Medindo a aprendizagem estatística entre modalidades e domínios em crianças em idade escolar através de uma plataforma online e técnicas de neuroimagem

Resumo

Apresentado aqui está um protocolo que introduz um conjunto de tarefas de aprendizagem estatística favorável às crianças voltadas para examinar o aprendizado das crianças sobre padrões estatísticos temporais entre domínios e modalidades sensoriais. As tarefas desenvolvidas coletam dados comportamentais usando a plataforma baseada na Web e dados de ressonância magnética funcional (fMRI) baseados em tarefas para examinar o engajamento neural durante o aprendizado estatístico.

Resumo

A aprendizagem estatística, uma habilidade fundamental para extrair regularidades no ambiente, é frequentemente considerada um mecanismo de apoio central do desenvolvimento da primeira língua. Embora muitos estudos de aprendizagem estatística sejam realizados dentro de um único domínio ou modalidade, evidências recentes sugerem que essa habilidade pode diferir com base no contexto em que os estímulos são apresentados. Além disso, poucos estudos investigam a aprendizagem à medida que se desenrola em tempo real, em vez de focar no resultado da aprendizagem. Neste protocolo, descrevemos uma abordagem para identificar a base cognitiva e neural da aprendizagem estatística, dentro de um indivíduo, entre domínios (linguístico versus não linguístico) e modalidades sensoriais (visuais e auditivos). As tarefas são projetadas para lançar o mínimo de demanda cognitiva possível nos participantes, tornando-a ideal para crianças jovens em idade escolar e populações especiais. A natureza baseada na web das tarefas comportamentais oferece uma oportunidade única para alcançarmos populações mais representativas em todo o país, estimar tamanhos de efeito com maior precisão e contribuir para pesquisas abertas e reprodutíveis. As medidas neurais fornecidas pela tarefa de ressonância magnética funcional (fMRI) podem informar os pesquisadores sobre os mecanismos neurais envolvidos durante a aprendizagem estatística, e como estes podem diferir entre os indivíduos com base no domínio ou modalidade. Finalmente, ambas as tarefas permitem a medição do aprendizado em tempo real, uma vez que mudanças no tempo de reação a um estímulo-alvo são acompanhadas ao longo do período de exposição. A principal limitação do uso deste protocolo diz respeito à duração de uma hora do experimento. As crianças podem precisar completar todas as quatro tarefas de aprendizagem estatística em várias sessões. Portanto, a plataforma baseada na Web é projetada com essa limitação em mente para que as tarefas possam ser disseminadas individualmente. Essa metodologia permitirá que os usuários investiguem como o processo de aprendizagem estatística se desenrola entre e dentro de domínios e modalidades em crianças de diferentes origens de desenvolvimento.

Introdução

A aprendizagem estatística é uma habilidade elementar que apoia a aquisição de combinações regidas por regras nos insumos linguísticos¹. A capacidade de aprendizagem estatística bem sucedida em bebês prevê o sucesso do aprendizado de línguas posterior^2,,3. A variabilidade nas habilidades de aprendizagem estatística em crianças em idade escolar também tem sido associada ao vocabulário⁴ e à leitura^5,6. A dificuldade na aprendizagem estatística tem sido proposta como um mecanismo etiológico subjacente ao com....

Protocolo

Todos os participantes deram consentimento por escrito para participar e o estudo foi realizado de acordo com o Conselho de Revisão Institucional.

1. Visão geral do paradigma estatístico de aprendizagem utilizado no protocolo baseado na Web

1. Incluem quatro tarefas no paradigma atual: imagem (visual-não-inlinguística), letra (visual-linguística), tom (auditiva-nãolinguística) e sílaba (auditiva-linguística).
   1. Construa estímulos para tarefas visuais usando 12 imagens de desenhos animados alienígenas (imagem) e 12 letras (letra; B, J, K, A, H, C, F, E, J, G, D, M) mostrando o mesmo alienígena segurando 12 sinais com letras maiú....

Resultados

Resultados comportamentais baseados na Web
Dado que o protocolo atual é projetado para fácil disseminação com populações de desenvolvimento, incluímos resultados preliminares baseados na web com base em dados de 22 crianças em idade escolar em desenvolvimento (Idade Média (M) = 9,3 anos, Idade do Desvio Padrão (SD) = 2,04 anos, faixa = 6,2-12,6 anos, 13 meninas). Na tarefa de aprendizagem estatística baseada na web, as crianças tiveram um desempenho significativamente melhor do que 0,5 nível de chance.......

Discussão

Os métodos apresentados no protocolo atual fornecem um paradigma multimodal para a compreensão dos índices comportamentais e neurais da aprendizagem estatística ao longo do desenvolvimento. O desenho atual permite identificar diferenças individuais na capacidade de aprendizagem estatística entre modalidades e domínios, que podem ser utilizadas para futura investigação da relação entre aprendizagem estatística e desenvolvimento de idiomas. Uma vez que a capacidade de aprendizagem estatística de um indivíduo varia entre do.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Dispositivo de resposta em linha de 4 botões	Cambridge Research Systems	SKU: N1348	Um pad de resposta fMRI usado para medir o tempo de resposta no scanner
Pontas de canal curtas/finas	Espuma de conformidade	SKU: 40-15028-11	Pontas curtas e finas do canal intra-auricular são recomendadas para as crianças protegerem a audição e permitirem que elas ouçam os estímulos enquanto estão no scanner.
jsPsych	jsPsych	https://www.jspsych.org/	jsPsych é uma biblioteca JavaScript para executar experimentos comportamentais em um navegador da web.
Sintetizador de Voz	Praat	Versão 6.1.14	Este programa é um sintetizador de voz artificial que foi usado para criar os estímulos de sílabas.
Tarefas de aprendizagem estatística baseadas na Web	Zenodo	http://doi.org/10.5281/zenodo.3820620 (2020).	Todas as tarefas de aprendizado estatístico baseadas na web estão disponíveis para acesso gratuito no Zenodo.