Summary
Nós apresentamos um protocolo para dissociar os fatores entrelaçando da dificuldade integrativa e do impretedness em sentenças semanticamente anômalas aplicando repetições múltiplas para realçar a expectativa do participante para sentenças anômalas. A dissociação ajuda a investigar o principal contribuinte de efeitos potenciais relacionados a eventos (ERP), tais como N400 em estudos de linguagem.
Abstract
Os fatores de confusão da dificuldade de imprevisibilidade e integração semântica que residem naturalmente em sentenças anômalas em estudos de linguagem dificultam a determinação do mecanismo de processamento subjacente dos componentes do ERP. Diferentemente da abordagem estática tradicional de manipular a expectativa por meio da frequência de Corpus ou da probabilidade de Cloze, este protocolo propõe um método dinâmico para aumentar a expectativa dos participantes para sentenças anômalas raramente atendidas por várias repetições, enquanto mantendo suas dificuldades de integração semântica. Para abordar o aumento do custo do tempo resultante de múltiplas repetições, este protocolo propõe repetir apenas a estrutura do núcleo estritamente simplificada extraída da sentença anômala antes de apresentar o semanticamente enriquecido, muito mais informativo frase anômala completa contendo a estrutura central anômala para reiniciar o processamento de integração semântica. A sentença anômala completa provocou um efeito P600. Sugere que os participantes não desistem do processamento da informação anômala após repetições e a mesma dificuldade de integração semântica foi reiniciada com sucesso. É importante ressaltar que os resultados experimentais representativos revelam que o efeito N400 grandemente atenuado causado por repetições múltiplas não foi recuperado pela dificuldade de integração semântica reiniciada na continuação. Sugere que o efeito N400 atenuado deva ser atribuído principalmente ao realce da expectativa para a informação anômala por repetições múltiplas. Os resultados experimentais mostram que este método pode efetivamente aumentar a expectativa dos participantes para sentenças anômalas, mantendo a dificuldade de integração semântica.
Introduction
Frases anômalas são amplamente utilizadas pelos linguistas para estudar o processamento cognitivo on-line de linguagens normais. Por exemplo, em estudos de potenciais relacionados a eventos (ERP), frases com anomalias semânticas (por exemplo, "ele espalhou o pão quente com meias.") foram relatados para provocar um efeito N4001 (mas também ver alguns outros estudos relatando um efeito P600 semântica 2. º , 3), enquanto frases com dificuldades sintáticas ou anomalias (por exemplo, "a mulher persuadida a atender a porta...") foram relatadas para provocar um efeito P6004,5. Esses componentes eletrofisiológicos são amplamente utilizados como indicadores confiáveis para investigar os cursos temporais normais de processamento de informações a partir de diferentes aspectos da linguagem, como sintaxe e semântica.
Sentenças anômalas causam grandes dificuldades para o processamento da integração semântica durante a compreensão. No entanto, fatores de confusão como a imprevisibilidade (ou seja, qualquer expressão anômala é naturalmente uma expressão inesperada) dificultam a determinação do verdadeiro processo cognitivo subjacente ao efeito observado provocado por sentenças anômalas. Por exemplo, se um efeito N400 é desencadeado por uma sentença anômala, não está claro se é causada pela imprevisibilidade6,7,8 ou dificuldade Integrativa1,9,10 .
Para verificar se é a expectativa ou dificuldade de integração semântica que contribui para o efeito eletrofisiológico eliciado, precisamos dissociar esses dois fatores. Tradicionalmente, a expectativa é frequentemente medida por frequência de Corpus (em estudos de palavras) ou probabilidade de Cloze (em estudos de sentença). O método amplamente aplicado para manipular a expectativa em experimentos tradicionais é escolher estímulos com escores altos e baixos na expectativa de formar grupos esperados e inesperados. Este método é eficaz em manipular a expectativa e produziu resultados perspicazes abundantes.
No entanto, como uma abordagem estática para manipular a expectativa, ela tem uma limitação: é difícil para os grupos esperados e inesperados ter a mesma dificuldade de integração semântica. Com essa manipulação, os estímulos selecionados para os grupos esperados e inesperados têm que ser diferentes; assim, a dificuldade de integração semântica é alterada quando manipulamos a expectativa usando diferentes estímulos com valores de expectativa diferentes ou probabilidades de Cloze). Embora possamos encontrar expressões inesperadas, mas razoáveis (ou seja, expressões inesperadas feitas de palavras que podem ser integradas com sucesso em uma mensagem razoável), é possível que os esforços integrativos exigidos por esses inesperados, mas razoáveis expressões são diferentes daquelas exigidas por expressões normais. Se as diferenças não forem controladas, diferenças significativas nas respostas cerebrais podem resultar, pois evidências claras demonstram que o processamento integrativo de novas expressões metafóricas inesperadas, mas razoáveis, desencadeia respostas cerebrais bastante diferentes daqueles desencadeados por metáforas convencionais11,12.
Para abordar esse problema, propomos um novo método para aumentar dinamicamente a expectativa dos participantes para sentenças anômalas ao tentar manter a dificuldade de integração semântica. Especificamente, familiarizamos rapidamente os participantes com frases anómalas desconhecidas e, assim, aumentar a sua expectativa através de múltiplas repetições. É importante ressaltar que múltiplas repetições não alteram o próprio estímulo; Portanto, a informação semanticamente anômala permanece inalterada (ou seja, a palavra crítica ainda não pode ser integrada com êxito no contexto).
