नेत्र ट्रैकिंग और अधिमानी लग पैराडाइम का उपयोग कर दृश्य भाषा के लिए शिशु संवेदनशीलता की तलाश
Summary
एक अधिमानी लग प्रतिमान का उपयोग नेत्र ट्रैकिंग अध्ययन के लिए शिशुओं की उभरती समझ का अध्ययन किया जा सकता है, और ध्यान, उनके बाहरी दृश्य दुनिया.
Abstract
हम आंख पर नज़र रखने के अध्ययन में अधिमानी लग प्रतिमान के उपयोग पर चर्चा करने के लिए अध्ययन कैसे शिशुओं का विकास, समझ, और उनके आसपास दुनिया में भाग लेने. नेत्र ट्रैकिंग शिशुओं से टकटकी डेटा इकट्ठा करने के लिए एक सुरक्षित और गैर इनवेसिव तरीका है, और अधिमानी लग प्रतिमान डिजाइन करने के लिए सरल है और केवल शिशु स्क्रीन पर भाग लेने की आवश्यकता है. एक साथ दो दृश्य उत्तेजनाओं कि एक आयाम में अलग दिखा कर, हम आकलन कर सकते हैं कि क्या शिशुओं या तो उत्तेजना के लिए अलग लग व्यवहार दिखाने के लिए, इस प्रकार है कि अंतर के प्रति संवेदनशीलता का प्रदर्शन. इस तरह के प्रयोगात्मक दृष्टिकोण में चुनौतियां हैं कि प्रयोगों को संक्षिप्त रखा जाना चाहिए (कोई 10 मिनट से अधिक) और ध्यान से नियंत्रित किया जाना चाहिए ताकि दो उत्तेजनाओं केवल एक ही तरीके से अलग हो। शून्य परिणामों की व्याख्या पर भी सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए। इस पत्र में, हम एक अधिमानी लग प्रतिमान के साथ एक शिशु आँख ट्रैकिंग अध्ययन का एक सफल उदाहरण वर्णन करने के लिए पता चलता है कि 6 महीने के बच्चों पर हस्ताक्षर किए भाषा के लिए कोई पूर्व जोखिम होने के बावजूद एक हस्ताक्षरित भाषा में भाषाई संकेतों के प्रति संवेदनशील हैं, सुझाव है कि शिशुओं इन संकेतों के लिए आंतरिक या सहज संवेदनशीलता के अधिकारी.
Introduction
विकास विज्ञान के सर्वोच्च लक्ष्य के लिए संज्ञानात्मक कार्यों के उद्भव का अध्ययन है, भाषा, और शिशुओं और बच्चों में सामाजिक अनुभूति. नेत्र आंदोलनों प्रतिभागियों के इरादों, समझ, ज्ञान, ब्याज, और बाहरी दुनिया के लिए ध्यान से संग्राहक रहे हैं. शिशुओं में oculomotor प्रतिक्रियाओं का संग्रह है, जबकि वे उन्मुख और दृश्य स्थिर या गतिशील छवियों को स्कैन करने के लिए शिशुओं की उभरती समझ के बारे में जानकारी प्रदान कर सकते हैं, और ध्यान करने के लिए, उनके बाहरी दृश्य दुनिया और भाषा इनपुट वे प्राप्त करते हैं.
जबकि आंख ट्रैकिंग प्रौद्योगिकी के आसपास एक सौ से अधिक वर्षों के लिए किया गया है, यह हाल ही में दक्षता और प्रयोज्य में उन्नत है, यह शिशुओं का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा करने की अनुमति. पिछले दशक में, नेत्र ट्रैकिंग शिशुओं की मानसिक दुनिया के बारे में बहुत कुछ पता चला है. उदाहरण के लिए, अब हम अल्पकालिक स्मृति, वस्तु occlusion के बारे में बहुत कुछ पता है, और टकटकी व्यवहार1,2,3से 6 महीने के बच्चों में आगामी घटनाओं की प्रत्याशा. नेत्र ट्रैकिंग भी शिशु भाषा सीखने4का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. सामान्यतः शिशु भाषा अधिगम पर्यावरण में उपस्थित संवेदी संकेतों में भेदभाव करने और भाषासंचरण 5,6के लिए सबसे अधिक महत्वपूर्ण संकेतों की पहचान करने की क्षमता पर निर्भर करता है। विकास वैज्ञानिकों को बेहतर समझने के लिए इन संवेदी संकेत ों की तलाश, क्यों वे शिशुओं का ध्यान आकर्षित, और कैसे इन संकेतों पाड़ भाषा शिशुओं में सीखने के लिए ध्यान. वर्तमान कागज एक आँख ट्रैकिंग प्रोटोकॉल और एक अधिमानी लग प्रतिमान है कि एक साथ इस्तेमाल किया जा सकता है बोली या हस्ताक्षरित भाषाओं में इस तरह के संकेतों के लिए शिशुओं की संवेदनशीलता का अध्ययन प्रस्तुत करता है.
