Summary

דיסוציאציה של ההשפעות הקונמייסדות של התוחלת והקושי האינטגרטיבי המתגוררים במשפטים חריגות במחקרים פוטנציאליים הקשורים לאירועים

Published: May 09, 2019
doi:

Summary

אנו מציגים פרוטוקול כדי לנתק את גורמי השילוב של קושי אינטגרטיבי ובלתי מצפים במשפטים לא-משתנים מבחינה סמנטית על-ידי החלת חזרות מרובות כדי לשפר את תוחלת המשתתף למשפטים לא-משתנים. הדיסוציאציה מסייעת לחקור את התורם העיקרי של השפעות פוטנציאליות הקשורות לאירועים (ERP) כגון N400 בלימודי שפה.

Abstract

הגורמים הבסיסיים ביותר בקושי ובאינטגרציה סמנטית משוכנים באופן טבעי במשפטים חריגות בלימודי שפה מקשים על קביעת מנגנון העיבוד הבסיסי של רכיבי ERP. שלא כמו הגישה הסטטית המסורתית של מניפולציה תוחלת באמצעות תדר קורפוס או הסתברות cloze, פרוטוקול זה מציע שיטה דינמית כדי לשפר את תוחלת המשתתפים לעתים נדירות-נפגשו משפטים חריגות על ידי חזרות מרובות בעוד שמירה על קשיי האינטגרציה הסמנטיים שלהם. כדי להתייחס לעלייה בעלות הזמן כתוצאה מחזרות מרובות, פרוטוקול זה מציע לחזור רק על מבנה הליבה פשוטה לחלוטין שחולצו מן המשפט החריג לפני הצגת מועשר באופן סמנטי, הרבה יותר אינפורמטיבי משפט חריג לחלוטין המכיל את מבנה הליבה החריג כדי ליזום מחדש את עיבוד שילוב סמנטי. משפט חריג מלא הרוויח אפקט P600. היא מרמזת על כך שהמשתתפים לא ויתרה על עיבוד המידע החריג לאחר החזרות, והקושי המקביל לאינטגרציה הסמנטית הופעל מחדש בהצלחה. וחשוב מכך, התוצאות הנסיוניות הייצוגיות מגלות שהאפקט הN400 מאוד שנגרם על-ידי חזרות מרובות לא התאושש על ידי קושי שילוב סמנטי מחדש של הטיפול. הוא מציע כי האפקט N400 החליש צריך להיות מיוחס בעיקר לשיפור תוחלת עבור מידע חריג על ידי חזרות מרובות. התוצאות הנסיוניות מראות ששיטה זו יכולה לשפר ביעילות את תוחלת המשתתפים למשפטים חריגות תוך שמירה על קושי האינטגרציה הסמנטי.

Introduction

משפטים חריגות נמצאים בשימוש נרחב על ידי בלשנים כדי ללמוד עיבוד קוגניטיבי מקוון של שפות נורמליות. לדוגמה, במחקרים של פוטנציאלים הקשורים לאירועים (ERP), משפטים עם חריגות סמנטי (למשל, “הוא הפיץ את הלחם החם עם גרביים.”) דווחו כדי להפיק אפקט N4001 (אבל גם לראות כמה מחקרים אחרים מדווחים על אפקט P600 סמנטי מיכל השני , 3), בעוד משפטים עם קשיים תחבילי או חריגות (למשל, “האישה שכנעה לפתוח את הדלת…”) דווחו כדי להפיק אפקט P6004,5. רכיבים אלקטרולוגיים אלה משמשים רבות כאינדיקטורים אמינים לחקירת הקורסים הטמפורלית הרגילים של מידע עיבוד מהיבטים שונים של השפה, כגון תחביר וסמנטיקה.