No entanto, o cérebro pode desistir da integração depois de saber que as informações anómalas não podem ser integradas com êxito no contexto anterior (ou seja, o processamento de integração pode estar ausente para que não haja dificuldade de integração). Conseqüentemente, este protocolo propõe repetir somente a informação anômala do núcleo extraída da sentença anômala primeiramente, e usa então a sentença anômala completa que contem a informação anômala idêntica como uma versão semanticamente enriquecida de Este núcleo de informação anômala, para iniciar o novo processamento de integração semântica na condição de repetição. Com a informação anômala idêntica na sentença anômala completa semanticamente enriquecida e o novo processamento de integração semântica iniciada, assumimos que a dificuldade de integração semântica desencadeada pela informação anômala na completa a sentença anômala após repetições múltiplas deve permanecer quase a mesma que aquela desencadeada pela informação anômala antes das repetições (não obstante o status do processamento semântico da integração durante repetições). Daqui, nós supor que o fator da dificuldade semântica da integração nas sentenças anômalas completas semanticamente enriquecidas permanece o mesmo após repetições como nas estruturas de núcleo correspondentemente simplificadas, mas a expectativa é aumentada extremamente.
Baseado nestas suposições, nós comparamos o efeito N400 eliciado por sentenças anômalas completas semanticamente enriquecidas que contêm a informação anômala repetida do núcleo com aquela eliciada por sentenças anômalas completas recentemente satisfeitas, para investigar o Major Contribuidor deste efeito ERP eliciado. As hipóteses de trabalho são as seguintes: de acordo com estudos prévios, o efeito N400 seria atenuado significativamente por repetições. Com base no N400 atenuado, se a integração semântica recém-iniciada da mesma informação anômala provoca a recuperação do efeito N400 atenuado a um nível semelhante ao que provocou o mesmo tipo de informação anômala contida em recém-atendidos frases anómalas sem repetições, então sugere que a dificuldade de integração semântica é o contribuinte dominante do efeito N400 eliciado; caso contrário, sugere que a imprevisibilidade é o principal contribuinte.
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Protocol
O presente protocolo foi aprovado pelo Conselho de revisão institucional da Universidade de Tsinghua.
1. construção de estímulos
- Construir sentenças anômalas críticas para os grupos de repetição e não repetição
- Prepare um número adequado de sentenças corretas para a construção de sentenças anômalas (nada menos que 40). Por exemplo, "estes dois componentes foram separados por um dispositivo centrífugo." Tente usar apenas frases sem emoção, tanto quanto possível.
- Construa sentenças anômalas com base nas sentenças corretas e, em seguida, alocar metade para o grupo de repetição e metade para o grupo de não repetição.
- Por exemplo, alocar a frase "estes dois componentes foram participlicados por um dispositivo centrífugo" para o grupo de repetição e "estes dois componentes foram semicolonizado por um dispositivo centrífugo" para o grupo de não-repetição. Assegure-se de que os dois grupos de sentenças anômalas sejam altamente comparáveis em elementos como plausibilidade, tipo de violação e comprimento.
- Misture todas as frases anômalas com um grupo de sentenças normais (ou seja, frases sem dificuldade de integração) de forma aleatória para formar uma lista de sentenças normais e anômalas.
- Convide um grupo de falantes nativos (não menos de 30 pessoas) para pontuar a aceitabilidade das sentenças anômalas usando uma escala de 1 – 7 pontos, com um alto valor que represente alta aceitabilidade.
- Selecione pares suficientes de sentenças anômalas apropriadas (nada menos que 35) para uso como estímulos com base nas pontuações de aceitabilidade. As sentenças anômalas devem ser tão baixas quanto possível na aceitabilidade (por exemplo, com escores inferiores a 2). Assegure-se de que os dois grupos de sentenças anómalas não sejam significativamente diferentes no escore de aceitabilidade (recomenda-se a análise de variância de medidas repetidas).
- Prepare os estímulos correspondentes para estas sentenças anômalas críticas para repetições
- Para o grupo de repetição, extraia os elementos anômalos do núcleo da sentença anômala completa para formar uma estrutura central para a repetição (por exemplo, para estudar o efeito N400, extraia os elementos centrais causando incongruência semântica).
- Assegure-se de que apenas os elementos anômalos mais simplificados do núcleo sejam mantidos (ou seja, remova qualquer informação que não esteja relacionada à Elicitação do efeito a ser estudado). Por exemplo, extraia apenas a estrutura de núcleo semanticamente anômala "componentes foram particroados..." da sentença anômala completa "estes dois componentes foram particroados por um dispositivo centrífugo."
- Para o grupo da não-repetição, mude a estrutura do núcleo de modo que seja diferente daquele extraído da sentença anômala completa, para impedir a repetição da estrutura anômala do núcleo contida na sentença anômala completa (isto é, para preparar um estrutura do núcleo diferente para o uso da repetição).
