Summary
Presentiamo un protocollo per dissociare i fattori intrecciati di difficoltà integrativa e inaspettata nelle frasi semanticamente anomale applicando più ripetizioni per migliorare l'aspettativa del partecipante per frasi anomale. La dissociazione aiuta a studiare il principale contributore di potenziali legati agli eventi (ERP) come N400 negli studi linguistici.
Abstract
I fattori di confusione di inaspettatezza e di integrazione semantica difficoltà naturalmente risidare in frasi anomale negli studi linguistici rendono difficile determinare il meccanismo di elaborazione sottostante dei componenti ERP. A differenza del tradizionale approccio statico di manipolazione dell'aspettativa di lavoro attraverso la frequenza del corpus o la probabilità di cloze, questo protocollo propone un metodo dinamico per aumentare l'aspettativa dei partecipanti per frasi anomale raramente soddisfatte da più ripetizioni, mentre mantenere le loro difficoltà di integrazione semantica. Per affrontare l'aumento dei costi temporali derivante da ripetizioni multiple, questo protocollo propone di ripetere solo la struttura centrale rigorosamente semplificata estratta dalla frase anomala prima di presentare il semanticamente arricchito, molto più informativo completa frase anomala contenente la struttura di base anomala per reinizializzare l'elaborazione dell'integrazione semantica. La frase anomala completa ha suscitato un effetto P600. Suggerisce che i partecipanti non hanno rinunciato all'elaborazione delle informazioni anomale dopo che le ripetizioni e la stessa difficoltà di integrazione semantica è stata riiniziata con successo. È importante sottolineare che i risultati sperimentali rappresentativi rivelano che l'effetto N400, fortemente attenuato, causato da ripetizioni multiple, non è stato recuperato dalla difficoltà di integrazione semantica riiniziata di follow-up. Suggerisce che l'effetto N400 attenuato dovrebbe essere attribuito principalmente al miglioramento dell'aspettativa di informazioni anomale da più ripetizioni. I risultati sperimentali mostrano che questo metodo può migliorare efficacemente l'aspettativa dei partecipanti per frasi anomale pur mantenendo la difficoltà di integrazione semantica.
Introduction
Frasi anomale sono ampiamente utilizzati dai linguisti per studiare l'elaborazione cognitiva online delle lingue normali. Ad esempio, negli studi sui potenziali legati agli eventi (ERP), sono state segnalate frasi con anomalie semantiche (ad esempio, "Eleva il pane caldo con i calzini.") per suscitare un effetto N4001 (ma vedi anche alcuni altri studi che riportano un effetto P600 semantico 2 Il nome del sistema , 3), mentre le frasi con difficoltà sintattiche o anomalie (ad esempio, "La donna persuasa a rispondere alla porta...") sono state segnalate per suscitare un effetto P6004,5. Questi componenti elettrofisiologici sono ampiamente utilizzati come indicatori affidabili per studiare i normali corsi temporali di elaborazione delle informazioni provenienti da diversi aspetti del linguaggio, come la sintassi e la semantica.
Le frasi anomale causano grandi difficoltà per l'elaborazione dell'integrazione semantica durante la comprensione. Tuttavia, fattori di confusione come l'imprevisto (cioè qualsiasi espressione anomala è naturalmente un'espressione imprevista) rendono difficile determinare il vero processo cognitivo alla base del vero processo cognitivo alla base dell'effetto osservato suscitato da frasi anomale. Ad esempio, se un effetto N400 è suscitato da una frase anomala, non è chiaro se sia causato da un'intesa6,7,8 o difficoltà integrativa1,9,10 .
Per accertare se sia la difficoltà di aspettativa o di integrazione semantica a contribuire all'effetto elettrofisiologico suscitato, dobbiamo dissociare questi due fattori. Tradizionalmente, l'aspettativa è spesso misurata dalla frequenza del corpo (negli studi di parole) o dalla probabilità di cloze (negli studi di frase). Il metodo ampiamente applicato per manipolare l'aspettativa negli esperimenti tradizionali è scegliendo stimoli con punteggi alti e bassi nell'aspettativa per formare gruppi attesi e inaspettati. Questo metodo è efficace nella manipolazione dell'aspettativa e ha prodotto risultati abbondanti e approfonditi.
Tuttavia, come approccio statico alla manipolazione dell'aspettativa, ha una limitazione: è difficile per i gruppi attesi e imprevisti avere la stessa difficoltà di integrazione semantica. Con questa manipolazione, gli stimoli selezionati per i gruppi attesi e inaspettati devono essere diversi; così la difficoltà di integrazione semantica viene alterata quando manipoliamo l'aspettativa utilizzando stimoli diversi con diversi valori di aspettativa o probabilità di cloze). Anche se possiamo trovare espressioni inaspettate ma ragionevoli (cioè espressioni inaspettate composte da parole che possono essere integrate con successo in un messaggio ragionevole), è possibile che gli sforzi integrativi richiesti da questi inaspettati ma ragionevoli le espressioni sono diverse da quelle richieste dalle espressioni normali. Se le differenze non sono controllate, potrebbero verificarsi differenze significative nelle risposte cerebrali, come dimostra una chiara evidenza dimostra che l'elaborazione integrativa di nuove espressioni metaforiche inaspettate ma ragionevoli innesca risposte cerebrali molto diverse da quelli innescati dalle metafore convenzionali11,12.