משפטים החריגות גורמות לקשיים גדולים בעיבוד שילוב סמנטי במהלך ההבנה. עם זאת, גורמים מייסדים כגון הבלתי צפויים (כלומר, כל ביטוי חריג הוא באופן טבעי ביטוי בלתי צפוי) להקשות לקבוע את התהליך הקוגניטיבי האמיתי המשמש את האפקט הנצפה הרוויח על ידי משפטים חריגות. לדוגמה, אם אפקט N400 מחולל על-ידי משפט חריג, לא ברור אם הוא נגרם על-ידי הסרת הרמות6,7,8 או קושי אינטגרטיבי1,9,10 .

כדי לברר אם היא תוחלת או קושי שילוב סמנטי התורמת לאפקט האלקטרולוגי הדרוש, אנו צריכים לנתק את שני הגורמים הללו. באופן מסורתי, תוחלת נמדדת לעתים קרובות על ידי תדר קורפוס (בלימודי מילים) או הסתברות cloze (בלימודי משפט). השיטה שימושית באופן נרחב לטיפול תוחלת בניסויים מסורתיים היא על ידי בחירת גירויים עם ציונים גבוהים ונמוכים בתוחלת לטופס קבוצות צפויות ובלתי צפויות. שיטה זו יעילה בתפעול תוחלת והפיקה תוצאות תובנה שופע.

עם זאת, כגישה סטטית לטיפול בתוחלת, יש לה מגבלה אחת: קשה לקבוצות הצפויות והבלתי צפויות להיות באותו קושי שילוב סמנטי. בעזרת מניפולציה זו, הגירויים שנבחרו לקבוצות הצפויות והבלתי צפויות צריכות להיות שונות; ולכן הקושי האינטגרציה הסמנטי משתנה כשאנו מטפלים בתוחלת באמצעות גירויים שונים עם ערכי תוחלת שונים או הסתברות cloze. למרות שאנו עשויים למצוא ביטויים בלתי צפויים אך סבירים (כלומר, ביטויים בלתי צפויים העשויים ממילים שיכולות להיות משולבות בהצלחה לתוך הודעה סבירה), ייתכן כי המאמצים האינטגרטיבית הנדרשים על-ידי אלה בלתי צפויים אך סבירים ביטויים שונים מאלה הנדרשים על-ידי ביטויים רגילים. אם ההבדלים אינם נשלטים, הבדלים משמעותיים בתגובות המוח עלולים להיות מומצאים, כראיה ברורה מראה כי העיבוד האינטגרטיבי של ביטויים בלתי צפויים אך סבירים חדשים מעורר תגובות המוח שונה לגמרי מאלה שהופעלו על ידי. מטאפורות קונבנציונליות11,12

כדי לטפל בבעיה זו, אנו מציעים שיטה חדשה כדי לשפר באופן דינאמי את תוחלת המשתתפים למשפטים חריגות בעת ניסיון לשמור על קושי האינטגרציה הסמנטי. באופן ספציפי, אנו במהירות להכיר את המשתתפים עם משפטים חריג לא מוכר ובכך לשפר את תוחלת באמצעות חזרות מרובות. וחשוב מכך, חזרות מרובות אינן משנות את הגירוי עצמו; לפיכך, המידע החריג באופן סמנטי עצמו נותר ללא שינוי (כלומר, עדיין לא ניתן לשלב את המילה הקריטית בהקשר).

עם זאת, המוח עשוי לוותר על שילוב לאחר למידה כי המידע חריג לא ניתן לשלב בהצלחה בהקשר הקודם בכלל (כלומר, עיבוד שילוב עלול להיות נעדר כך שאין קושי שילוב). לכן, פרוטוקול זה מציע לחזור רק מידע חריג הליבה שחולצו מן המשפט החריג הראשון, ולאחר מכן להשתמש במשפט חריג לחלוטין אשר מכיל את המידע החריג זהה כגירסה מועשר באופן סמנטי של מידע חריג זה ליבה, כדי ליזום עיבוד שילוב סמנטי חדש בתנאי החזרה. עם המידע החריג הזהה במשפט המלא המועשר באופן סמנטי ובעיבוד האינטגרציה הסמנטי החדש, אנו מניחים כי הקושי של האינטגרציה הסמנטית המופעל על ידי המידע החריג באופן מלא משפט חריג לאחר חזרות מרובות צריך להישאר כמעט זהה לזה המופעל על ידי מידע חריג לפני חזרות (ללא קשר למצב של עיבוד שילוב סמנטי במהלך חזרות). מכאן, אנו מניחים את הגורם של קושי שילוב סמנטי במשפטים חריגות מועשר באופן מושלם שנשאר זהה לאחר חזרות כמו מבנים ליבה מפושטת בהתאמה, אבל תוחלת מוגברת מאוד.