स्टोन में, एटअल 7, आंख ट्रैकिंग एक अधिमानी लग प्रतिमान के साथ प्रयोग किया गया था परीक्षण करने के लिए कि क्या साइन-नाव शिशुओं पर हस्ताक्षर किए भाषा में phonological विरोधाभासों का एक सेट करने के लिए एक संवेदनशीलता के पास. ये विरोधाभास ों में सोनारी (अर्थात, प्रात्यक्षिक लवणता), एक संरचनात्मक भाषायी गुण जो बोली जाने वाली और हस्ताक्षरित दोनों भाषाओं में विद्यितहै ,8,9,10,11, 12,13. Sonority बोली और हस्ताक्षरित भाषाओं में अक्षर गठन में phonological प्रतिबंध के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है कि अक्षर जो sonority आधारित प्रतिबंध का पालन अधिक “अच्छी तरह से तैयार माना जाता है.” शिशुओं, जब भाषण सुन, कई भाषाओं में बीमार गठन अक्षरों पर अच्छी तरह से गठित अक्षरों के लिए व्यवहार वरीयताओं को दिखाने के लिए देखा गया है, और यहां तक कि भाषाओं में वे14से पहले कभी नहीं सुना था,15. हम hypothesized कि शिशुओं को भी हस्ताक्षरित भाषा में अच्छी तरह से तैयार अक्षरों के लिए इसी तरह की वरीयताओं को दिखाने के लिए, भले ही वे हस्ताक्षरित भाषा के साथ कोई पूर्व अनुभव था.
हम आगे hypothesized है कि इस वरीयता – या संवेदनशीलता – प्रत्यक्ष संकुचन के अधीन होगा. यह भाषा अधिग्रहण घटना है जहां, के रूप में शिशु अपने पहले जन्मदिन दृष्टिकोण, शिशु के जल्दी, कई भाषा सुविधाओं के लिए सार्वभौमिक संवेदनशीलता नीचे tenuates केवल भाषा के भीतर सुविधाओं के लिए (एस) शिशु को उजागर किया गया है16 ,17. हम युवा भर्ती (छह महीने के बच्चों) और पुराने (बारह महीने के बच्चों) शिशुओं, इन उम्र का चयन क्योंकि वे उपन्यास ध्वन्यात्मक विरोधाभासों के प्रति संवेदनशीलता के लिए अवधारणात्मक संकुचन समारोह के विपरीत छोर पर हैं17,18, 19. हमने भविष्यवाणी की थी कि छोटे शिशुओं पर हस्ताक्षर किए भाषा में अच्छी तरह से तैयार अक्षरों के लिए एक प्राथमिकता का प्रदर्शन होगा, लेकिन है कि बड़े शिशुओं नहीं होगा. शिशुओं ने दो कारणों से चयनित अच्छी तरह से तैयार और खराब दिखने वाली उंगलियों के वीडियो देखे। सबसे पहले, धाराप्रवाह उंगलियों में अक्षर sonority आधारित phonological प्रतिबंध8का पालन करने के लिए theorized हैं, प्रयोगात्मक विरोधाभासों कि सीधे परीक्षण है कि शिशुओं sonority आधारित संकेतों के प्रति संवेदनशील हैं जल्दी में उत्पादन करने के लिए एक अवसर प्रदान भाषा सीखने. दूसरा, हम शरीर और चेहरे पर पूर्ण संकेत के बजाय fingerspelling चुना है क्योंकि fingerspelling हमें और अधिक कड़ाई से गति और हाथ आंदोलनों के आकार सहित संभव प्रत्यक्ष confounds नियंत्रण करने के लिए अनुमति दी, पूर्ण संकेत है कि हस्ताक्षर करने में बहुत भिन्न की तुलना में अंतरिक्ष और आंदोलन की गति। हमारे अध्ययन केवल हाथ दिखा वीडियो का इस्तेमाल किया है, लेकिन इस प्रतिमान हस्ताक्षरकर्ता और वक्ताओं सिर या पूर्ण शरीर, या यहां तक कि जानवरों या निर्जीव वस्तुओं दिखा वीडियो के लिए generalizable है, वैज्ञानिक सवाल और विरोधाभासों के आधार पर अध्ययन किया जा रहा है.