Per risolvere questo problema, proponiamo un nuovo metodo per migliorare dinamicamente l'aspettativa dei partecipanti per le frasi anomale mentre cerchiamo di mantenere la difficoltà di integrazione semantica. In particolare, familiarizziamo rapidamente i partecipanti con frasi anomale sconosciute e quindi ne miglioriamo l'aspettativa attraverso molteplici ripetizioni. È importante sottolineare che più ripetizioni non modificano lo stimolo stesso; pertanto, le informazioni semanticamente anomale rimangono invariate (cioè la parola critica non può ancora essere integrata correttamente nel contesto).
Tuttavia, il cervello potrebbe rinunciare all'integrazione dopo aver appreso che le informazioni anomale non possono essere integrate con successo nel contesto precedente (cioè, l'elaborazione dell'integrazione potrebbe essere assente in modo che non vi sia alcuna difficoltà di integrazione). Pertanto, questo protocollo propone di ripetere prima solo le principali informazioni anomale estratte dalla frase anomala, quindi di utilizzare la frase anomala completa che contiene le stesse informazioni come versione arricchita semanticamente di queste informazioni anomale fondamentali, per avviare una nuova elaborazione dell'integrazione semantica nella condizione di ripetizione. Con le stesse informazioni anomale nella frase anomala completa arricchita semanticamente e la nuova elaborazione dell'integrazione semantica avviata, si presume che la difficoltà di integrazione semantica innescata dalle informazioni anomale frase anomala dopo più ripetizioni dovrebbe rimanere quasi la stessa di quella attivata dalle informazioni anomale prima delle ripetizioni (indipendentemente dallo stato di elaborazione dell'integrazione semantica durante le ripetizioni). Pertanto, assumiamo che il fattore di difficoltà di integrazione semantica nelle frasi anomale complete arricchite semanticamente rimanga lo stesso dopo le ripetizioni delle corrispondenti strutture di base semplificate, ma l'aspettativa è notevolmente migliorata.
Sulla base di questi presupposti, confrontiamo l'effetto N400 suscitato da frasi anomale complete arricchite semanticamente contenenti le ripetute informazioni anomale di fondo con quella suscitata da frasi anomale complete, per indagare sulle principali di questo effetto ERP. Le ipotesi di lavoro sono le seguenti: secondo studi precedenti, l'effetto N400 sarebbe significativamente attenuato dalle ripetizioni. Sulla base dell'attenuato N400, se la nuova integrazione semantica delle stesse informazioni anomale provoca il recupero dell'effetto N400 attenuato ad un livello simile a quello suscitato dallo stesso tipo di informazioni anomale contenute nel nuovo met frasi anomale senza ripetizioni, poi suggerisce che la difficoltà di integrazione semantica è il contributore dominante dell'effetto N400 suscitato; altrimenti suggerisce che l'imprevisto è il principale contributore.
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Protocol
Il presente protocollo è stato approvato dall'Institutional Review Board dell'Università di Tsinghua.
1. Costruzione di stimoli
- Costruire frasi anomale critiche per i gruppi di ripetizione e non ripetizione
- Preparare un numero adeguato di frasi corrette per la costruzione di frasi anomale (non meno di 40). Ad esempio, "Questi due componenti sono stati separati da un dispositivo centrifugo". Cerca di usare solo frasi prive di emozioni il più possibile.
- Costruire frasi anomale in base alle frasi corrette e quindi allocare metà al gruppo di ripetizione e metà al gruppo di non ripetizione.
- Ad esempio, allocare la frase "Questi due componenti sono stati participlati da un dispositivo centrifugo" al gruppo di ripetizione e "Questi due componenti sono stati punticiti da un dispositivo centrifugo" al gruppo di non ripetizione. Assicurarsi che i due gruppi di frasi anomale siano altamente comparabili in elementi quali la plausibilità, il tipo di violazione e la lunghezza.
- Mescolare tutte le frasi anomale con un gruppo di frasi normali (cioè frasi senza difficoltà di integrazione) in modo casuale per formare un elenco di frasi normali e anomale.
- Invita un gruppo di madrelingua (non meno di 30 persone) a segnare l'accettabilità delle frasi anomale utilizzando una scala da 1 a 7 punti, con un valore elevato che rappresenta un'elevata accettabilità.
- Selezionare un numero sufficiente di coppie di frasi anomale appropriate (non inferiori a 35) da utilizzare come stimoli in base ai punteggi di accettabilità. Le frasi anomale dovrebbero essere il più basse possibile in accettabilità (ad esempio, con punteggi inferiori a 2). Assicurarsi che i due gruppi di frasi anomale non siano significativamente diversi nel punteggio di accettabilità (è consigliabile eseguire l'analisi ripetuta delle misure di varianza).
- Preparare gli stimoli corrispondenti per queste frasi anomale critiche per le ripetizioni
- Per il gruppo di ripetizione, estrarre gli elementi anomali del nucleo dalla frase anomala completa per formare una struttura centrale per la ripetizione (ad esempio, per studiare l'effetto N400, estrarre gli elementi centrali causando incongruenza semantica).
- Assicurarsi che vengano mantenuti solo gli elementi anomali del nucleo più semplificati (ad esempio, rimuovere tutte le informazioni non correlate all'elicitazione dell'effetto da studiare). Ad esempio, estrarre solo la struttura di base semanticamente anomala "i componenti sono stati participiti..." dalla frase anomala completa "Questi due componenti sono stati participlati da un dispositivo centrifugo".
- Per il gruppo di non ripetizione, modificare la struttura del nucleo in modo che sia diversa da quella estratta dalla frase anomala completa, per evitare il ripetersi della struttura del nucleo anomala contenuta nella frase anomala completa (cioè per preparare un diversa struttura centrale per l'uso della ripetizione).