- Por exemplo, depois de extrair a estrutura do núcleo "componentes foram semicolonizado..." da sentença anômala crítica "estes dois componentes foram semicolonizado por um dispositivo centrífugo" no grupo de não repetição, substituir a palavra-chave "semicolonizado" no estrutura do núcleo extraído com outra palavra como "differenced" (ou seja, uso "componentes foram diferenciados..." em vez de "componentes foram semicolonizado..." repetição com o grupo de não repetição).
- (Modificações secundárias opcionais) Faça pequenas modificações na estrutura do núcleo extraído (por exemplo, formas tensas ou singulares/plurais), mas assegure-se de que o novo ainda possa provocar o mesmo efeito que a sentença anômala completa correspondente.
- Por exemplo, o tempo passado e a forma plural na estrutura anômala do núcleo podem ser mais alterados para o tempo presente e a forma singular: "componente é particrotado..." em vez de "componentes foram particroados."
Observação: a etapa de modificação secundária é opcional. Recomenda-se altamente que a estrutura anômala extraída do núcleo a ser usada para a repetição tenha a mesma forma e ordem que a estrutura do núcleo na sentença completa anômala. A finalidade da modificação menor é impedir que o participante Decore a estrutura do núcleo como uma unidade inteira, de modo que a apresentação da continuação da sentença completa anômala possa melhor reiniciar a integração semântica. Este protocolo opta por aplicar pequenas modificações.
- Por exemplo, o tempo passado e a forma plural na estrutura anômala do núcleo podem ser mais alterados para o tempo presente e a forma singular: "componente é particrotado..." em vez de "componentes foram particroados."
- Construa uma expressão curta de preenchimento para cada uma das estruturas principais extraídas (e modificadas) nos grupos de repetição e não repetição. Por exemplo, moeda e introduzir uma expressão de enchimento correta, mas semelhante "componente é misturado..." para a estrutura do núcleo anômalo "componente é particroado..." no grupo de repetição.
- Da mesma forma, moeda e introduzir outro correto, mas a expressão de enchimento semelhante "componente é descoberto..." para a estrutura do núcleo anômalo "componente é diferenciado..." no grupo de não repetição.
Nota: as expressões curtas do enchimento são introduzidas para duas finalidades: (i) para equilibrar a exatidão das estruturas anômalas do núcleo, e (II) para servir como a linha de base para observar efeitos eliciados possíveis em estágios diferentes da repetição (por exemplo, efeito N400 no primeira vez, a quinta-vez ou a décima-época da repetição), porque mesmo os estímulos corretos podem ser influenciados por repetições múltiplas.
- Para o grupo de repetição, extraia os elementos anômalos do núcleo da sentença anômala completa para formar uma estrutura central para a repetição (por exemplo, para estudar o efeito N400, extraia os elementos centrais causando incongruência semântica).
| (a) exemplo de frases anômalas completas semanticamente enriquecidas e suas estruturas principais anteriores | ||
| Estrutura de núcleo repetida | Frase completa semanticamente enriquecida | |
| Controle | Estes dois componentes foram separados por um dispositivo centrífugo. | |
| Grupo de repetição | * Componente é particroado... | * Estes dois componentes foram participled por um dispositivo centrífugo. |
| Grupo de não repetição | * O componente é diferenciado... | * Estes dois componentes foram semicolonizado por um dispositivo centrífugo. |
| b) exemplo das estruturas centrais simplificadas na parte de repetição | ||
| Expressões implausíveis | Expressões plausíveis | |
| Para grupo de repetição | * Componente é particroado... | Componente é misturado... |
| Para o grupo de não repetição | * O componente é diferenciado... | Componente é descoberto... |
Tabela 1: exemplos de estímulos: frases completas e estruturas centrais simplificadas. A metade superior da tabela exibe exemplos de frases completas (no grupo controle, o grupo de sentenças anômalas repetidas e o grupo de sentenças anômalas não repetidas, respectivamente) na parte completa da sentença e seu núcleo anômalo correspondente estruturas a serem utilizadas na parte de repetição; a metade inferior da tabela exibe as estruturas do núcleo anômalo e suas expressões curtas de preenchimento plausível na parte de repetição.
-
Construir frases de preenchimento
- Prepare frases de preenchimento suficientes para enriquecer o tipo de sentença e para se certificar de que as sentenças normais e anômalas são bem equilibradas em número.
- Selecione um número de frases de preenchimento corretas das frases de preenchimento (com base no número de todas as frases anômalas críticas no grupo de repetição) e crie uma peça de repetição para cada uma das frases de preenchimento selecionadas da mesma forma que a criação da repetição partes para as sentenças anómalas críticas: Extraia a estrutura do núcleo de cada sentença correta do enchimento e invente uma expressão de enchimento curta correspondente para esta estrutura do núcleo.
Nota: uma parte da repetição é introduzida antes de cada sentença correta do enchimento para evitar a exposição das sentenças anômalas críticas (que igualmente têm uma parte da repetição antes deles). Após esta etapa, há dois tipos de frases completas: frases com uma parte de repetição anterior (incluindo todas as frases críticas e as frases de preenchimento selecionadas precedidas por uma parte de repetição) e frases sem uma parte de repetição anterior.
