老化が文処理に及ぼす影響を測定する実験的パラダイム

Summary

ここでは、読み取り中に文章の各単語の処理難易度をローカライズすることを可能にする迷路タスクを用いて、文処理の加齢に伴う減少を調べるプロトコルを提示する。

Abstract

これまでの研究では、高齢者は若い成人よりも構文的に複雑な文章を処理するのが難しいことがわかっています。しかし、困難が生じる正確な領域は完全には特定されていません。本研究では、高齢者と若年成人が構文の複雑さのレベルが異なる2種類の文章、すなわち被験者相対節とオブジェクト相対節を区別して処理する方法を調査するために迷路タスクが実施された。参加者は、文章の各セグメントで2つの選択肢の中から選択するように求められました。このタスクでは、参加者は厳密に増分処理モードに従事する必要があります。各セグメントの読み取り時間が記録され、文の読み取りの難易度を定量化することができました。このタスクにより、処理の難易度の正確な位置を特定し、文処理における加齢に関連する減少をより正確に評価することができました。この結果は、老化の効果が主に頭部名詞で見つかったが、文の他の領域では見つからなかったことを示し、迷路タスクが文処理に対する老化効果の正確な位置を特定する有効な方法であることを示唆している。この実験的パラダイムが文の処理に及ぼす影響を調べるのは、その意味について論じる。

Introduction

文の処理は、人間が自然言語で文章を理解するために不可欠なプロセスです。受信した単語を既存のセンテンシャル構造に統合し、文法上の制約に準拠した方法で文中の単語間の関係を確立する必要があります。文の処理はリソースを必要とするプロセスであるため、高齢者はワーキングメモリの老年期の減少により困難に遭遇する傾向があります。これまでの研究では、高齢者は相対節(RC)などの複雑な構文構造を持つ文章の理解と処理に大きな困難を抱えていることが判明している:「上院議員が攻撃した記者は誤りを認^めた」1.これまでの研究のほとんどは、文章処理に対する老化の影響を調べるためにRCに焦点を当てた。若年成人と比較して、高齢者はRC理解度の精度と効率が低い。しかし、高齢者によるRC処理に関する広範な研究にもかかわらず、高齢者が単語で文章を読むので、どの部分のRCが処理しにくいかはまだ明らかではありません。Zurif et al. (1995) は、高齢者が動詞のオブジェクトに患者の役割を割り当てるの効率が低いため、RC動詞(「攻撃」)でより大きな困難を抱えていたことを発見しました(“reporter”)^2.しかし、いくつかの研究は、高齢者が特定の地域で若いコントロールと異なるパフォーマンスを示さなかったことを示唆しています。むしろ、参加者が文章全体を読み終えたときに困難が発生しました^3.それでも、他のいくつかの研究では、高齢者はRC被験者(「上院議員」)と動詞(「^{攻撃」)4、5}で若い成人よりも効率が悪いことがわかりました。言い換えれば、高齢者の処理困難の正確な位置はまだ明確に特定されていない。

文処理は、十分な認知リソースを必要とする増分プロセスです。依存局所性理論(DLT)6、7に従って、文処理における処理の困難またはコストは、入力された単語とそれが添付されている従属単語との間の距離によって決定され、費用は文中の地域によって異なる場合があります。単語とその従属語の間の距離が長くなると、処理コストが増加します。したがって、高齢者のワーキングメモリの低下により、彼らは彼らの依存から遠く離れて位置し、オブジェクトRCの動詞(「攻撃」)など、認知的に高価である言葉で若い成人よりも大きな困難に遭遇する可能性があります。DLTは先行^作業8,9によって支持されたが、多くの^研究10によっても挑戦されている。高齢者と若年成人における処理困難の正確な位置の研究は、DLTの妥当性をテストし、文章処理と認知リソースの関係を理解するのに役立ちます。また、老化がオンライン文処理にどのような影響を与えるかをきめ細かく把握することもできます。

読書中の文処理に対する老化の影響に関するこれまでの研究は、主に自己ペースの^{読書5、11、}セルフペース^{リスニング4}とクロスモーダルプライ^ミング2を採用している。オンライン測定として、クロスモーダルプライミングタスクを使用して、文処理における構文情報または語彙情報の活性化を調査できます。ただし、このタスクは、特定の単語または語句でのみ処理パフォーマンスを明らかにできるため、文の異なるセグメントでの参加者のパフォーマンスを測定して、処理の問題が主にどこにあるのかを特定することはできません。実際、これまでのところ、クロスモーダルプライミングタスクを使用して、文処理における加齢に関連する減少を調べる研究は1つしかありませんでした。Zurif et al. (1995) は、ギャップとフィラー間の距離が²より長い場合に、高齢者が動詞領域で英語のオブジェクト RC を処理する際に大きな困難に遭遇したことを発見しました。この研究は、ワーキングメモリ^{リソース2}の不足の結果として、RC処理の加齢に関連する減少があったことを示唆した。しかし、方法論的制約のため、この研究はRCの他の領域における処理の難しさに関する情報を提供できなかった。