- Ad esempio, dopo aver estratto la struttura di base "i componenti sono stati evirgola..." dalla frase anomala critica "Questi due componenti sono stati sottoposti a punto e virgola da un dispositivo centrifugo" nel gruppo di non ripetizione, sostituire la parola chiave "punto e virgola" nel struttura centrale estratta con un'altra parola come "differenza" (cioè, utilizzare "componenti sono stati disinvolti..." invece di "i componenti sono stati punto e virgola..." per la ripetizione con il gruppo di non ripetizione).
- (Modifiche minori facoltative) Apportare piccole modifiche alla struttura centrale estratta (ad esempio, forme tese o singolari/plurali), ma assicurarsi che la nuova possa ancora suscitare lo stesso effetto della corrispondente frase anomala completa.
- Ad esempio, la forma tesa passata e quella plurale nella struttura del nucleo anomala possono essere ulteriormente cambiate al tempo presente e alla forma singolare: "componente è participled..." invece di "i componenti sono stati participled".
NOTA: il passaggio di modifica minore è facoltativo. Si consiglia vivamente di utilizzare la struttura del nucleo anomala estratta per la ripetizione, con la stessa forma e ordine della struttura centrale nella frase completa anomala. Lo scopo della modifica minore è impedire al partecipante di memorizzare la struttura centrale come un'intera unità, in modo che la presentazione di follow-up della frase completa anomala possa reinizializzare meglio l'integrazione semantica. Questo protocollo sceglie di applicare modifiche minori.
- Ad esempio, la forma tesa passata e quella plurale nella struttura del nucleo anomala possono essere ulteriormente cambiate al tempo presente e alla forma singolare: "componente è participled..." invece di "i componenti sono stati participled".
- Costruire un'espressione breve riempitiva per ciascuna delle strutture di base estratte (e modificate) in entrambi i gruppi di ripetizione e non ripetizione. Ad esempio, moneta e introdurre un'espressione di riempimento corretta ma simile "componente è misto..." per la struttura di base anomala "componente è partecipato..." nel gruppo di ripetizione.
- Allo stesso modo, moneta e introdurre un'altra corretta ma simile espressione di riempimento "componente viene scoperto..." per la struttura del nucleo anomala "componente è differenza..." nel gruppo di non ripetizione.
NOTA: Le brevi espressioni riempitive vengono introdotte per due scopi: (i) per bilanciare la correttezza delle strutture di base anomale e (ii) come base per osservare i possibili effetti suscitati in diverse fasi di ripetizione (ad esempio, l'effetto N400 prima volta, la quinta volta o la decima volta della ripetizione), perché anche gli stimoli corretti possono essere influenzati da ripetizioni multiple.
- Per il gruppo di ripetizione, estrarre gli elementi anomali del nucleo dalla frase anomala completa per formare una struttura centrale per la ripetizione (ad esempio, per studiare l'effetto N400, estrarre gli elementi centrali causando incongruenza semantica).
| (a) Esempio di frasi anomale complete e arricchite semanticamente e le loro strutture di base precedenti | ||
| Struttura di base ripetuta | Frase completa arricchita semanticamente | |
| controllo | Questi due componenti sono stati separati da un dispositivo centrifugo. | |
| Gruppo di ripetizioni | * Il componente è partecipato... | Questi due componenti sono stati particizzati da un dispositivo centrifugo. |
| Gruppo di non ripetizione | * Componente è divergenza... | Questi due componenti sono stati sottoposti a punto e virgola da un dispositivo centrifugo. |
| (b) Esempio delle strutture centrali semplificate nella parte di ripetizione | ||
| Espressioni non plausibili | Espressioni plausibili | |
| Per gruppo di ripetizione | * Il componente è partecipato... | Componente misto... |
| Per Gruppo non di ripetizione | * Componente è divergenza... | Il componente viene individuato... |
Tabella 1: Esempi di stimoli: frasi complete e strutture di base semplificate. La metà superiore della tabella mostra esempi di frasi complete (rispettivamente nel gruppo di controllo, nel gruppo di frasi anomale ripetuto e nel gruppo di frasi anomale non ripetute) nella parte completa della frase e nel relativo nucleo anomalo corrispondente strutture da utilizzare nella parte di ripetizione; la metà inferiore della tabella mostra le strutture centrali anomale e le relative espressioni brevi di riempimento plausibili nella parte di ripetizione.
-
Costruire frasi filler
- Preparare un numero sufficiente di frasi di riempimento per arricchire il tipo di frase e assicurarsi che le frasi normali e anomale siano ben bilanciate in numero.
- Selezionare un numero di frasi di riempimento corrette dalle frasi di riempimento (in base al numero di tutte le frasi anomale critiche nel gruppo di ripetizione) e creare una parte di ripetizione per ciascuna delle frasi di riempimento selezionate nello stesso modo in cui si crea la ripetizione parti per le frasi anomale critiche: estrarre la struttura centrale da ogni frase riempitiva corretta e coniare una corrispondente espressione di riempimento breve per questa struttura centrale.
NOTA: Prima di ogni frase di riempimento corretta viene introdotta una parte di ripetizione per evitare l'esposizione delle frasi anomale critiche (che hanno anche una parte di ripetizione prima di esse). Dopo questo passaggio, ci sono due tipi di frasi complete: frasi con una parte di ripetizione precedente (comprese tutte le frasi critiche e le frasi di riempimento selezionate precedute da una parte di ripetizione) e frasi senza una parte di ripetizione precedente.
2. Presentazione degli stimoli
- Presentazione della parte di ripetizione
- Presentare insieme la struttura centrale estratta e la relativa espressione di riempimento corretta (vedere la tabella 1b) per un numero specifico di volte (ad esempio, sette volte) in modo casuale (vedere la parte di ripetizione nella Figura 1).
