Summary

Examen del procesamiento sintáctico en línea de frases complejas habladas en chino mediante tareas de interferencia dual-modal

Published: September 05, 2019
doi:

Summary

Aquí, presentamos un protocolo que emplea tareas de interferencia dual-modal para examinar el procesamiento en línea de las frases de cláusula relativa habladas y chinas. Se describen dos experimentos ejemplares que implican el procesamiento auditivo con interferencias intra y extrasententiales. El paradigma proporciona una metodología para abordar la naturaleza de la memoria funcional y sus efectos en el procesamiento de oraciones.

Abstract

La memoria funcional (WM) desempeña un papel central en la comprensión de frases complejas. Su función en el procesamiento de oraciones complejas habladas es especialmente evidente porque el procesamiento de frases complejas habladas requiere mucha memoria. El paradigma de interferencia dual-modal se ha utilizado para examinar cómo el sistema WM está involucrado en el procesamiento sintáctico complejo. Este artículo presenta dos experimentos ejemplares que implican el procesamiento auditivo con interferencias intra o extrasententiales. En el primer experimento, los estímulos auditivos [cláusula relativa hablada-china (RC) frases con dos tipos sintácticos: sujeto -acabezado (SRC) frente a objeto saqueado (ORC)] se interfieren con a través de una tarea de decisión léxica presentada visualmente dentro de una oración y manipulado utilizando tres puntos de tiempo de interferencia diferentes. En el segundo experimento, los mismos estímulos auditivos, presentados a través de una técnica de movimiento de ventana auditiva, se interfieren a través de una tarea de recuperación digital presentada visualmente más allá de la frase y se manipulan utilizando tres cargas de memoria digital. Al evaluar cómo la tarea principal de comprender las oraciones RC se ve afectada por la tarea secundaria, podemos abordar la polémica cuestión relativa a la asimetría de procesamiento de RC chino. Nuestros resultados revelan diferentes patrones de procesamiento de RC en comparación con los reportados en estudios anteriores. El experimento 1 no manifiesta claras ventajas de procesamiento RC en SRC u ORC; sin embargo, una preferencia por ORC se observa al final de las oraciones, y una preferencia por SRC se encuentra en el sitio del verbo principal. Del mismo modo, El Experimento 2 presenta un patrón dinámico. Bajo una carga sin dígitos, los SRC muestran las ventajas de procesamiento en la región del marcador RC. Sin embargo, bajo interferencia de carga de dígitos más alta, los ORC muestran las ventajas de procesamiento en la misma región. Estos resultados conducen a la conjetura de que no existe una asimetría de procesamiento obvia o intrínseca en el procesamiento de los CO chinos. las aplicaciones que exploran las métricas de procesamiento de oraciones habladas que implican memoria funcional.

Introduction

El papel de la memoria de trabajo (WM) durante el procesamiento de frases habladas es evidente: debido a la naturaleza transitoria del habla, los oyentes deben conservar las formas acústicas del componente en sus memorias hasta que se procesen. Este aspecto se vuelve aún más importante durante el procesamiento de frases sintácticamente complejas. La asignación de relaciones sintácticas a palabras en oraciones complejas implica realizar operaciones computacionales en elementos retenidos en memoria durante períodos cortos de tiempo, lo que resulta en una mayor demanda de memoria. Sin embargo, la forma en que el sistema WM participa en el procesamiento de oraciones habladas es controvertida.

Esta controversia implica dos desacuerdos importantes: algunos investigadores sostienen que existe un único sistema WM que se utiliza para todas las tareas verbales1,2—en otras palabras, el procesamiento sintáctico se basa en los mismos recursos de memoria utilizados por más procesos cognitivos generales. Este es el modelo de un solo recurso. Otros han afirmado que determinar el significado de una frase basada en su estructura sintáctica implica un sistema wm especializado separado del utilizado para otras tareas verbales3,4. En esta vena, el procesamiento sintáctico es modular. Este es el modelo de recursos de interpretación de frases por separado.

En la investigación psicolinguística, el paradigma de interferencia dual-modal se ha utilizado para examinar las dos cuentas competidoras. Basándose en la suposición de que la capacidad de almacenamiento de WM es limitada5,6, el paradigma aborda los problemas complicando una tarea principal con una tarea secundaria que interviene. Dado que la tarea principal compite por recursos limitados con la tarea secundaria que interviene, la dificultad aumenta y la tarea principal exhibe tiempos de reacción más largos. Dada esta situación, el enfoque de interferencia dual-modal permite evaluar la carga de procesamiento y el alcance de la participación del WM cuando se da a un participante una tarea que requiere el cumplimiento de ambas tareas simultáneamente.

