Interacción entre procesos fonológicos y semánticos en el reconocimiento visual de palabras mediante electrofisiología

Summary

Presentamos un protocolo para explorar la secuencia de activación relativa de la fonología y la semántica en el reconocimiento visual de palabras. Los resultados muestran que, de acuerdo con las cuentas interactivas, las representaciones semánticas y fonológicas pueden procesarse de forma interactiva, y las representaciones lingüísticas de nivel superior pueden afectar el procesamiento temprano.

Abstract

Las controversias siempre han existido en la investigación relacionada con las habilidades de lectura; sobre si las palabras impresas se perciben de manera feedforward basada en información ortográfica después de la cual se activan otras representaciones, como la fonología y la semántica, o si estas son totalmente interactivas y la información semántica de alto nivel afecta el procesamiento temprano. Se implementó un paradigma de interferencia en el protocolo presentado de tareas de juicio fonológico y semántico que utilizó los mismos pares precedente-objetivo para explorar el orden relativo de activación fonológica y semántica. Las palabras objetivo de alta y baja frecuencia fueron precedidas por tres condiciones: semánticamente relacionadas, fonológicas (homófonos) o no relacionadas. Los resultados mostraron que el componente P200 inducido de pares de palabras de baja frecuencia fue significativamente mayor que las palabras de alta frecuencia tanto en las tareas semánticas como en las fonológicas. Además, tanto los homófonos en la tarea semántica como los pares semánticamente relacionados en la tarea fonológica causaron una reducción en N400 en comparación con la condición de control, la frecuencia de la palabra independientemente. Vale la pena señalar que para los pares de baja frecuencia en la tarea de juicio fonológico, el P200 liberado por los pares de palabras semánticamente relacionados fue significativamente mayor que el de la condición de control. En general, el procesamiento semántico en tareas fonológicas y el procesamiento fonológico en tareas semánticas se encontraron tanto en palabras de alta como de baja frecuencia, lo que sugiere que la interacción entre la semántica y la fonología puede operar de manera independiente de la tarea. Sin embargo, el momento específico en que ocurrió esta interacción puede haberse visto afectado por la tarea y la frecuencia.

Introduction

La cuestión crítica en cualquier modelo de reconocimiento de palabras es comprender el papel de la fonología en el proceso de acceso semántico¹. Para los idiomas alfabéticos, muchos estudios consideran consistentemente que la fonología juega un papel importante en el acceso semántico, incluidos el inglés^2,3,4,hebreo^5,francés⁶y español^7. En otras palabras, el reconocimiento de palabras escritas implica no solo un procesamiento ortográfico, sino también fonológico y semántico. Esta observación en el modelo conexionista interactivo se explica por extensiones activadas en toda la red, donde la ortografía se asocia con representaciones fonológicas y semánticas a través de conexiones ponderadas⁸. Esta proliferación de activación proporciona el mecanismo central para el modelo de reconocimiento visual de palabras, que asume que las representaciones fonológicas y semánticas se activan automáticamente en respuesta a la entrada ortográfica⁹.

Sin embargo, la evidencia empírica actual que apoya la hipótesis de la automatización interactiva sigue siendo controvertida. Algunos estudios afirman que la activación de representaciones fonológicas y semánticas puede ser ajustada o prevenida por demandas de tareas o atención, lo que implica una cierta influencia de arriba hacia abajo en los procesos de alto nivel involucrados en la percepción de palabras^10,11. Sin embargo, la descripción antes mencionada ha sido cuestionada por muchos hallazgos que reportan efectos fonológicos y semánticos en el reconocimiento visual de palabras a pesar de que estas representaciones son completamente irrelevantes para la tarea o no se puede acceder directamente^12,apoyando así la opinión de que la semántica y la fonología pueden ser accedidas automática y forzosamente durante el proceso de lectura¹³ . Por lo tanto, existe incertidumbre sobre si la activación fonológica y semántica en el reconocimiento visual de palabras depende de la tarea específica o si ocurre de manera forzada y automática de una manera independiente de la tarea.

La respuesta a la pregunta antes mencionada es difícil para los lectores chinos. En comparación con el inglés, el chino es una escritura logográfica cuyos caracteres representan morfemas en lugar de fonemas¹⁴. En la actualidad, el papel de la fonología para el acceso semántico a las palabras chinas sigue siendo controvertido. Algunos estudios han afirmado que la fonología juega un papel importante en el acceso semántico a las palabras chinas^15,16,17. Otros, sin embargo, han sostenido la opinión opuesta^18,19. Después de evaluar la investigación antes mencionada para el procesamiento fonológico chino, encontramos que el paradigma experimental y los métodos de investigación específicos difieren. En general, se dividió principalmente en dos paradigmas: el cebado de palabras^15,18,19 y el paradigma de violación en la oración^17,20,21. La palabra objetivo generalmente está incrustada al final de la oración en el paradigma de violación²². En términos de mecanismo del lenguaje, una frase corta de dos palabras es una unidad más manejable que una oración completa que es difícil de procesar²³. Además, las variables que son difíciles de controlar en una oración, como la sintaxis, el contexto u otros factores, pueden llevar a conclusiones diferentes²⁴. El paradigma de cebado de palabras es un método comúnmente utilizado para explorar modelos de reconocimiento de palabras, ya sea en idiomas alfabéticos o chinos. La tarea de este paradigma es juzgar si la palabra objetivo precedida por los números primos es una palabra real o una pseudopalabra; es decir, este paradigma suele contener una sola tarea léxica. Sin embargo, una sola tarea de decisión léxica puede no ser la mejor opción para resolver el problema de si la activación de la fonología y la semántica depende de la tarea. Por lo tanto, dos tareas diferentes pueden ser más adecuadas para explorar esta pregunta.