- Presentazione della frase completa reinititante semantica
- Presentare la frase anomala completa subito dopo la corrispondente parte di ripetizione (vedere la figura 1).
NOTA: colori diversi per la parte di ripetizione e la frase completa (ad esempio, blu scuro rispetto al verde scuro) si rivelano utili per i partecipanti per distinguere queste due parti. - (Modifiche facoltative) Se il ricercatore è preoccupato solo per i risultati della parte frase completa, allora le brevi espressioni possono essere presentate come un'intera unità per risparmiare tempo.
- Presentare la frase anomala completa subito dopo la corrispondente parte di ripetizione (vedere la figura 1).
Figura 1: Illustrazione schematica della presentazione dello stimolo. La metà superiore della figura mostra il diagramma di flusso di presentare la parte di ripetizione e la corrispondente frase anomala completa di follow-up, il lato sinistro della metà inferiore mostra il modo dettagliato di presentare ogni espressione breve e il lato destro di la metà inferiore mostra il modo dettagliato di presentare ogni frase completa. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
- Impostazione dell'attività per la parte di ripetizione e la parte completa della frase
- Assegnare un compito per ogni struttura centrale nella parte di ripetizione per mantenere i partecipanti concentrati, ad esempio, un compito di valutazione plausibilità (o un compito simile che richiede ai partecipanti di rispondere in modo diverso alle diverse strutture centrali, ad esempio, in precedenza).
- Scegliere il compito per la parte frase completa che sono ampiamente utilizzati in studi correlati precedenti (ad esempio, plausibilità giudicare) in modo che i risultati possono essere confrontati con i risultati di studi precedenti.
- Organizzazione degli stimoli generali
- Presentare ogni parte di ripetizione (insieme alla corrispondente frase completa successiva) solo dopo una frase anomala e presentare dopo una frase normale un'altra frase completa (sia normale che anomala) (vedere la figura 2).
NOTA: Questo è utile in due modi: (i) fornendo al partecipante una spiegazione ragionevole sul motivo per cui alcune frasi sono precedute da una parte di ripetizione, ma altre non lo sono (ad esempio, un ricercatore può spiegare che solo una frase errata sarà seguita da una parte di ripetizione mentre una frase corretta avrà il potere di bypassare la parte di ripetizione e saltare direttamente a un'altra frase completa); (ii) rendere l'esperimento più interessante evitando la monotonia e aiutando così il partecipante a rimanere concentrato.
- Presentare ogni parte di ripetizione (insieme alla corrispondente frase completa successiva) solo dopo una frase anomala e presentare dopo una frase normale un'altra frase completa (sia normale che anomala) (vedere la figura 2).
Figura 2: L'organizzazione degli stimoli in ogni blocco. Questa figura mostra il diagramma di flusso complessivo della programmazione per tutte le frasi complete anomale (con le corrispondenti parti di ripetizione) e le frasi di riempimento corrette e complete (senza alcuna parte di ripetizione precedente) in ogni blocco. Questa cifra è adottata da Huang et al.14 con il permesso. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
3. Preparazione dell'esperimento e registrazione elettrofisiologica
- Reclutare madrelingua con una visione normale o corretta-to-normale e con la stessa mano (il test di edimburgo può essere utilizzato per selezionare i partecipanti13). I partecipanti dovrebbero essere privi di disturbi neurologici o psichiatrici e non dovrebbero assumere farmaci che interessano il sistema nervoso centrale.
- Assicurarsi che i partecipanti non abbiano una storia di perm o di tintura dei capelli entro due mesi prima del test. Garantire un numero equilibrato di partecipanti di sesso maschile e femminile nella fascia di età richiesta.
- Informare i partecipanti di dormire e riposare a sufficienza prima dell'esperimento. Assicurarsi che siano in uno stato sano (senza tosse, febbre, mal di testa, ecc.) durante la partecipazione all'esperimento.
- Dopo che un partecipante arriva in laboratorio, presenta al partecipante le attrezzature e i materiali che verranno utilizzati nell'esperimento, la procedura dell'esperimento, i compiti e i costi di tempo dell'esperimento, nonché i requisiti (come il movimento e le palpebre degli occhi per aiutare il partecipante ad avere conoscenze di base sulla procedura complessiva ed eliminare le preoccupazioni inutili.
- Chiedi al partecipante di compilare l'Edinburgh Handedness Query Form se il partecipante non ha ulteriori domande o preoccupazioni sull'esperimento e accetta di partecipare all'esperimento. Verificare che tutti i partecipanti abbiano la stessa mano.
- Fornisci il modulo di consenso informato al partecipante e chiedi al partecipante di leggerlo attentamente. Fornire le spiegazioni necessarie se il partecipante ha domande sul contenuto. Dopo che il partecipante ha compreso e accettato tutti i contenuti, chiedi al partecipante di firmare il modulo nel luogo designato e procedi al passaggio successivo.
- Istruire il partecipante a pulire la testa e asciugare correttamente i capelli in laboratorio. In attesa del partecipante, tieni pronti tutti i materiali sperimentali.
NOTA: la preparazione di materiali sperimentali dipende dai requisiti del sistema di registrazione specifico. - Invitare il partecipante a sedersi comodamente sulla sedia della camera dove sarà condotto l'esperimento.
- Pulire la pelle del partecipante per gli elettrodi corrispondenti sulla fronte (ad esempio, per gli elettrodi Fpz, Fp1, Fp2, Af7, Af8), sotto l'occhio sinistro (ad esempio, per l'elettroridicolità verticale [VEOG] elettrodo), vicino al canto esterno dell'occhio destro (ad es. elettropografica orizzontale [HEOG]), e intorno all'osso mastoideo sinistro e destro (ad esempio, per gli elettrodi di Tp9 e Tp10, che verranno utilizzati come nuovi riferimenti offline) con scrub facciale e tampone di cotone.
