Un paradigma sperimentale per misurare gli effetti dell'invecchiamento sull'elaborazione delle frasi

Summary

Qui, presentiamo un protocollo per esaminare il declino relativo all’età nell’elaborazione delle frasi utilizzando un compito labirinto che ci ha permesso di localizzare la difficoltà di elaborazione in ogni parola delle frasi durante la lettura.

Abstract

Studi precedenti hanno scoperto che gli adulti più anziani hanno maggiori difficoltà nel trattamento di frasi sintatticamente complesse rispetto agli adulti più giovani. Tuttavia, le regioni esatte in cui sorgono le difficoltà non sono state completamente identificate. In questo studio, è stato implementato un compito labirintico per studiare come gli adulti più anziani e gli adulti più giovani hanno elaborato in modo differenziale due tipi di frasi con diversi livelli di complessità sintattica, vale a dire clausole relative al soggetto e clausole relative agli oggetti. Ai partecipanti è stato chiesto di scegliere tra due alternative in ciascun segmento delle frasi. L’attività richiedeva ai partecipanti di impegnarsi in una modalità di elaborazione rigorosamente incrementale. Sono stati registrati i tempi di lettura per ciascun segmento, consentendo la quantificazione della difficoltà di lettura della frase. Il compito ci ha permesso di identificare i luoghi esatti della difficoltà di elaborazione e quindi di facilitare una valutazione più accurata del declino legato all’età nell’elaborazione delle sentenze. I risultati indicano che l’effetto dell’invecchiamento è stato trovato principalmente ai sostantivi alla testa, ma non in altre regioni delle frasi, una scoperta che suggerisce che il compito labirinto è un metodo efficace per identificare l’esatta posizione dell’effetto di invecchiamento sull’elaborazione delle frasi. Vengono discusse le implicazioni di questo paradigma sperimentale per studiare l’effetto dell’invecchiamento sull’elaborazione delle frasi.

Introduction

L’elaborazione delle frasi è un processo essenziale per gli esseri umani per comprendere le frasi nelle lingue naturali. Richiede l’integrazione delle parole in arrivo nelle strutture sentenziche esistenti e stabilisce le relazioni tra le parole nella frase in modo conforme ai vincoli grammaticali. Poiché l’elaborazione delle frasi è un processo che richiede risorse, gli adulti più anziani tendono ad incontrare difficoltà a causa del declino della memoria di lavoro legato all’età. Studi precedenti hanno scoperto che gli adulti più anziani hanno grandi difficoltà a comprendere e elaborare frasi con strutture sintattiche complesse come clausole relative (RC): “Il reporter che il senatore ha attaccato ha ammesso errore”¹. La maggior parte degli studi precedenti si è concentrata sulle RC per studiare l’effetto dell’invecchiamento sull’elaborazione delle frasi. Rispetto agli adulti più giovani, gli adulti più anziani hanno una minore precisione ed efficienza nella comprensione RC. Tuttavia, nonostante gli studi approfonditi sull’elaborazione RC da parte degli adulti più anziani, non è ancora chiaro quali parti degli RC sono più difficili da elaborare per gli adulti più anziani mentre leggono frasi parola per parola. (1995) ha scoperto che gli adulti più anziani avevano maggiori difficoltà ai verbi RC (“attaccati”) in quanto erano meno efficienti nell’assegnare i ruoli dei pazienti agli oggetti dei verbi (“reporter”)². Tuttavia, alcuni studi suggeriscono che gli adulti più anziani non hanno eseguito risultati diversi dai controlli più giovani in una particolare regione. Piuttosto le difficoltà si sono verificate quando i partecipanti hanno finito di leggere le intere frasi³. Tuttavia, molti altri studi hanno scoperto che gli adulti più anziani si sono comportati in modo meno efficiente rispetto agli adulti più giovani alle materie RC (“il senatore”) e ai verbi (“attaccati”)^4,5. In altre parole, le posizioni precise delle difficoltà di lavorazione per gli adulti più anziani non sono ancora state chiaramente identificate.