2. apresentação de estímulos
- Apresentação da parte de repetição
- Apresente a estrutura do núcleo extraído e sua expressão correta de enchimento (ver tabela 1B) juntas por um número específico de vezes (por exemplo, sete vezes) de forma aleatória (ver a parte de repetição na Figura 1).
- Apresentação da frase completa de reiniciação semântica
- Apresente a sentença anômala completa logo após sua parte de repetição correspondente (ver Figura 1).
Nota: as cores diferentes para a parte da repetição e a sentença completa (por exemplo, obscuridade-azul contra o verde escuro) provam útil para que os participants distingam estas duas peças. - (Modificações opcionais) Se o pesquisador se preocupa apenas com os resultados da parte da sentença completa, então as expressões curtas podem ser apresentadas como uma unidade inteira para economizar tempo.
- Apresente a sentença anômala completa logo após sua parte de repetição correspondente (ver Figura 1).
Figura 1: ilustração esquemática da apresentação do estímulo. A metade superior da figura exibe o fluxograma de apresentar a parte de repetição e sua correspondente continuação frase anômala completa, o lado esquerdo da metade inferior exibe a maneira detalhada de apresentar cada expressão curta, eo lado direito de a metade inferior exibe a maneira detalhada de apresentar cada sentença completa. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
- Configuração de tarefa para a parte de repetição e a parte de sentença completa
- Dar uma tarefa para cada estrutura de núcleo na parte de repetição para manter os participantes focados, por exemplo, uma tarefa de julgamento plausibilidade (ou uma tarefa semelhante que exige que os participantes a responder de forma diferente para diferentes estruturas de núcleo, por exemplo, a julgar se um expressão foi dada anteriormente).
- Escolha a tarefa para a parte de frase completa que são amplamente utilizados em estudos relacionados anteriores (por exemplo, a plausibilidade julgar) para que os resultados podem ser comparados com resultados de estudos anteriores.
- Organização global de estímulos
- Apresente cada parte da repetição (junto com sua sentença completa subseqüente correspondente) somente após uma sentença anômala, e apresente após uma sentença normal uma outra sentença completa (se é normal ou anômala) (veja Figura 2).
Nota: isso é útil de duas maneiras: (i) fornecer ao participante uma explicação razoável sobre por que algumas frases são precedidas por uma parte de repetição, mas outras não são (por exemplo, um pesquisador pode explicar que apenas uma sentença incorreta será seguida por uma parte de repetição enquanto uma sentença correta terá o poder de ignorar a parte de repetição e saltar diretamente para outra sentença completa); (II) tornar o experimento mais interessante, evitando a monotonia e, assim, ajudando o participante a permanecer focado.
- Apresente cada parte da repetição (junto com sua sentença completa subseqüente correspondente) somente após uma sentença anômala, e apresente após uma sentença normal uma outra sentença completa (se é normal ou anômala) (veja Figura 2).
Figura 2: a organização dos estímulos em cada bloco. Esta figura mostra o fluxograma geral da programação para todas as frases completas anômalas (com suas partes correspondentes da repetição) e as sentenças corretas, completas do enchimento (sem nenhuma parte precedente da repetição) em cada bloco. Este número é adotado de Huang et al.14 com permissão. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
3. preparação da experiência e gravação electrofisiológica
- Recrute falantes nativos com visão normal ou corrigida para normal e com a mesma Destura (o teste de handedness de Edimburgo pode ser usado para selecionar os participantes13). Os participantes devem estar livres de distúrbios neurológicos ou psiquiátricos, e não devem tomar qualquer medicação que afete o sistema nervoso central.
- Assegure-se de que os participantes não tenham histórico permanente ou de tingimento capilar dentro de dois meses antes do teste. Garantir um número equilibrado de participantes masculinos e femininos na faixa etária requerida.
- Informe os participantes para que tenham sono e descanso suficientes antes do experimento. Assegure-se de que estão em um estado saudável (sem tosse, febre, dor de cabeça, etc.) ao participar na experimentação.
- Depois que um participante chega ao laboratório, apresente ao participante o equipamento e os materiais que serão usados no experimento, o procedimento do experimento, as tarefas e o custo do tempo do experimento, e também os requisitos (como movimento e piscar de olhos restrição), a fim de ajudar o participante a ter conhecimento básico sobre o procedimento global e a eliminar preocupações desnecessárias.
- Peça ao participante para preencher o formulário de consulta do handedness de Edimburgo se o participante não tiver mais dúvidas ou preocupações sobre o experimento e concordar em participar do experimento. Confirme que todos os participantes têm o mesmo handedness.
- Dê o formulário de consentimento informado ao participante e peça ao participante que leia atentamente. Forneça explicações necessárias se o participante tiver dúvidas sobre o conteúdo. Depois que o participante entender e concordar com todo o conteúdo, peça ao participante que assine o formulário no local designado e prossiga para o próximo passo.
- Instrua o participante a limpar a cabeça e o cabelo seco adequadamente no laboratório. Enquanto aguarda o participante, mantenha todos os materiais experimentais prontos.
Nota: a preparação de materiais experimentais depende dos requisitos do sistema de gravação específico. - Convide o participante a sentar-se confortavelmente na cadeira da câmara onde o experimento será conduzido.