- Strofinare delicatamente la pelle e non rendere il partecipante si sente a disagio, ma anche assicurarsi che le cellule morte della pelle e altre sostanze come i cosmetici vengono rimossi.
NOTA: la distribuzione degli elettrodi potrebbe essere diversa a seconda dei tappi utilizzati. Si prega di seguire la distribuzione degli elettrodi sul tappo in uso o la guida del sistema internazionale 10-20 di posizionamento degli elettrodi per trovare le posizioni corrispondenti nelle aree di cui sopra per la pulizia della pelle.
- Strofinare delicatamente la pelle e non rendere il partecipante si sente a disagio, ma anche assicurarsi che le cellule morte della pelle e altre sostanze come i cosmetici vengono rimossi.
- Posizionare il tappo elastico con elettrodi sulla testa del partecipante. Assicurarsi che l'elettrodo Cz sul cappuccio si trovi sul vertice della testa e che il cappuccio abbia una simmetria sinistra-destra, con elettrodi della linea mediana posizionati sopra la linea mediana della testa.
NOTA: Se gli elettrodi non sono fissati su un tappo, seguire il sistema internazionale 10-20 di posizionamento degli elettrodi sul cuoio capelluto del partecipante - Fare in modo che gli elettrodi registrino i movimenti oculari posizionati bene e fissati. Riempire i due elettrodi HEOG e VEOG separati con gel conduttivo, posizionarli rispettivamente al canthus esterno dell'occhio destro e sotto l'occhio sinistro e fissarli utilizzando nastro adesivo.
NOTA: Se il sistema non richiede gel conduttivo, saltare la fase di riempimento del gel. - Fissare la cinghia sotto il mento per evitare che gli elettrodi adiacenti si muovano durante l'esperimento. Il cinturino non deve essere troppo stretto o troppo allentato. Collegare il tappo /elettrodi al sistema di registrazione.
- Ridurre l'impedimento di tutti gli elettrodi ad un livello al di sotto della soglia di impedimento ampiamente applicata per gli studi ERP (tipicamente al di sotto di 5 ko 10 k. ). Questo può essere fatto come segue.
- Passare il software di registrazione all'interfaccia di monitoraggio impedibile.
- Iniziare con gli elettrodi Ground (GND) e Reference (Ref).
- Passare l'ago contundente della siringa contenente gel conduttivo attraverso gli occhielli degli elettrodi e dei peli fino a raggiungere la pelle del cuoio capelluto, spingere lo stantuffo di siringa per iniettare una piccola dose di gel conduttore sulla pelle fino a quando il gel non collega il metallo ci dell'elettrodo e della pelle.
NOTA: Fare attenzione a non iniettare troppo gel nel caso in cui il gel superfluo colleghi elettrodi adiacenti); se il sistema non richiede gel conduttivo, saltare questo passaggio, ma agire secondo i requisiti del sistema. - Controllare il livello di impedimento in tempo reale visualizzato in diversi colori sul monitor fino a quando l'impedimento scende al di sotto del valore soglia.
NOTA: Se l'impedimento diminuisce molto lentamente, il processo può essere accelerato premendo delicatamente il gel con un tampone di cotone (o la punta dell'ago smussato) in modo che il gel possa avere un contatto migliore con la pelle o facendo cerchi con il tampone di cotone (o la siringa) senza spostarlo s punta sul cuoio capelluto. - Dopo aver preparato gli elettrodi di terra e di riferimento, trattare gli altri elettrodi con lo stesso metodo.
NOTA: Tenere presente che il processo di riduzione impedibile non dovrebbe mai rendere il partecipante a disagio. È utile avviare e mantenere una conversazione con il partecipante durante la preparazione degli elettrodi.
- Chiedi al partecipante di prepararsi per l'esperimento. Dite al partecipante di rilassarsi, ma anche cercare di evitare eccessivi battiti di ciglia e movimenti del corpo durante l'esperimento.
- Informare il partecipante sui compiti nella parte di ripetizione (cioè, giudicare la plausibilità della struttura centrale dopo aver visto il segnale ".." seguendo ogni struttura centrale) e le attività nella parte principale della frase (cioè, per giudicare la plausibilità del completo anomalo frase dopo aver visto il segnale "? ?" dopo ogni frase) e chiedere al partecipante di rispondere di conseguenza nell'esperimento.
- Prima dell'inizio dell'esperimento, informa esplicito il partecipante che una frase errata sarà seguita da una ripetizione e da una frase corretta da un'altra frase completa (che potrebbe essere corretta o errata).
NOTA: Questo aiuta a indirizzare l'attenzione dei partecipanti alla relazione tra la parte di ripetizione e la frase prima di essa piuttosto che la successiva frase completa. - Avviare il programma di presentazione stimoli e lasciare che il partecipante pratica con la sezione di pratica.
NOTA: Assicurarsi che tutti i tipi di stimoli inclusi nell'esperimento vengano visualizzati in questa sessione di esercitazione. - Avviare la sessione di esperimento formale e registrare i segnali elettrofisiologici. Dividere tutti gli stimoli in blocchi diversi in modo che il partecipante possa fare una pausa per circa 10 min tra ogni blocco.
- Monitorare il sistema di registrazione durante la registrazione. In caso di problemi, mettere in pausa l'esperimento e la registrazione fino a quando il problema non viene risolto correttamente.