भाषा या संवेदी विरोधाभासों के प्रति संवेदनशीलता को मापने के लिए एक अधिमानी लग वरीयता प्रतिमान का उपयोग कर मूल्य अपनी रिश्तेदार सादगी और नियंत्रण में आसानी में है. ऐसे प्रतिमानों में, शिशुओं को दो उत्तेजनाओं के साथ-साथ प्रस्तुत किया जाता है जो केवल एक आयाम या अनुसंधान प्रश्न के लिए प्रासंगिक एक विशेषता से भिन्न होते हैं। शिशुओं को या तो उत्तेजना पर foveate करने के लिए अवसर दिया जाता है. प्रत्येक उत्तेजना की ओर कुल देख समय दर्ज की गई है और विश्लेषण कर रहे हैं. दो उत्तेजनाओं के लिए व्यवहार देखने में एक महत्वपूर्ण अंतर इंगित करता है कि शिशु आयाम जिसके साथ दो उत्तेजनाओं अलग perceiving करने में सक्षम हो सकता है. क्योंकि दोनों उत्तेजनाओं को एक ही समय में और समान अवधि में दिखाया जाता है, समग्र प्रयोग शिशु व्यवहार की विशिष्टता के लिए अच्छी तरह से नियंत्रित होता है (असावधानी, कहीं और देखना, उपद्रव, रोना)। यह अन्य प्रतिमानों की तुलना में है जहां उत्तेजनाओं को क्रमिक रूप से दिखाया जाता है, जिस स्थिति में, शिशु स्वतः उत्तेजनाओं से असंबंधित कारणों के लिए विभिन्न उत्तेजनाओं की ओर विभिन्न प्रकार की ध्यान प्रकट कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, उस अवधि के दौरान जहां वहाँ फसियर Stimuli बी की तुलना में Stimuli ए के अधिक परीक्षण कर रहे थे. इसके अलावा, उत्तेजनाओं के निर्देशों और समझ की आवश्यकता नहीं है; शिशुओं को केवल इसे देखने की जरूरत है. अंतिम, इस प्रतिमान को उत्तेजनाओं की प्रस्तुति को बदलने के लिए कसौटी के लिए शिशु व्यवहार की सक्रिय रूप से निगरानी करने की आवश्यकता नहीं है, जैसा कि शिशु-नियंत्रित आवास प्रतिमान16,20में आम है। लग वरीयता प्रतिमान भी बजाय मतभेद ों वरीयताओं को देख के बारे में hypotheses परीक्षण के लिए उपयुक्त है. दूसरे शब्दों में, एक तरफ शिशुओं से Stimuli ए और Stimuli बी के बीच भेदभाव करने में सक्षम किया जा रहा है, शोधकर्ताओं ने भी परीक्षण कर सकते हैं जिसके लिए उत्तेजनाओं में वृद्धि हुई है या कम लग व्यवहार है, जो शिशुओं के नवजात पूर्वाग्रहों के बारे में जानकारीपूर्ण हो सकता है और उभरते अनुभूति.
अधिक आम तौर पर, आधुनिक, गैर इनवेसिव eyetracking प्रौद्योगिकी के फायदे कई हैं. नेत्र ट्रैकिंग अवरक्त प्रकाश जो डिवाइस से उत्सर्जित होता है और भागीदार की आँखों1,21से परिलक्षित के पास मापने पर निर्भर करता है। इस अवरक्त प्रकाश अदृश्य, अगोचर है, और पूरी तरह से सुरक्षित है. नेत्र ट्रैकिंग प्रयोगों के लिए कोई निर्देश की आवश्यकता होती है और यह केवल निष्क्रिय देखने पर निर्भर करता है. वर्तमान मॉडल एक साधारण सेटअप के साथ समय की एक छोटी राशि में टकटकी डेटा की एक प्रचुर राशि उत्पन्न करते हैं। शिशुओं को अपने माता पिता की गोद में बैठ सकते हैं और, हमारे अनुभव में, वे अक्सर प्रयोग का आनंद लें. अधिकांश आधुनिक दूरस्थ आँख trackers सिर संयम या शिशु पर रखा आइटम की आवश्यकता नहीं है, और सिर आंदोलनों के लिए मजबूत कर रहे हैं, पलक के बाद जल्दी से ठीक हो, रो, सीमा से बाहर जा रहा है, या दूर देख रहे हैं. यदि वांछित, saccade पैटर्न, सिर की स्थिति डेटा, और पुतलीमिति नेत्र स्थिति डेटा के अलावा दर्ज किया जा सकता है.
