infante fosse sensível à diferença entre eles. Esse problema pode ser abordado pela adição de uma segunda condição, idealmente usando os mesmos estímulos (ou altamente semelhantes), mas testando ao longo de uma dimensão diferente para a qual se sabe que os bebês exibem preferências comportamentais. Se os bebês não demonstrarem preferência na primeira condição, mas o fizerem no segundo, então pode ser interpretado que os bebês são capazes de demonstrar preferências de aparência para os estímulos, o que pode ajudar a esclarecer a interpretação de quaisquer resultados nulos. Finalmente, é vital para calibrar precisamente o rastreador de olho. A calibração deve ser exata, com baixo erro espacial e temporal, de modo que os dados do olhar do olho possam ser mapeados precisamente para os estímulos experimentais. Em outras palavras, “seu estudo é tão bom quanto sua calibração.” Verificações de calibração antes e depois da apresentação dos estímulos podem fornecer uma medida adicional de confiança. Comentários detalhados e excelentes sobre a calibração de rastreamento ocular com bebês foram publicados em outros lugares1,21,22,23,24,25, 26,27.
Protocol
Representative Results
Discussion
Utilizamos o paradigma de aparência preferencial para descobrir evidências de que bebês podem ser sensíveis a uma sugestão visual particular no sinal de linguagem, apesar de não terem experiência prévia com a linguagem assinada. Além disso, esta sensibilidade foi observada somente em infantes mais novos, e não em uns infantes mais velhos, uma manifestação da função de estreitamento perceptivo clássica. Evidências de uma preferência baseada na idade para sílabas bem formadas baseadas em restrições de s…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
A coleta de dados para o estudo foi realizada no laboratório de mente, experiência e percepção da UCSD (UCSD MEP Lab) da Universidade da Califórnia, em San Diego. O financiamento foi fornecido pela NIH R01EY024623 (Bosworth & Dobkins) e NSF SBE-1041725 (Petitto & Allen; subadjudicação a Bosworth). Agradecemos à equipe de pesquisa do estudante MEPLab, e aos bebês e famílias em San Diego, Califórnia, que participaram deste estudo.
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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