- Salvare i dati elettrofisiologici registrati e aiutare il partecipante a togliere il tappo. Indicare al partecipante di lavare via il gel conduttivo sulla pelle e sui capelli.
- Fornire al partecipante la ricompensa e ringraziare il partecipante per la loro partecipazione.
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Representative Results
Il presente protocollo è stato utilizzato in uno dei nostri studi recenti per studiare se l'effetto N400 rifletta l'elaborazione dell'integrazione semantica14. Gli stimoli utilizzati in tale studio erano in cinese, come mostrato nella tabella 2.
| (a) Esempio delle strutture del nucleo semplificate nella parte di ripetizione | ||
| Espressioni non plausibili | Espressioni plausibili | |
| Gruppo ripetuto |
*
|
 |
| Dati sono stati giornalistato da qualcuno | Dati sono stati trapelato da qualcuno | |
| Gruppo non ripetuto |
*
|
 |
| Dati sono stati memoriato da qualcuno | Dati sono stati analizzato da qualcuno | |
| (b) Esempio di frasi complete arricchite semanticamente e delle loro strutture di base precedenti | ||
| Struttura di base ripetuta | Frase completa arricchita semanticamente | |
| controllo |  |
|
| I dati di volo sono stati registrati da dispositivi speciali. | ||
| Gruppo ripetuto |
*
|
*
|
| Dati sono stati giornalistato da qualcuno | I dati di volo sono stati registrati da dispositivi speciali. | |
| Gruppo non ripetuto |
*
|
*
|
| Dati sono stati memoriato da qualcuno | I dati di volo sono stati markerati da dispositivi speciali. | |
Tabella 2: Esempi di stimoli: frasi complete e strutture di base semplificate. Questa tabella mostra esempi di frasi complete, le strutture di base anomale corrispondenti e le espressioni brevi di riempimento plausibili per le strutture di base anomale. Questa tabella è stata adottata da Huang et al.14 con il permesso.
Le due ipotesi contenute in tale studio erano che (i) l'effetto N400 suscitato da informazioni semanticamente anomale sarà significativamente attenuato da più ripetizioni nella prima fase; e (ii) la difficoltà di integrazione semantica di follow-up (con le stesse ripetute informazioni anomale) causerà il recupero dell'effetto N400 attenuato.
Effetto N400 nella parte di ripetizione
Gli ERP della prima volta, la quarta e la settima volta presentazione delle strutture di base anomale hanno rivelato che l'effetto N400 nell'intervallo temporale di 300-500 ms è scomparso gradualmente (vedere la figura 3). L'analisi ripetuta delle misure di varianza (misure ripetute ANOVA) ha fornito supporto per l'effetto N400 attenuante e scomparente: per la prima volta, F(1, 21) - 37,690, P < 0,001; per il quarto tempo, F(1, 21) : 2,770, P , 0,111; e per la settima volta, F < 1.
Figura 3: Onde differenziali (plausibili) della prima, quarta e settima presentazione delle strutture centrali nella parte di ripetizione all'elettrodo rappresentativo di Cz. Questa figura mostra l'effetto di attenuazione N400 nella parte di ripetizione utilizzando onde differenziali in diverse fasi di presentazione (nero: la prima presentazione; rosso: la quarta presentazione; blu: la settima presentazione). Questa cifra è stata adottata da Huang et al.14 con il permesso. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Effetto N400 nella parte completa della frase
All'interno dell'intervallo di tempo pianificato di 300-500 ms, i risultati di aNOVA omnibus in tutte le regioni di interesse (ROI) hanno indicato un effetto significativo della condizione, F(2, 42) - 8.872, p - 0,001. Gli ANVAS separati di follow-up hanno indicato un effetto significativo dell'anomalia semantica tra il gruppo di controllo e il gruppo di frasi anomale non ripetute, F(1, 21) : 21.580, p < 0.001. Gli ERP nel gruppo di frasi anomale non ripetute erano più negativi di quelli del gruppo di controllo. Tra i ripetuti gruppi anomali anomale e non ripetuti, è stato rivelato un effetto significativo della ripetizione, F(1, 21) - 7,780, p - 0,011. Gli ERP del gruppo ripetuto sono stati più positivi di quelli del gruppo non ripetuto. Il confronto separato tra il gruppo di controllo e il gruppo anomalo ripetuto non ha riportato alcun effetto significativo, F(1, 21) - 1,39, p - 0,252. Gli ERP della parte completa della frase all'elettrodo rappresentativo di Cz sono visualizzati nella Figura 4.
Figura 4: Forme d'onda potenziali relative agli eventi (ERP) di frasi complete arricchite semanticamente nelle condizioni ripetute, non ripetute e di controllo all'elettrodo rappresentativo di Cz. Questa figura mostra diverse forme d'onda in tre diverse condizioni (nero: condizione di controllo; rosso: frasi ripetute; blu: frasi non ripetute). Questa cifra è adottata da Huang et al.14 con il permesso. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Effetti P600 nella parte frase completa
Oltre all'effetto N400 nel gruppo di frasi complete ripetute, un'ulteriore analisi ha rivelato che un effetto P600 marginalmente significativo ha seguito l'effetto N400 nell'intervallo temporale di 500-800 ms tra le condizioni di ripetizione e controllo in tutti i nove ROI cuoio capelluto (F(1, 21) - 3.266, p - 0.085), con gli ERP nella condizione di ripetizione più positivo. Se consideriamo solo i sei ROI centrali, in cui l'effetto P600 raggiunge spesso il suo valore massimo, l'effetto P600 è stato significativo, F(1, 21) - 8.112, p - 0.010.