- Limpe a pele do participante para os eléctrodos correspondentes na testa (por exemplo, para os eletrodos FPZ, Fp1, Fp2, Af7, Af8), o olho esquerdo (por exemplo, para o elétrodo vertical da electrooculografia [veog]), perto do canto exterior do olho direito (por exemplo, para o eletroculografia horizontal [heog] elétrodo), e em torno do osso mastoide esquerdo e direito (por exemplo, para os elétrodos de Tp9 e de Tp10, que serão usados como referências novas fora de linha) com esfregaço facial e cotonete de algodão.
- Esfregue a pele suavemente e não faça o participante se sentir desconfortável, mas também garantir que as células mortas da pele e outras substâncias, tais como cosméticos são removidos.
Nota: a distribuição dos eléctrodos pode ser diferente consoante as tampas utilizadas. Por favor, siga a distribuição dos eletrodos na tampa em uso ou a orientação do sistema internacional 10-20 de colocação de eletrodos para encontrar locais correspondentes nas áreas acima mencionadas para limpeza da pele.
- Esfregue a pele suavemente e não faça o participante se sentir desconfortável, mas também garantir que as células mortas da pele e outras substâncias, tais como cosméticos são removidos.
- Coloque a tampa elástica com eletrodos na cabeça do participante. Assegure-se de que o elétrodo cz na tampa esteja localizado no vértice da cabeça e a tampa tenha uma simetria esquerda-direita, com os elétrodos do midline coloc sobre o Midline da cabeça.
Nota: se os eletrodos não estiverem fixos em uma tampa, siga o sistema internacional 10-20 de colocação do eletrodo no couro cabeludo do participante - Ter o eletrodo (s) de gravação de movimentos oculares colocados bem e fixos. Encha os dois elétrodos separados de heog e de veog com gel condutor, coloc os no canto exterior do olho direito e abaixo do olho esquerdo, respectivamente e repare-o usando a fita adesiva.
Nota: se o sistema não necessitar de gel condutor, pule a etapa de enchimento do gel. - Aperte a cinta o queixo para evitar que os eletrodos adjacentes se movam durante o experimento. A cinta não deve ser demasiado apertada ou demasiado frouxa. Ligue a tampa/eléctrodos ao sistema de gravação.
- Reduza a impedância de todos os eletrodos para um nível abaixo do limiar de impedância amplamente aplicado para estudos de ERP (tipicamente abaixo de 5 kΩ ou 10 kΩ). Isso pode ser feito da seguinte maneira.
- Mude o software de gravação para a interface de monitorização de impedância.
- Comece com os eletrodos Ground (GND) e Reference (ref).
- Passe a agulha de ponta contundente da seringa contendo gel condutor através dos ilhós dos eletrodos e pêlos até atingir a pele do couro cabeludo, empurre o êmbolo da seringa para injetar uma pequena dose do gel condutor na pele até que o gel Conecte o metal CI RCLE no eletrodo e na pele.
Nota: tenha cuidado para não injetar muito gel no caso de que o gel supérfluo conecta eletrodos adjacentes); Se o sistema não necessitar de gel condutor, ignore esta etapa, mas aja de acordo com os requisitos do sistema. - Verifique o nível de impedância em tempo real exibido em cores diferentes no monitor até que a impedância diminua para abaixo do valor limiar.
Nota: se a impedância diminui muito lentamente, o processo pode ser acelerado pressionando suavemente o gel com um cotonete (ou a ponta da agulha sem corte), de modo que o gel pode ter melhor contato com a pele ou fazendo círculos com o cotonete (ou a seringa) não movê-lo s na ponta do couro cabeludo. - Após os eletrodos de aterramento e de referência estarem preparados, trate os outros eletrodos com o mesmo método.
Nota: tenha em mente que o processo de redução de impedância nunca deve fazer o participante se sentir desconfortável. É útil iniciar e manter uma conversa com o participante durante a preparação dos eletrodos.
- Peça ao participante para se preparar para o experimento. Diga ao participante para relaxar, mas também tentar evitar o olho excessivo pisca e movimentos corporais durante o experimento.
- Informar o participante sobre as tarefas na parte de repetição (ou seja, para julgar a plausibilidade da estrutura do núcleo ao ver a sugestão ".." seguindo cada estrutura do núcleo) e as tarefas na parte da sentença principal (ou seja, para julgar a plausibilidade do completo anômalo sentença ao ver a sugestão "??" após cada sentença), e pedir ao participante para responder em conformidade no experimento.
- Antes do início do experimento, informe o participante explicitamente que uma sentença incorreta será seguida por uma parte de repetição e uma sentença correta por outra sentença completa (que pode estar correta ou incorreta).
Observação: isso ajuda a direcionar a atenção dos participantes para a relação entre a parte de repetição e a sentença antes dele, em vez da sentença completa subseqüente. - Inicie o programa de apresentação de estímulos e deixe o participante praticar com a seção prática.
Observação: Certifique-se de que todos os tipos de estímulos incluídos no experimento apareçam nesta sessão de prática. - Inicie a sessão de experimento formal e registre os sinais eletrofisiológicos. Divida todos os estímulos em blocos diferentes para que o participante possa fazer uma pausa por cerca de 10 min entre cada bloco.
- Monitore o sistema de gravação durante a gravação. Se surgir algum problema, pause o experimento e a gravação até que o problema seja resolvido corretamente.