בהתבסס על הנחות אלה, אנו משווים את האפקט N400 שהוצמדה על ידי משפטים מועשר באופן חריג לחלוטין המכיל את הליבה חוזר מידע חריג עם זה המוברר על ידי החדש-met משפטים חריג להשלים, כדי לחקור את ה תורם של אפקט ERP מעורר זה. השערות העבודה הן כדלקמן: על פי המחקרים הקודמים, אפקט N400 החליש באופן משמעותי על ידי חזרות. על בסיס N400 החליש, אם השילוב הסמנטי החדש היזום של אותו מידע חריג גורם לשחזור של אפקט N400 החליש ברמה דומה לזה שהוצמדה על-ידי אותו סוג של מידע חריג הכלול בפגישה החדשה משפטים חריגות ללא חזרות, אז זה מרמז כי הקושי שילוב סמנטי הוא התורם הדומיננטי של האפקט הN400. אחרת הוא מציע כי בלתי מצפים הוא התורם העיקרי.

Protocol

הפרוטוקול הנוכחי אושר על ידי מועצת הסקירה המוסדית של אוניברסיטת Tsinghua. 1. בניית גירויים בנו משפטים קריטיים שאינם חריגות עבור החזרות וקבוצות שאינן החזרות הכן מספר הולם של משפטים נכונים לבניית משפטים לא-מתאימים (לא פחות מ-40). לדוגמה, “שני רכיבים אלה הופר?…

Representative Results

הפרוטוקול הנוכחי נעשה שימוש באחד המחקרים האחרונים שלנו כדי לחקור האם האפקט N400 משקף עיבוד סמנטי שילוב14. הגירויים ששימשו במחקר זה היו בסינית, כפי שמוצג בטבלה 2. (א) דוגמה למבני הליבה הפ…

Discussion

תוצאות נסיוניות ומשמעותיות
בחלק החזרות, התוצאות הוכיחו שאפקט N400 הפכו קטן יותר וקטן יותר עד שכמעט ולא קיים. אפקט N400 נחלש מאוד הוכיחה כי חזרות מרובות באופן משמעותי לווסת את השרעת של N400. עם זאת, התוצאות בחלק זה אינן יכולות להראות אם N400 הושפע למעשה משינוי התוחלת או השילוב הסמנטי. אפק?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו הייתה נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדע הטבע של סין [61433015], הקרן הלאומית למדעי החברה של סין [14ZDB154; 15ZDB017], ו מו (משרד החינוך בסין) פרויקט של מדעי הרוח והחברה [14ZDB154]. אנו מביעים הכרת תודה רבה לשני הסוקרים האנונימיים על הצעותיהם היקרות.