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Discussion
Risultati sperimentali e significato
Nella parte di ripetizione, i risultati hanno dimostrato che l'effetto N400 è diventato sempre più piccolo fino a quasi inesistente. L'effetto N400 notevolmente attenuato ha dimostrato che le ripetizioni multiple hanno modulato in modo significativo l'ampiezza di N400. Tuttavia, i risultati in questa parte non possono mostrare se N400 sia stato effettivamente influenzato dal cambiamento dell'aspettativa o dall'integrazione semantica. L'effetto N400 attenuato può ancora essere spiegato in modo diverso. Una spiegazione è che l'aspettativa ha contribuito all'attenuazione di N400 in quanto le ripetizioni multiple hanno migliorato l'aspettativa dei partecipanti per le espressioni anomale. Ciò suggerirebbe che N400 indicizza l'aspettativa piuttosto che la difficoltà di integrazione semantica. Un'altra spiegazione è che dopo aver familiarizzato con le espressioni anomale, il cervello si è reso conto che le parole nelle espressioni semplicemente non potevano essere integrate con successo in un messaggio plausibile e quindi ha rinunciato a ulteriori tentativi di integrare il informazioni. Questa spiegazione suggerisce che N400 indici integrazione semantica.
Nella parte completa della frase, i risultati ERP non rivelano alcun effetto N400 nella condizione di ripetizione, ma un effetto N400 significativo nella condizione di non ripetizione. Rispetto all'effetto N400 suscitato da frasi anomale nella condizione di non ripetizione, l'effetto N400 era quasi inesistente nella condizione di ripetizione. Questo è coerente con l'effetto N400 attenuato nella parte di ripetizione. Riteniamo che l'effetto N400 sia quasi scomparso nella condizione di ripetizione a causa delle ripetizioni multiple. Oltre all'effetto N400, anche le frasi anomale complete hanno suscitato un significativo effetto P600. Suggeriamo che l'effetto P600 rifletta un livello più elevato di elaborazione in un secondo momento per formare l'interpretazione a livello di messaggio.
Le frasi anomale complete nei gruppi ripetuti e non ripetuti condividono lo stesso tipo di anomalia semantica (cioè le parole critiche in entrambi i gruppi anomali non possono essere integrate correttamente nel contesto per generare un messaggio plausibile). Le ripetizioni possono aumentare l'aspettativa di informazioni anomale nel gruppo di ripetizioni, ma possono anche causare al partecipante di rinunciare all'integrazione semantica. Per impedire ai partecipanti di rinunciare all'integrazione dopo le ripetizioni, abbiamo ripetuto solo le principali informazioni anomale estratte dalla frase anomala e poi abbiamo utilizzato la frase anomala completa contenente le stesse informazioni anomale a reinizializzare l'elaborazione dell'integrazione semantica. Rispetto alle strutture di base anomale nella parte di ripetizione, le frasi anomale complete sono state semanticamente molto più arricchite, con l'aggiunta di nuove informazioni semantiche. Le nuove informazioni sono state utilizzate per avviare un nuovo processo di integrazione semantica. Per elaborare le nuove informazioni insieme alle vecchie informazioni, i partecipanti dovevano iniziare una nuova elaborazione dell'integrazione semantica per integrare tutte le informazioni parola per parola input e formare un'interpretazione a livello di messaggio. Nel presente esperimento, riteniamo che l'effetto P600 abbia fornito la prova che i partecipanti non hanno rinunciato all'elaborazione delle informazioni di livello superiore della parola anomala critica. L'effetto P600 è stato proposto come indicatore di integrazione semantica15,16,17,18,19, qualche altra elaborazione successiva di livello superiore come la rianalisi sintattica5 ,20,21,22o stabilimento di relazione23. L'elaborazione molto più tardi, di livello superiore, come la rianalisi strutturale e la creazione di relazioni, include anche gli sforzi precedenti per l'elaborazione semantica dell'integrazione. Pertanto, l'effetto P600 suscitato nella nuova frase completa arricchita dal livello semantico suggerisce che i partecipanti non hanno rinunciato all'elaborazione di livello superiore (compresa l'integrazione semantica) quando hanno incontrato le stesse informazioni anomale in una nuova e arricchita contesto. Con le stesse informazioni anomale prima e dopo le ripetizioni e gli sforzi cognitivi appena avviati dopo le ripetizioni per integrare le vecchie informazioni con nuove informazioni, possiamo dedurre che la difficoltà di integrazione semantica innescata dal completa frase anomala era quasi la stessa di quella innescata dalla struttura anomala di base durante la sua prima presentazione nel presente protocollo. Di conseguenza, la nuova elaborazione dell'integrazione semantica iniziata ha contribuito a riattivare lo stesso grado di difficoltà di integrazione semantica dopo l'applicazione di più ripetizioni per migliorare l'aspettativa dei partecipanti per le informazioni anomale.
Nel loro insieme, i risultati attuali dimostrano che la difficoltà di integrazione semantica nel gruppo di ripetizione non ha causato il recupero dell'effetto N400 significativamente attenuato derivante da ripetizioni multiple, a un livello simile all'effetto N400 suscitati da sentenze anomale non ripetute. Pertanto, i risultati suggeriscono che la difficoltà di integrazione semantica non contribuisce in modo significativo all'ampiezza N400 e fornisce sostegno alla proposta che N400 non riflette l'elaborazione semantica dell'integrazione.