- Salve os dados eletrofisiológicos gravados e ajude o participante a tirar a tampa. Instrua o participante a lavar o gel condutor na pele e no cabelo.
- Forneça ao participante a recompensa e agradeça ao participante por sua participação.
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Representative Results
O presente protocolo foi utilizado em um de nossos estudos recentes para investigar se o efeito N400 reflete o processamento da integração semântica14. Os estímulos utilizados nesse estudo foram em chinês, como mostra a tabela 2.
| a) exemplo das estruturas centrais simplificadas na parte de repetição | ||
| Expressões implausíveis | Expressões plausíveis | |
| Grupo repetido |
*
|
 |
| * Os dados foram reportered por alguém | Dados foram vazou por alguém | |
| Grupo não repetido |
*
|
 |
| * Os dados foram memoryed por alguém | Dados foram analisados por alguém | |
| (b) exemplo de frases completas semanticamente enriquecidas e suas estruturas principais anteriores | ||
| Estrutura de núcleo repetida | Frase completa semanticamente enriquecida | |
| Controle |  |
|
| Os dados voadores foram gravados por dispositivos especiais. | ||
| Grupo repetido |
*
|
*
|
| * Os dados foram reportered por alguém | * Os dados de vôo foram reportered por dispositivos especiais. | |
| Grupo não repetido |
*
|
*
|
| * Os dados foram memoryed por alguém | * Os dados voadores foram nome por dispositivos especiais. | |
Tabela 2: exemplos de estímulos: frases completas e estruturas centrais simplificadas. Esta tabela exibe exemplos de frases completas, suas estruturas de núcleo anômalas correspondentes e expressões curtas de preenchimento plausível para as estruturas de núcleo anômalas. Esta tabela foi adotada de Huang et al.14 com permissão.
As duas hipóteses nesse estudo foram que (i) o efeito N400 eliciado por informações semanticamente anômalas será significativamente atenuada por múltiplas repetições na primeira etapa; e (II) o acompanhamento reiniciou a dificuldade de integração semântica (pela mesma informação anômala repetida) causará a recuperação do efeito N400 atenuado.
N400 efeito na parte de repetição
Os ERPs da primeira vez, a quarta vez e a apresentação do sétimo-tempo das estruturas anômalas do núcleo revelaram que o efeito N400 na janela de tempo de 300-500 MS desapareceu gradualmente (veja Figura 3). Os resultados das medidas repetidas de análise de variância (ANOVA de medidas repetidas) forneceram suporte para o efeito N400 atenuante e desaparecendo: pela primeira vez, F (1, 21) = 37,690, P < 0, 1; para a quarta vez, F (1, 21) = 2,770, P = 0,111; e pela sétima vez, F < 1.
Figura 3: ondas diferenciais (implausível-plausível) da primeira, quarta e sétima apresentação de estruturas centrais na parte de repetição no eletrodo representativo da CZ. Esta figura exibe o efeito de atenuação N400 na parte de repetição usando ondas diferenciais em diferentes estágios de apresentação (preto: a primeira apresentação; vermelho: a quarta apresentação; azul: a sétima apresentação). Este número foi adotado de Huang et al.14 com permissão. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
N400 efeito na parte completa frase
Dentro da janela de tempo planejada de 300-500 MS, a ANOVA Omnibus resulta em todas as regiões de interesse (ROIs) indicou um efeito significativo da condição, F (2, 42) = 8,872, p = 0, 1. Os ANOVAs separados por seguimento indicaram um efeito significativo da anomalia semântica entre o grupo controle e o grupo de sentenças anômalas não repetidas, F (1, 21) = 21,580, p < 0, 1. Os ERPs no grupo de sentenças anômalas não repetidas foram mais negativos do que os do grupo controle. Entre os grupos anômalos repetidos e não repetidos, foi revelado um efeito significativo da repetição, F (1, 21) = 7,780, p = 0, 11. Os ERPs no grupo repetido eram mais positivos do que aqueles no grupo não repetido. A comparação separada entre o grupo controle e o grupo anômalo repetido não revelou efeito significativo, F (1, 21) = 1,39, p = 0,252. Os ERPs da parte completa da sentença no eletrodo representativo da CZ são exibidos na Figura 4.
Figura 4: formas de onda potenciais relacionadas ao evento (ERP) de frases completas semanticamente enriquecidas nas condições repetidas, não repetidas e de controle no eletrodo representativo da CZ. Esta figura exibe diferentes formas de onda em três condições diferentes (preto: condição de controle; vermelho: frases repetidas; azul: frases não repetidas). Este número é adotado de Huang et al.14 com permissão. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
P600 efeitos na parte completa frase
Além do efeito N400 no grupo completo repetido da sentença, uma análise mais adicional revelou que um efeito P600 marginalmente significativo seguiu o efeito N400 na janela de tempo de 500-800 MS entre as condições da repetição e do controle através de todos os nove ROIs no couro cabeludo (F (1, 21) = 3,266, p = 0, 85), com os ERPs na condição de repetição mais positivos. Se considerarmos apenas os seis ROIs central-posteriores, onde o efeito P600 atinge frequentemente seu valor de pico, o efeito P600 foi significante, F (1, 21) = 8,112, p = 0, 10.