Por lo tanto, esta investigación tuvo como objetivo explorar el papel de la fonología en el reconocimiento de palabras chinas y simultáneamente intentar determinar si la activación de la fonología y la semántica es independiente de la tarea. Nuestra investigación incluye dos tareas utilizando el paradigma de la interferencia: el juicio semántico y el juicio fonológico. Hasta donde sabemos, este es el primer estudio de potencial relacionado con eventos (ERP) del reconocimiento de compuestos chinos de dos caracteres utilizando este paradigma de interferencia, y este método rara vez aparece en estudios de idiomas alfabéticos. Específicamente, en la tarea de juicio semántico, los participantes deben juzgar si la palabra objetivo y su precedente están relacionados semánticamente, mientras que en la tarea fonológica, deben juzgar si las palabras emparejadas tienen la misma pronunciación.

La primera es una tarea de coincidencia semántica que no requiere un procesamiento fonológico a priori, y la segunda es una tarea de juicio fonológico que no requiere un procesamiento semántico a priori. Por lo tanto, comparamos pares homófonos y grupos de control no relacionados en la tarea de juicio semántico para revelar si y cómo la fonología afecta el procesamiento semántico. Del mismo modo, comparamos pares de palabras relacionados semánticamente con condiciones de control no relacionadas en la tarea de juicio fonológico para revelar si y cómo la semántica afecta el procesamiento fonológico. Además, el problema antes mencionado se verificó en palabras de alta y baja frecuencia. Por lo tanto, esta tarea complementaria de juicio semántico y fonológico no solo puede revelar la importancia del procesamiento fonológico en el reconocimiento de palabras chino, sino también revelar si y cómo interactúan la fonología y la semántica.

Si los procesos fonológicos y semánticos son tempranos, automáticos e interactivos, el efecto de la activación fonológica y semántica debe observarse en el tiempo de respuesta de las dos tareas. Para ERP, los procesos fonológicos y semánticos desencadenan dos marcadores electrofisiológicos diferentes^2,7. Además, sus cursos de tiempo y sus distribuciones espaciales deben ser diferentes. Un componente positivo temprano (P200) debe reflejar el procesamiento fonológico, y el marcador de procesamiento semántico típico N400 también debe identificarse^20,21. Asumimos que tanto los pares fonológicamente relacionados en la tarea semántica como los pares semánticos en la tarea fonológica causarían una disminución significativa en N400, lo que habría indicado que el procesamiento fonológico puede conducir a algún grado de activación a niveles léxico-semánticos. Además, monitoreamos si el P200, que caracteriza el procesamiento fonológico, aparecía en la tarea de juicio semántico o en la tarea de juicio fonológico. En la tarea de juicio fonológico, las condiciones relacionadas con la semántica desencadenan el P200, que puede verse como evidencia de la influencia temprana de la semántica en el procesamiento fonológico.

Protocol

El protocolo utilizado para este estudio fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Tsinghua. 1. Construcción y presentación de estímulos Construcción de estímulos Preparación de estímulos: Prepare palabras objetivo que contengan aproximadamente 140 compuestos chinos de dos caracteres, de los cuales las palabras de baja y alta frecuencia representan la mitad. Precede a cada objetivo con tres análogos: una palabra fonológicamente idénti…

Representative Results

Este protocolo se utilizó en un estudio reciente para investigar el papel de la fonología en el reconocimiento de compuestos chinos de dos caracteres y para inferir el modelo de reconocimiento de palabras26. Todos los estímulos utilizados en este estudio fueron completamente divulgados26. Se seleccionaron tres ventanas de tiempo sobre la base de la potencia de campo global (GFP): a 100-150 ms, 160-280 ms y 300-500 ms para componentes N1, P200 y N400, respectivamente<sup …

Discussion

Resultados experimentales e importancia:
El propósito de este protocolo era inferir lo siguiente: 1) si el modelo de reconocimiento de palabras es un modelo feedforward o un modelo interactivo y 2) la interacción entre los patrones fonológicos y semánticos en el reconocimiento compuesto chino de dos caracteres de alta y baja frecuencia bajo diferentes tareas. Se adoptó un paradigma de interferencia de tareas de emparejamiento fonológico y semántico utilizando la técnica ERP. Las respuestas de …

Materials

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