Efficacia del metodo
L'obiettivo più importante del presente protocollo è quello di fornire un modo dinamico per migliorare continuamente l'aspettativa dei partecipanti per una condanna anomala, pur mantenendo la difficoltà di integrazione della frase (impedendo ai partecipanti di rinunciare tentativi di integrare le ripetute informazioni anomale dopo aver appreso che non vi è alcuna possibilità di ottenere un messaggio plausibile dopo più ripetizioni). In questo protocollo, la parte di ripetizione è progettata per ottenere ripetizioni multiple delle strutture di base anomale meno informative contenute nella completa frase anomala, e il follow-up, molto più informativo, completa frase anomala contenente le stesse informazioni anomale sono progettate per reinizializzare l'integrazione semantica delle stesse informazioni anomale.
Per valutare l'efficacia di questo protocollo, dobbiamo prima esaminare se l'aspettativa dei partecipanti per frasi anomale è aumentata da più ripetizioni. Molti studi precedenti hanno proposto che l'ampiezza N400 è in realtà una funzione inversa della prevista o previsione delle informazioni semantiche di input, vale a dire, meno le informazioni semantiche di input sono previste, maggiore è l'ampiezza N4006 , 8. Di conseguenza, l'ampiezza N400 notevolmente attenuata dopo le ripetizioni suggerisce che l'aspettativa è stata notevolmente migliorata. Gli attuali risultati sperimentali corroborano questi studi precedenti dimostrando che l'effetto N400 è stato notevolmente attenuato da ripetizioni multiple. In seguito alle proposte precedenti, riteniamo che l'effetto N400 notevolmente attenuato nell'esperimento indichi che l'aspettativa dei partecipanti per frasi anomale è stata notevolmente migliorata da più ripetizioni (vedere la figura 3).
La seconda preoccupazione è se le frasi anomale complete di follow-up, arricchite semanticamente, possano reiniziare con successo la difficoltà di integrazione semantica. I nostri risultati sperimentali dimostrano che un effetto P600 significativo seguito l'effetto N400 nell'intervallo di tempo 500-800 ms nella condizione di ripetizione (vedere Figura 4). Come discusso in precedenza, l'effetto P600 ha suscitato nella frase anomala completa, che riflette l'elaborazione delle informazioni di livello superiore successiva, indica che il follow-up, frasi più informative hanno reiniziato con successo l'integrazione semantica l'elaborazione delle stesse informazioni anomale nel contesto di gestione delle proprietà arricchite. Inoltre, poiché le strutture di base ripetute condividono le stesse informazioni anomale delle frasi complete di follow-up, ciò suggerisce ulteriormente che l'integrazione semantica reiniziata è (quasi) difficile nelle frasi anomale complete come prima ripetizione (cioè, la parola critica ancora non può essere integrata nel contesto per generare un messaggio di successo).
Nel loro insieme, il presente metodo si è dimostrato efficace nel migliorare dinamicamente l'aspettativa dei partecipanti per frasi anomale, pur mantenendo la difficoltà di integrazione semantica. Pertanto, il metodo attuale è un modo utile per dissociare l'aspettativa suscitata effetto e l'integrazione suscitato effetto nell'elaborazione di frasi anomale.
Ulteriori spiegazioni e possibili altre applicazioni
Il presente protocollo fornisce un metodo dinamico efficace per dissociare i fattori intrecciati di imprevisti e difficoltà di integrazione semantica nelle frasi anomale da più ripetizioni. Per raggiungere questo obiettivo e per considerazioni come il controllo dei costi temporali, il protocollo ripete solo le informazioni anomale di base, anziché l'intera frase. Pertanto, il processo di costruzione della struttura anomala di base (passaggio 1.2) è fondamentale in questo protocollo. Va notato che se le informazioni non necessarie sono incluse nella struttura centrale, aumenterà il costo totale del tempo. Pertanto, per risparmiare tempo ed eliminare tutte le informazioni non necessarie (per gettare le basi migliori per la successiva avvio dell'integrazione), la struttura anomala di base dovrebbe essere il più semplificata possibile. D'altra parte, tutti gli elementi necessari dovrebbero essere inclusi per rappresentare le informazioni anomale e per garantire l'efficacia di ripetizioni multiple. È utile eseguire un pre-test per esaminare se la struttura del nucleo estratta può suscitare lo stesso effetto N400 della frase anomala completa. Inoltre, si raccomandano piccole modifiche in modo che le strutture di base anomale estratte utilizzate nelle ripetizioni differiscano nella forma e nell'ordine dalle strutture centrali nelle frasi complete anomale, come indicato nel passaggio 1.2.3. In caso contrario, i partecipanti potrebbero memorizzare una struttura centrale come un'intera unità, che bloccherà l'avvio dell'integrazione semantica quando vengono aggiunte nuove informazioni.
Il presente metodo può fornire informazioni per studi futuri che intendono condurre più ripetizioni di frasi complete ricche di contesto. Più ripetizioni sono ampiamente utilizzati per studiare l'elaborazione cognitiva relativa alla memoria, ad esempio, i ruoli della memoria nella comprensione delle parole. Tuttavia, le ripetizioni multiple di frasi ricche di contesto aumenteranno notevolmente il costo del tempo sperimentale e renderanno impossibile un esperimento. Il presente protocollo consente di controllare il costo temporale della ripetizione delle informazioni a livello di frase in un esperimento.
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Disclosures
Non vi sono interessi finanziari concorrenti.
Acknowledgments
Questo lavoro è stato sostenuto dalla National Natural Science Foundation of China [61433015], dal National Social Science Major Fund of China[14-DB154; 15-DB017], e dal PROGETTO MOE (Ministero dell'Educazione in Cina) Progetto di scienze umane e sociali [14YJC740104]. Esprimiamo grande gratitudine ai due recensori anonimi per i loro preziosi suggerimenti.
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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