文章処理に対する老化の影響に関する研究で最も頻繁に使用されるアプローチの1つとして、セルフペースの読書(SPR)タスクでは、参加者は特定のボタンを押して単語で文章を読む必要があります。参加者は、画面上の単語を読み終えたことをボタンを押すと、次の単語が表示され、前の単語が置き換えられます。参加者は、文章のすべての単語が提示されるまでこの手順を繰り返し、その時点で、読んだ文章の意味に関する理解の質問に答える必要があります。読み取り時間(TTL)を記録し、各文セグメントの処理困難を測定するために使用され、文最終質問への応答は、文理解の正確さを測定するために使用されます。SPRタスクは、一度に1つの単語しか表示できず、回帰眼球運動は不可能^な12であるため、自然読み取りとは大きく異なります。SPRタスクの不自然な側面は、参加者が使用する戦略の数を減らすという利点があるため、参加者のパフォーマンスに対する処理戦略の干渉を最小限に抑えることができます。したがって、SPRタスクは、研究者が文章内のすべての単語の処理に関連する処理の困難を特定するのに役立ちます。SPRタスクの主な問題は、参加者が文章を暗記するためにボタン押しを遅らせたり、^文章12の後で構築するために各領域をバッファリングするためにボタンを押すのをスピードアップする可能性があるため、彼らは、RTの正確な測定を保証できないことです。

SPRタスクとは別に、視線追跡は、文^{処理13、14、15}に関する研究でも頻繁に使用されている。視線追跡実験では、全文が参加者に提示され、自然に読むように求められます。眼の固定と回帰の持続時間と位置が記録されます。アイトラッキングの利点は、自然な読書を可能にし、参加者が^文章12を読む方法にほとんど制約を置かさないということです。しかし、視線追跡の自然性は、参加者がスキミングや単語バイワード^{リーディング12}などの多種多様な読み取り戦略を採用する可能性があるため、研究者が正確な処理コストを評価するのを困難にします。したがって、固定場所と期間が処理の困難を反映しているのか、特定の読み取り戦略の適用が反映されているのかは明らかではありません。

本研究では、SPR^{タスク、アイトラッキング、}クロスモーダルプライミングタスクに関するこれらの問題を解決できる迷路^{タスク16、17}を採用しました。迷路タスクは、より更新された読書パラダイムと自己ペースの読書タスクの適応です。このタスクは、参加者が単語で文章を読む中で、RTを記録するために心理言語実験で採用されたアプローチです。タスクでは、参加者は^文16の各セグメントに対して2つの選択肢を選択することによって文を読む必要があります。迷路タスクの手順を図 1に示します。

図1:迷路文のシーケンシャルフレームの表示例この図は、各フレームに 2 つの代替単語があり、そのうちの 1 つだけが文を続けることができることを示しています。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

文の最初の単語が、ペア猫と上に続く場合、参加者は左側の単語が文法的な継続であることを示すボタンを押して猫を選択することが期待されます。文。次の単語のペアが提示されると、参加者は文の動詞として役立つことができるので、食べたものを選択することが期待されます。この手順は、文の最後に到着するまで繰り返されます。彼らが間違いを犯した場合、現在の裁判は終了し、次の裁判が開始されます。ケネス・フォースターが提供する迷路タスクのオンラインデモンストレーションは、http://www.u.arizona.edu/~kforster/MAZEで見つけることができます。

迷路タスクは、参加者が^文18、19の前のセクションを先読みしたり戻ったりすることが許されない、非常に制約の高い実験パラダイムです。参加者が次の単語を読む前に、各単語を既存の構造と統合する必要があります。この方法では、参加者は文章を非常に慎重かつ正確に処理する必要があり、参加者が利用できる処理戦略を減らします。これにより、オンライン文理解におけるRTの客観的な測定を行うことができます。さらに、迷路タスクは、参加者が利用できる処理戦略に異常な制約を設ける^ため、単語を^文12、16に統合することに伴う処理コストに対してより敏感です。この意味で、迷路タスクは、高齢者による文処理の研究に特に適しています。言葉の経験が豊富なため、高齢者は若年成人に匹敵するパフォーマンスを実現する予測など、様々な報酬戦略を採用する傾向^{があります。}これらの戦略により、文処理における年齢差が目立たなくなります。迷路タスクでは、参加者が途中で応答を行うと、次のフレームでランダムに応答することを余儀なくされるため、エラーが発生する可能性が最も高くなります。したがって、このタスクでは参加者が予測を行うことはできないため、タスクによって測定される効果は本質的に予期しない結果になります。^{高齢者12、16}に利用可能な文処理戦略の数を減らすことによって、迷路タスクは、文章の読み取り中に高齢者の処理困難のより客観的な評価を可能にする。