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

References

  1. Kutas, M., Hillyard, S. A. Reading Senseless Sentences – Brain Potentials Reflect Semantic Incongruity. Science. 207, 203-205 (1980).
  2. Hoeks, J. C. J., Stowe, L. A., Doedens, G. Seeing words in context: the interaction of lexical and sentence level information during reading. Cognitive Brain Research. 19, 59-73 (2004).
  3. van Herten, M., Kolk, H., Chwilla, D. Semantic anomalies and the P600 effect. Journal of Cognitive Neuroscience. , 55-55 (2002).
  4. Hagoort, P., Brown, C., Groothusen, J. The syntactic positive shift (SPS) as an ERP measure of syntactic processing. Language and Cognitive Processes. 8, 439-483 (1993).
  5. Osterhout, L., Holcomb, P. J. Event-Related Brain Potentials Elicited by Syntactic Anomaly. Journal of Memory and Language. 31, 785-806 (1992).
  6. Kutas, M., Hillyard, S. A. Brain potentials during reading reflect word expectancy and semantic association. Nature. 307, 161-163 (1984).
  7. Lau, E. F., Holcomb, P. J., Kuperberg, G. R. Dissociating N400 Effects of Prediction from Association in Single-word Contexts. Journal of Cognitive Neuroscience. 25, 484-502 (2013).
  8. Lau, E. F., Phillips, C., Poeppel, D. A cortical network for semantics: (de)constructing the N400. Nature Reviews Neuroscience. 9, 920-933 (2008).
  9. Baggio, G., Hagoort, P. The balance between memory and unification in semantics: A dynamic account of the N400. Language and Cognitive Processes. 26, 1338-1367 (2011).
  10. Steinhauer, K., Phaedra, R., John, E. D., Fromont, L. A. The priming of priming: Evidence that the N400 reflects context-dependent post-retrieval word integration in working memory. Neuroscience Letters. 651, 192-197 (2017).
  11. Goldstein, A., Arzouan, Y., Faust, M. Killing a novel metaphor and reviving a dead one: ERP correlates of metaphor conventionalization. Brain and Language. 123, 137-142 (2012).
  12. Lai, V. T., Curran, T., Menn, L. Comprehending conventional and novel metaphors: An ERP study. Brain Research. 1284, 145-155 (2009).
  13. Oldfield, R. C. The assessment and analysis of handedness: The Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 9, 97-113 (1971).
  14. Huang, Y., Jiang, M., Guo, Q., Yang, F. -. P. G. N400 amplitude does not recover from disappearance after repetitions despite reinitiated semantic integration difficulty. Neuroreport. 29, 1341-1348 (2018).
  15. Brouwer, H., Crocker, M. W., Venhuizen, N. J., Hoeks, J. C. J. A Neurocomputational Model of the N400 and the P600 in Language Processing. Cognitive Science. 41, 1318-1352 (2017).
  16. Brouwer, H., Fitz, H., Hoeks, J. Getting real about Semantic Illusions: Rethinking the functional role of the P600 in language comprehension. Brain Research. 1446, 127-143 (2012).
  17. Chen, L. L., Li, L. Context modulates neural activity of N400 and P600 to visual words. Journal of Neurolinguistics. 26, 490-509 (2013).
  18. Hagoort, P., Brown, C. M. ERP effects of listening to speech compared to reading: The P600/SPS to syntactic violations in spoken sentences and rapid serial visual presentation. Neuropsychologia. 38, 1531-1549 (2000).
  19. Kaan, E., Harris, A., Gibson, E., Holcomb, P. The P600 as an index of syntactic integration difficulty. Language and Cognitive Processes. 15, 159-201 (2000).
  20. Friederici, A. D. Towards a neural basis of auditory sentence processing. Trends in Cognitive Sciences. 6, 78-84 (2002).
  21. Friederici, A. D., Mecklinger, A., Spencer, K. M., Steinhauer, K., Donchin, E. Syntactic parsing preferences and their on-line revisions: a spatio-temporal analysis of event-related brain potentials. Cognitive Brain Research. 11, 305-323 (2001).
  22. Kaan, E., Swaab, T. Y. Repair, revision, and complexity in syntactic analysis: An electrophysiological differentiation. Journal of Cognitive Neuroscience. 15, 98-110 (2003).
  23. Gouvea, A. C., Phillips, C., Kazanina, N., Poeppel, D. The linguistic processes underlying the P600. Language and Cognitive Processes. 25, 149-188 (2010).

Play Video

Cite This Article
Huang, Y., Jiang, M., Guo, Q., Wang, Y., Yang, F. G. Dissociation of the Confounding Influences of Expectancy and Integrative Difficulty Residing in Anomalous Sentences in Event-related Potential Studies. J. Vis. Exp. (147), e59436, doi:10.3791/59436 (2019).

View Video