L’elaborazione della frase è un processo incrementale che richiede risorse cognitive sufficienti. Secondo la Dependency Locality Theory (DLT)^6,7, le difficoltà di elaborazione o i costi nell’elaborazione delle frasi sono determinati dalla distanza tra la parola in arrivo e la parola dipendente a cui è collegata e quindi la i costi possono variare a diverse regioni della frase. I costi di lavorazione aumentano quando la distanza tra la parola e la sua dipendenza è più lunga. Pertanto, a causa del declino della memoria di lavoro negli adulti più anziani, possono incontrare maggiori difficoltà rispetto agli adulti più giovani alle parole che si trovano lontano dai loro dipendenti e sono cognitivamente più costosi, come i verbi (‘attaccati’) degli RC oggetto. Anche se il DLT è stato sostenuto da precedenti lavori^8,9, è stato anche contestato da una serie di studi¹⁰. Lo studio delle posizioni precise delle difficoltà di elaborazione negli adulti più anziani e più giovani può testare la validità del DLT e aiutarci a capire le relazioni tra l’elaborazione delle frasi e le risorse cognitive. Può anche fornire un quadro granulare di come l’invecchiamento potrebbe influenzare l’elaborazione delle frasi online.

Studi precedenti sull’effetto dell’invecchiamento sull’elaborazione delle frasi durante la lettura hanno per lo più adottato la lettura autogestita^5,11, l’ascolto autogestito⁴ e l’innesco intermodale². Come misura online, le attività di priming intermodale possono essere utilizzate per sondare l’attivazione di informazioni sintattiche o lessicali nell’elaborazione delle frasi. Tuttavia, questo compito può rivelare solo le prestazioni di elaborazione in una determinata parola o frase e quindi non ci permette di misurare le prestazioni dei partecipanti in diversi segmenti della frase per identificare dove si trovano principalmente le loro difficoltà di elaborazione. In realtà, finora c’è stato solo uno studio che ha utilizzato l’attività di priming intermodale per esaminare il declino relativo all’età nell’elaborazione delle frasi. (1995) ha scoperto che gli adulti più anziani incontravano maggiori difficoltà nell’elaborare gli RC degli oggetti inglesi nelle regioni verbali quando la distanza tra le lacune e i riempitivi era più lunga di². Lo studio ha suggerito che c’era un declino relativo all’età nell’elaborazione RC a causa della mancanza di risorse di memoria di lavoro². Tuttavia, a causa di vincoli metodologici, lo studio non è riuscito a fornire informazioni riguardanti la difficoltà di elaborazione in altre regioni di FC.

Poiché uno degli approcci più utilizzati nella ricerca sull’effetto dell’invecchiamento sull’elaborazione delle frasi, le attività di lettura autogestita (SPR) richiedono ai partecipanti di leggere frasi parola per parola premendo un pulsante specifico. I partecipanti indicano con la pressione del pulsante che hanno finito di leggere la parola sullo schermo e quindi viene visualizzata la parola successiva, sostituendo quella precedente. I partecipanti ripetono questa procedura fino a quando non vengono presentate tutte le parole della frase, a quel punto sono tenuti a rispondere a una domanda di comprensione relativa al significato delle frasi che hanno appena letto. I tempi di lettura (RTI) vengono registrati e utilizzati per misurare le difficoltà di elaborazione per ogni segmento di frase e le risposte alle domande frase-finale vengono utilizzate per misurare l’accuratezza della comprensione della frase. Le attività SPR differiscono in modo significativo dalla lettura naturale perché è consentito visualizzare una sola parola alla volta e i movimenti oculari regressivi non sono possibili¹². L’aspetto innaturale dei compiti SPR ha il vantaggio di ridurre il numero di strategie utilizzate dai partecipanti e quindi l’interferenza delle strategie di elaborazione sulle prestazioni dei partecipanti può essere ridotta al minimo. Pertanto, le attività SPR sono utili per i ricercatori per identificare le difficoltà di elaborazione relative all’elaborazione di ogni parola nelle frasi. Il problema principale con le attività SPR è che non possono garantire una misurazione accurata degli XML in quanto i partecipanti possono ritardare il push dei pulsanti per memorizzare le frasi o accelerare il pulsante per bufferare ogni regione per la costruzione successiva nelle frasi¹².

Oltre ai compiti di SPR, il eye-tracking è stato spesso utilizzato anche negli studi sull’elaborazione delle frasi^13,14,15. Negli esperimenti di eye-tracking, vengono presentate frasi complete ai partecipanti e viene loro chiesto di leggerle in modo naturale. Vengono registrate la durata e la posizione delle fissazioni oculari e delle regressioni. Il vantaggio dell’eye-tracking è che permette una lettura naturale e pone piccoli vincoli su come i partecipanti leggono le frasi¹². Tuttavia, la naturalezza dell’eye-tracking rende anche difficile per i ricercatori valutare i costi di elaborazione esatti perché i partecipanti potrebbero adottare un’ampia varietà di strategie di lettura come lo scrematura o la lettura parola per parola¹². Pertanto, non è chiaro se la posizione e la durata della fissazione riflettano le difficoltà di elaborazione o l’applicazione di determinate strategie di lettura.