迷路タスクは、高齢者の処理困難を文内理解に特定し、老化の影響を局在化するために、我々の研究で利用された。高齢者は一般的に若年成人よりも処理速度が遅く、読み取り時間が長いため、これまでの研究のほとんどは、構文の複雑さや処理コストの効果が年齢によってどの程度変調されるかによって老化の効果を評価した。老化が文の処理に及ぼす影響に関する研究の一般的な慣行。ほとんどの研究では、以下に示すように、構文的に複雑な構造とあまり複雑でない構造を表しているため、オブジェクト相対節 (ORC) と被験者相対節 (SRC) を実験刺激として使用することを選択しました。そこで本研究では、SRCとORCの処理差に対する年齢の影響を評価することで、老化の影響についても検討した。

a. 主題相対節,SRC:少年を追いかけた少女は帽子をかぶっていました。
b. オブジェクト相対節, ORC: 少年が追いかけた少女は帽子をかぶっていました.

ギブソンの依存地域性^理論6、7によると、文(b)は、(b)頭の名詞の女の子に患者の役割を割り当てるために(b)に関与する高いストレージコストと統合コストがあるので、文(a)よりも処理が困難です.SRCとORCの処理における参加者のパフォーマンスを比較することで、認知の負担の異なる文章の処理方法を見つけることができます。しかし、これまでの研究は、構文の複雑さの影響の解釈に関して分かれています。一部の研究は、高齢者の文章の複雑さの影響が悪化した場合、高齢者が若い^成人3、20よりも処理コストに敏感であることを示唆していると主張した。従って、文の複雑さの増幅効果は、文処理における加齢に伴う減少の証拠とみなされる。しかし、他の研究では、文の複雑さの効果は、高齢者が文章処理に認知リコースを割り当てることができることを示し、したがって、それは文処理能力の保存のための兆候として見なされるべきであることを提案しました高齢者²¹.SPRやクロスモーダルプライミングなどのこれらの研究で使用される実験方法は、高齢者が実際に自分の仕事を使用しているかどうかを私たちに知ることができないため、2行の研究は、文の複雑さの影響の解釈に発散しています単語を文の前のセクションに統合するためのメモリ リソース、またはワーキング メモリ のリコースがないために単語を統合できません。迷路タスクは、参加者がこのタスクの前の構造に単語を統合することを余儀なくされているので、この問題に対する完璧な解決策を提供することができます。従って、迷路タスクから得られたRTは、文処理における実際の処理コストや処理難易度を表していると言っても過言ではない。迷路タスクは、高齢者による文章処理を探索するための効果的な手段を提供します。チャオ、シェン、フォルスター(2002)は、迷路タスクを使用して北京語RCの処理を調べ、この技術が北京語被験者およびオブジェクト^抽出RC19の処理における文の複雑さの影響に非常に敏感であることを発見した。この研究は、迷路タスクが北京語文処理または語彙処理における実験効果を局在させることを目的とした研究に適用可能であることを示している。

Protocol

実験は北京外国語大学倫理委員会によって承認され、ヒト被験者との実験のガイドラインに準拠した。実験のすべての参加者は、書面によるインフォームド・コンセントを提供しました。 1. 刺激構造 特定の実験問題に基づいて実験的刺激を構築する。このプロトコルは、読み取り中のオンライン文処理に対する老化の影響を調べるものであり、実験で使用される…

Representative Results

本研究は、迷路タスクを用いたオンライン文処理に対する老化の影響を調べることを目的としている。文中の各セグメントの RT は、処理の難易度を示すために使用されます。本研究では、高齢者のグループ(M年齢=65.2、SD=3.04、範囲=59-74)と若年成人(M年齢=19.1、SD=1.04、範囲=18-23)の微分処理方法を検討した。2つの年齢層は教育で一致した(Mold = 12….

Discussion

本研究では、迷路タスクを使用して、文章処理に対する老化の影響の正確な位置を見つけ出しました。この研究では、高齢者と若年成人が中国のSRCとORCをどのように差別的に処理しているかを調べた。このタスクでは、参加者は2つの選択肢の中から文章を読むつくように指示され、そのうちの1つだけが文の文法的な継続であった。彼らはできるだけ迅速かつ正確に選択を行う必要がありま?…

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)