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Discussion
Resultados experimentais e significância
Na parte de repetição, os resultados demonstraram que o efeito N400 se tornou menor e menor até quase inexistente. O efeito N400 muito atenuado provou que as repetições múltiplas modularam significativamente a amplitude de N400. No entanto, os resultados nesta parte não podem mostrar se N400 foi realmente afetado pela mudança de expectativa ou integração semântica. O efeito N400 atenuado ainda pode ser explicado de forma diferente. Uma explanação é que a expectativa contribuiu à atenuação de N400 naquele repetições múltiplas a expectativa aumentada dos participants para expressões anômalas. Isso sugeriria que N400 índices de expectativa em vez de dificuldade de integração semântica. Outra explicação é que depois de se familiarizar com expressões anômalas, o cérebro percebeu que as palavras nas expressões simplesmente não podiam ser integradas com sucesso em uma mensagem plausível e, portanto, desistiram de novas tentativas de integrar o Informações. Essa explicação sugeriria que N400 indexa a integração semântica.
Na parte da sentença completa, os resultados do ERP não revelam nenhum efeito N400 na condição de repetição, mas efeito N400 significativo na condição de não-repetição. Comparado com o efeito N400 eliciado por sentenças anômalas na condição de não repetição, o efeito N400 foi quase inexistente na condição de repetição. Isso é consistente com o efeito N400 atenuado na parte de repetição. Nós seguramos que o efeito N400 quase desapareceu na condição da repetição por causa das repetições múltiplas. Além do efeito N400, as sentenças anômalas completas também provocaram um efeito P600 significativo. Sugerimos que o efeito P600 reflita um nível mais alto de processamento mais tarde para formar a interpretação do nível da mensagem.
As sentenças anômalas completas nos grupos repetidos e não repetidos compartilham o mesmo tipo de anomalia semântica (ou seja, as palavras críticas em ambos os grupos anômalos não podem ser integradas com sucesso no contexto para gerar uma mensagem plausível). As repetições podem aumentar a expectativa de informações anômalas no grupo de repetição, mas também podem fazer com que o participante desista da integração semântica. Para evitar que os participantes desistam da integração após as repetições, repetimos apenas as informações anômalas principais extraídas da sentença anômala e, em seguida, utilizamos a sentença anômala completa contendo as mesmas informações anómalas para reiniciando o processamento de integração semântica. Comparado com as estruturas anômalas do núcleo na peça da repetição, as sentenças anômalas completas eram semanticamente muito mais enriquecidas, com a informação semântica nova adicionada. As novas informações foram usadas para iniciar o novo processamento de integração semântica. Para processar as novas informações juntamente com as informações antigas, os participantes tiveram que iniciar um novo processamento de integração semântica para integrar todas as informações de entrada de informação palavra-por-palavra e formar uma interpretação de nível de mensagem. No presente experimento, nós seguramos que o efeito P600 forneceu evidências de que os participantes não desistido do processamento de informações de nível mais alto da palavra anômala crítica. O efeito P600 tem sido proposto como um indicador de integração semântica15,16,17,18,19, alguns outros mais tarde de processamento de nível superior, como reanálise sintática5 ,20,21,22, ou estabelecimento de relacionamento23. Quanto mais tarde, o processamento de nível mais alto, como reanálise estrutural e estabelecimento de relacionamento, também inclui os esforços anteriores para o processamento de integração semântica. Portanto, o efeito P600 eliciado na nova frase completa semanticamente enriquecida sugere que os participantes não desistiram do processamento de nível superior (incluindo a integração semântica) quando se encontram as mesmas informações anómalas em um novo, enriquecido sentencial Contexto. Com as informações anómalas idênticas antes e depois das repetições e os esforços cognitivos recém-iniciados após repetições para integrar as informações antigas com novas informações, podemos inferir que a dificuldade de integração semântica desencadeada pelo a sentença anômala completa era quase a mesma que aquela desencadeada pela estrutura anômala do núcleo durante sua primeira apresentação no protocolo atual. Como resultado, o novo processamento de integração semântica iniciado ajudou a reacionar o mesmo grau de dificuldade de integração semântica após múltiplas repetições serem aplicadas para aumentar a expectativa dos participantes para a informação anômala.
Em conjunto, os presentes resultados demonstram que a dificuldade de integração semântica no grupo de repetição não ocasionou a recuperação do efeito N400 significativamente atenuado resultante de múltiplas repetições, a um nível semelhante ao efeito N400 suscitou por sentenças anômalas não repetidas. Portanto, os resultados sugerem que a dificuldade de integração semântica não contribui significativamente para a amplitude do N400 e oferece suporte para a proposta de que a N400 não reflita o processamento da integração semântica.
Eficácia do método
O objetivo mais importante do presente protocolo é fornecer uma maneira dinâmica de aumentar continuamente a expectativa dos participantes para uma sentença anômala, mantendo a dificuldade de integração da sentença (impedindo que os participantes desistam tentativas de integrar a informação anômala repetida depois que aprenderam que não há nenhuma possibilidade começ uma mensagem plausível dele após repetições múltiplas). Neste protocolo, a parte da repetição é projetada conseguir repetições múltiplas das estruturas anômalas menos informativas do núcleo contidas na sentença anômala completa, e o seguimento, uma sentença anômala completa muito mais informativa que contem a mesma informação anômala é projetada para reiniciar a integração semântica da mesma informação anômala.