In questo studio, abbiamo adottato un’attività labirinto^16,17, che può risolvere questi problemi con le attività SPR, eyetracking e cross-modale attività di priming. Un’attività labirinto è un paradigma di lettura più aggiornato e un adattamento delle attività di lettura autogestite. Il compito è un approccio adottato negli esperimenti psicolinguistici per registrare gli Stati uniti mentre i partecipanti leggono frasi parola per parola. Nei compiti, i partecipanti sono tenuti a leggere una frase facendo una scelta tra due alternative per ogni segmento della frase¹⁶. La procedura di un’attività di labirinto è illustrata nella Figura 1.

Figura 1: Visualizzazione di esempio dei fotogrammi sequenziali in una frase di labirinto. La figura mostra che ci sono due parole alternative in ogni fotogramma, solo una delle quali può continuare la frase. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Se la prima parola della frase è la, seguita dalla coppia cat e su, i partecipanti sono tenuti a scegliere gatto premendo un pulsante per indicare che la parola a sinistra è la continuazione grammaticale del frase. Quando viene presentata la coppia di parole successiva (a e mangiato), i partecipanti sono tenuti a scegliere come hanno mangiato perché può servire come verbo della frase. Questa procedura viene ripetuta fino all’arrivo della frase. Nel caso in cui commettono un errore, la prova corrente sarà terminata, e il prossimo processo inizia. Una dimostrazione online del compito labirinto fornito da Kenneth Forster può essere trovato presso http://www.u.arizona.edu/~kforster/MAZE.

Il compito labirinto è un paradigma sperimentale fortemente vincolato in cui ai partecipanti non è permesso guardare avanti o indietro alla sezione precedente della frase^18,19. Ogni parola deve essere integrata con la struttura esistente prima che i partecipanti possano procedere a leggere la parola seguente. Questo metodo richiede ai partecipanti di elaborare le frasi con molta attenzione e precisione e riduce le strategie di elaborazione disponibili per i partecipanti. Ci permette di effettuare una misurazione oggettiva degli XML nella comprensione della frase online. Inoltre, il compito labirinto è più sensibile ai costi di elaborazione associati all’integrazione delle parole nelle frasi^12,16, in quanto pone vincoli insoliti sulle strategie di elaborazione a disposizione dei partecipanti. In questo senso, il compito labirinto è particolarmente adatto per gli studi di elaborazione delle frasi da parte di adulti più anziani. A causa della loro esperienza linguistica più ricca, gli adulti più anziani tendono ad adottare varie strategie di compensazione come la previsione per rendere le loro prestazioni paragonabili con gli adulti più giovani⁴. Queste strategie rendono meno evidenti le differenze di età nell’elaborazione delle frasi. In un’attività labirinto, se i partecipanti fanno una risposta prematuramente, saranno costretti a rispondere in modo casuale al fotogramma successivo e quindi, sono più propensi a fare un errore. Pertanto, l’attività non consente ai partecipanti di fare previsioni e l’effetto misurato dall’attività è di natura imprevista. Riducendo il numero di strategie di elaborazione delle frasi disponibili per gli adulti più anziani^12,16, il compito labirinto consente una valutazione più oggettiva delle difficoltà di elaborazione degli adulti più anziani durante la lettura della frase.

Il compito labirinto è stato utilizzato nel nostro studio per individuare le difficoltà di elaborazione per gli adulti più anziani nella comprensione della frase e per localizzare l’effetto dell’invecchiamento. Poiché gli adulti più anziani hanno generalmente una velocità di elaborazione più lenta e tempi di lettura più lunghi rispetto agli adulti più giovani, la maggior parte degli studi precedenti ha valutato l’effetto dell’invecchiamento misurando in che misura l’effetto della complessità sintattica o del costo di elaborazione è modulato in base all’età, pratica comune nella ricerca sull’effetto dell’invecchiamento sull’elaborazione delle sentenze. La maggior parte degli studi ha scelto di utilizzare clausole relative agli oggetti (ORC) e clausole relative al soggetto (SRC) come stimoli sperimentali in quanto rappresentano strutture sintatticamente più complesse e strutture meno complesse, come indicato di seguito. Pertanto, in questo studio, abbiamo anche esaminato l’effetto dell’invecchiamento valutando l’influenza dell’età sulla differenza di elaborazione tra SRC e ORC.

a. Clausola relativa al soggetto, SRC: La ragazza che inseguiva il ragazzo indossava un cappello.
b. Clausola relativa dell’oggetto, ORC: La ragazza che il ragazzo inseguiva indossava un cappello.