शिशु नेत्र ट्रैकिंग अनुसंधान के संचालन में चुनौतियों असली हैं, लेकिन दुर्गम नहीं. नेत्र ट्रैकिंग डेटा शिशुओं के आंदोलन, लापरवाही, उपद्रव, और तंद्रा के कारण शोर हो सकता है। प्रयोगों को डिज़ाइन किया जाना चाहिए ताकि वे लगभग 10 मिनट या उससे कम समय में पूरा हो सकें – जो कि प्रयोगशाला यात्राओं में एक लाभ हो सकता है, लेकिन यदि आपको अधिक डेटा प्राप्त करने या कई प्रयोगात्मक शर्तों की आवश्यकता है, तो यह भी एक नुकसान है। एक अन्य महत्वपूर्ण चेतावनी यह है कि एक नल खोज का मतलब यह नहीं है कि शिशुओं प्रयोगात्मक हेरफेर के लिए गैर संवेदनशील हैं. यदि शिशुओं Stimuli एक और Stimuli बी के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं दिखा, इस खोज या तो मतलब हो सकता है (1) ए और बी के बीच अंतर करने के लिए एक असंवेदनशीलता, या (2) व्यवहार वरीयताओं को प्राप्त करने के लिए एक विफलता. उदाहरण के लिए, शायद शिशु समान रूप से ए और बी से मोहित हो गया था, भले ही शिशु उन दोनों के बीच अंतर के प्रति संवेदनशील था. इस मुद्दे को एक दूसरी शर्त के अलावा द्वारा संबोधित किया जा सकता है, आदर्श एक ही (या अत्यधिक समान) उत्तेजनाओं का उपयोग कर, लेकिन एक अलग आयाम है जिसके लिए यह ज्ञात है कि शिशुओं व्यवहार वरीयताओं प्रदर्शन करते हैं के साथ परीक्षण. यदि शिशुओं पहली हालत में एक प्राथमिकता का प्रदर्शन नहीं है, लेकिन दूसरे में ऐसा करते हैं, तो यह व्याख्या की जा सकती है कि शिशुओं उत्तेजनाओं के लिए देख वरीयताओं का प्रदर्शन करने में सक्षम हैं, जो किसी भी नल परिणामों की व्याख्या स्पष्ट मदद कर सकते हैं. अंत में, यह ठीक आंख पर नजर रखने की जांच करने के लिए महत्वपूर्ण है। अंशांकन सटीक होना चाहिए, दोनों कम स्थानिक और लौकिक त्रुटि के साथ, इतना है कि आंख टकटकी डेटा ठीक प्रयोगात्मक उत्तेजनाओं पर मैप किया जा सकता है. दूसरे शब्दों में, “अपने अध्ययन केवल अपने अंशांकन के रूप में के रूप में अच्छा है.” उत्तेजनाओं से पहले और बाद में अंशांकन जाँच आत्मविश्वास का एक अतिरिक्त उपाय प्रदान कर सकते हैं. शिशुओं के साथ आंख ट्रैकिंग कैलिब्रेट करने पर विस्तृत और उत्कृष्ट समीक्षाएं कहीं और प्रकाशित की गई हैं1,21,22,23,24,25, 26,27.
Protocol
Representative Results
Discussion
हम अधिमानी लग प्रतिमान का इस्तेमाल किया सबूत है कि शिशुओं भाषा संकेत में एक विशेष दृश्य क्यू के प्रति संवेदनशील हो सकता है की खोज करने के लिए, हस्ताक्षर किए भाषा के साथ कोई पूर्व अनुभव होने के बावजूद. इस?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
अध्ययन के लिए डेटा संग्रह कैलिफोर्निया, सैन डिएगो विश्वविद्यालय में UCSD मन, अनुभव, और धारणा लैब (UCSD MEP लैब) में आयोजित किया गया था. अनुदान NIH R01EY024623 (बॉसवर्थ और Dobkins) और एनएसएफ SBE-1041725 (Petitto और एलन और Subaward द्वारा Bosworth के लिए प्रदान की गई थी). हम MEPLab छात्र अनुसंधान टीम के आभारी हैं, और शिशुओं और सैन डिएगो, कैलिफोर्निया, जो इस अध्ययन में भाग लिया में परिवारों के लिए.
Materials
| Eye Tracker | Tobii | Model X120 | |
| Experiment Presentation & Gaze Analysis Software | Tobii | Tobii Studio Pro | |
| Experimenter Monitor | Dell | Dell Professional P2210 22" Wide Monitor | |
| Stimulus Monitor | Dell | Generic 17" Monitor | |
| CPU | Dell | Dell Precision T5500 Advanced with 2.13 Ghz Quad Core Intel Xeon Processor and 4 GB DDR3 Memory) with 250 GB SSD hard disk and standard video output cards. | |
| Webcamera | Logitech | Logitech C150 HD Cam | |
| Video Capture Card | Osprey | Osprey 230 Video Capture Card (to capture stimulus that is output to Stimulus Monitor) |
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