Para avaliar a efetividade deste protocolo, precisamos primeiro examinar se a expectativa dos participantes para sentenças anômalas é reforçada por múltiplas repetições. Muitos estudos anteriores têm proposto que a amplitude N400 é na verdade uma função inversa da previsibilidade ou predição da informação semântica de entrada, ou seja, quanto menos a informação semântica de entrada é esperada, maior a amplitude de N4006 , 8. conformemente, a amplitude N400 extremamente atenuada depois que as repetições sugerem que a expectativa estêve aumentada extremamente. Os resultados experimentais atuais corroboram estes estudos precedentes demonstrando que o efeito N400 estêve atenuado extremamente por repetições múltiplas. Na sequência de propostas anteriores, mantemos que o efeito N400 muito atenuado no experimento indica que a expectativa dos participantes para sentenças anômalas foi significativamente aumentada por múltiplas repetições (ver Figura 3).
A segunda preocupação é se o acompanhamento, frases anômalas completas semanticamente enriquecidas podem reiniciar com sucesso a dificuldade de integração semântica. Nossos resultados experimentais demonstram que um efeito P600 significativo seguiu o efeito N400 na janela de tempo de 500-800 MS na condição da repetição (veja Figura 4). Como discutido acima, o efeito P600 eliciado na sentença anômala completa, que reflete o processamento mais atrasado da informação de nível superior, indica que o seguimento, sentenças mais informativas reiniciou com sucesso a integração semântica tratamento das mesmas informações anómalas no contexto sentencial enriquecido. Adicionalmente, desde que as estruturas repetidas do núcleo compartilham da mesma informação anômala que as sentenças completas da continuação, esta sugere ainda que a integração semântica reiniciada seja (quase) como difícil nas sentenças anômalas completas como antes repetição (ou seja, a palavra crítica ainda não pode ser integrada no contexto para gerar uma mensagem bem-sucedida).
Tomados em conjunto, o presente método provou ser eficaz em aumentar dinamicamente a expectativa dos participantes para sentenças anômalas, mantendo a dificuldade de integração semântica. Portanto, o presente método é uma forma útil de dissociar a expectativa de efeito eliciado e a integração suscitou efeito no processamento de sentenças anômalas.
Outras explicações e possíveis outras aplicações
O presente protocolo fornece um método dinâmico efetivo para dissociar os fatores entrelaçados da dificuldade de imprevisibilidade e integração semântica em sentenças anômalas por múltiplas repetições. Para atingir esse objetivo e para considerações como controle de custos de tempo, o protocolo repete apenas a informação anômala do núcleo, em vez de toda a sentença. Portanto, o processo de construção da estrutura anômala principal (etapa 1,2) é crítico neste protocolo. Deve-se notar que, se informações desnecessárias são incluídas na estrutura do núcleo, ele irá aumentar o custo de tempo total. Portanto, para economizar tempo e eliminar qualquer informação desnecessária (para estabelecer uma base melhor para o início da integração subsequente), a estrutura anômala núcleo deve ser tão simplificado, tanto quanto possível. Por outro lado, todos os elementos necessários devem ser incluídos para representar a informação anômala e garantir a eficácia de múltiplas repetições. É útil realizar um pré-teste para examinar se a estrutura do núcleo extraído pode provocar o mesmo efeito N400 que a sentença anômala completa. Além disso, pequenas modificações são recomendadas de modo que as estruturas de núcleos anômalas extraídas utilizadas em repetições diferem na forma e ordem das estruturas do núcleo nas sentenças anômalas completas, como indicado pela etapa 1.2.3. Caso contrário, os participantes podem memorizar uma estrutura central como uma unidade inteira, o que bloqueará o início da integração semântica quando novas informações forem adicionadas.
O método atual pode fornecer a introspecção para os estudos futuros que pretendem conduzir repetições múltiplas de sentenças completas contexto-ricas. Várias repetições são amplamente utilizadas para investigar o processamento cognitivo relacionado à memória, por exemplo, os papéis da memória na compreensão da palavra. No entanto, várias repetições de frases ricas em contexto aumentarão consideravelmente o custo do tempo experimental e farão um experimento impossível. O protocolo atual fornece uma maneira de controlar o custo de tempo de repetir as informações de nível de sentença em um experimento.
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Disclosures
Não há interesses financeiros concorrentes.
Acknowledgments
Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional da ciência natural de China [61433015], fundo principal nacional da ciência social de China [14ZDB154; 15ZDB017], e o MOE (Ministry da instrução em China) projeto de Humanidades e ciências sociais [14YJC740104]. Expressamos grande gratidão aos dois revisores anônimos por suas valiosas sugestões.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| BrainAmp DC amplifier system (Brain Products GmbH) | Brain Products, Gilching, Germany | BrainAmp S/N AMP13061964DC Input 5.6DC=150mA Operation 7mA Standby | |
| Easycap (Brain Products GmbH) | Brain Products, Gilching, Germany | 62 Ag/AgCl electrodes with a configuration of the international 10–20 system of electrode |
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