Secondo la Teoria della località di dipendenza di Gibson^6,7, frase (b) è più difficile da elaborare rispetto alla frase (a) in quanto ci sono costi di stoccaggio più elevati e costi di integrazione coinvolti in (b) per assegnare il ruolo di paziente alla ragazza sostantiva capo . Confrontando le prestazioni dei partecipanti nell’elaborazione di SRC e ORC, siamo in grado di scoprire come elaborano frasi con diversi oneri cognitivi. Tuttavia, gli studi precedenti sono divisi per quanto riguarda la loro interpretazione dell’effetto della complessità sintattica. Alcuni studi hanno sostenuto che se l’effetto della complessità della pena è esacerbato negli adulti più anziani, suggerisce che gli adulti più anziani sono più sensibili ai costi di lavorazione rispetto agli adulti più giovani^3,20. Pertanto, l’effetto amplificato della complessità della pena è considerato come la prova per il declino legato all’età nell’elaborazione delle frasi. Altri studi, tuttavia, hanno proposto che un effetto di complessità delle frasi indicava che gli adulti più anziani sono in grado di assegnare ricorsi cognitivi all’elaborazione delle sentenze e quindi dovrebbero essere visti come un segno per la conservazione della capacità di elaborazione delle frasi in adulti più anziani²¹. Le due linee di ricerca sono divergenti nella loro interpretazione dell’effetto della complessità della frase principalmente perché i metodi sperimentali utilizzati in questi studi come SPR o priming intermodale non possono dirci se gli adulti più anziani effettivamente utilizzano il loro lavoro risorse di memoria per integrare le parole nelle sezioni precedenti della frase o non possono integrare le parole a causa della mancanza di ricorsi di memoria di lavoro. L’attività labirinto può fornire una soluzione perfetta a questo problema perché i partecipanti sono costretti a integrare le parole nelle strutture precedenti in questo compito. Pertanto, è sicuro dire che gli RT ottenuti dall’attività labirinto rappresentano i costi di elaborazione effettivi o difficoltà di elaborazione nell’elaborazione della frase. Il compito labirinto fornisce un mezzo efficace per esplorare l’elaborazione delle frasi da parte degli adulti più anziani. Qiao, Shen e Forster (2002) hanno utilizzato il compito del labirinto per esaminare l’elaborazione di RC mandarini e hanno scoperto che questa tecnica era altamente sensibile all’effetto di complessità delle frasi nell’elaborazione degli RC¹⁹estratti di materie e oggetti in mandarino. Lo studio indica che il compito del labirinto è applicabile alla ricerca che ha lo scopo di localizzare l’effetto sperimentale nell’elaborazione delle frasi in mandarino o nell’elaborazione lessicale.

Protocol

L’esperimento è stato approvato dal Comitato Etico dell’Università di Studi Esteri di Pechino e ha rispettato le linee guida per gli esperimenti con soggetti umani. Tutti i partecipanti all’esperimento hanno fornito un consenso informato scritto. 1. Costruzione di stimoli Costruire stimoli sperimentali sulla base delle domande sperimentali specifiche. Questo protocollo ha lo scopo di esplorare l’effetto dell’invecchiamento sull’elaborazione delle frasi online durante la lettura e, …

Representative Results

Questo studio ha lo scopo di esaminare l’effetto dell’invecchiamento sull’elaborazione delle frasi online utilizzando un compito labirinto. Gli RT per ogni segmento nelle frasi vengono utilizzati per indicare la difficoltà di elaborazione. In questo studio, abbiamo esplorato il modo in cui un gruppo di adulti più anziani(età M – 65,2 anni, SD – 3,04, Gamma – 59 -74) e adulti più giovani(età M – 19,1, SD – 1,04, Gamma – 18-23) ha elaborato in modo differenziale g…

Discussion

In questo studio, un compito labirinto è stato utilizzato per trovare la posizione esatta per l’effetto dell’invecchiamento sull’elaborazione delle frasi. Lo studio ha esaminato il modo in cui gli adulti più anziani e gli adulti più giovani hanno elaborato in modo differenziale le SRC e gli ORC cinesi. Nel compito, i partecipanti sono stati istruiti a leggere una frase scegliendo tra due alternative, solo una delle quali era la continuazione grammaticale della frase. Essi sono stati tenuti a fare la scelta nel modo pi…

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)