Las sentencias que contienen componentes RC, que causan más dificultades de comprensión debido a sus conocidas estructuras sintácticas complejas, se utilizan ampliamente para investigar cómo el sistema WM participa en el procesamiento de oraciones complejas. Sin embargo, aunque el procesamiento de oraciones complejas impone una mayor demanda a los recursos de WM asociados con el procesamiento de voz, está menos claro si el WM que se cree que contribuye a los costos de los movimientos sintácticos en idiomas con RC inicial de cabeza construcciones (como el inglés) refleja la complejidad sintáctica de los idiomas con los RCs de cabecera (como el chino). Mediante el uso de un paradigma de interferencia dual-modal, el estudio actual arroja luz sobre este tema.

Las dificultades asociadas con el procesamiento de dos estructuras de RC, las cláusulas relativas sujetas y atravesadas por objetos (SRC frente a los ORC), han sido objeto de un amplio debate. Estas controversias se observan principalmente en lenguajes tipológicamente diferentes. En los idiomas principales iniciales, como el inglés, en el que una cláusula relativa sigue al sustantivo principal que modifica, la constatación general es que los SRC, como en el ejemplo 1, letra a), a continuación se procesan más fácilmente que los ORC del ejemplo 1 b).

Equation 1

Como se muestra en el ejemplo (1), en inglés, la ubicación de la superficie de la brecha difiere mínimamente entre los SRC y los ORC. Este hueco se indexa como e1, la posición vacía después del sustantivo de cabeza ‘actor‘ (llamado relleno) dejado por su eliminación fuera de la RC. Sin embargo, los SRC y los ORC difieren sustancialmente en cuanto a la estructura gramatical y la función de la brecha en el dominio RC. El costo de memoria para integrar y resolver la dependencia estructural entre el relleno y la brecha es un objetivo adecuado para el estudio experimental y se ha utilizado ampliamente para obtener información sobre el papel de WM en el procesamiento y la comprensión del lenguaje.

Por ejemplo, comprender y procesar estos RC postnominales requiere indexar el sustantivo principal ‘actor‘ como un sujeto funcional o el objeto del verbo ‘criticado‘ en SRC y ORC y luego almacenar el sustantivo de la cabeza en WM para que más tarde puede ser asignado al sujeto gramatical del verbo ‘admitido‘ en la cláusula principal.

En contraste con el hallazgo consistente con los lenguajes principales iniciales de que comprender los SRC es más fácil que comprender los ORC, se han notificado resultados mixtos con respecto a la asimetría de procesamiento RC para chino, que es un lenguaje de cabecera en el que un cláusula precede al sustantivo de cabeza. Algunos han observado una ventaja de procesamiento SRC, mientras que otros han informado del patrón opuesto (es decir, una ventaja de procesamiento ORC). Las últimas líneas de investigación también propusieron que la asimetría de procesamiento RC puede ser modulada por WM, como sugieren los resultados obtenidos a partir de estudios de rendimiento de lectura autoguiado7,8,9.

Como se mencionó anteriormente, hay dos modelos de la competencia con respecto al papel que WM desempeña en el procesamiento sintáctico (complejo). Una es que “el procesamiento sintáctico es modular”, y la otra es que “el procesamiento sintáctico es general”. Las frases complejas con diferencias bien conocidas en la dificultad de comprensión, es decir, los SRC s frente a los ORC en inglés, se utilizan con frecuencia en tareas de interferencia dual-modal (DMI) para examinar estas dos afirmaciones con respecto a la cuestión de la modularidad porque el la participación de WM se afirma que es paralela a la asimetría de procesamiento. Por lo tanto, la inducción de la carga de memoria simultánea a través de tareas que interfieren demuestra los efectos de WM en el procesamiento sintáctico. La razón es que si existe un único sistema de WM verbal o sistemas sintácticos modulares separados, involucrar al sistema con una tarea interferente hace que el procesamiento sintáctico sea menos eficiente debido a las limitaciones de recursos de WM. La forma en que el procesamiento de oraciones sintácticamente más complejas (ORC, en inglés) sufre en tareas DMI se compara con el procesamiento de frases sintácticamente más simples (SRC, en inglés) proporciona evidencia sobre el efecto específico de WM e indica el grado de que WM está involucrado.

A diferencia de los idiomas iniciales como el inglés, los rCs chinos manifiestan una formación head-final y exhiben una relación brecha-relleno. El elemento moved-out indexado, el gap, precede al sustantivo principal que se asocia con él, como se ilustra en 2(a), SRC y 2(b), ORC.

Equation 1

La controversia que se deriva del procesamiento de los CO chinos es que los SRCs no se reportan constantemente como más fáciles de procesar que los ORC, y esta discrepancia ha planteado un desafío para las teorías del procesamiento y la comprensión del lenguaje. Debido a que el contenido prenominal antes del relativizador ‘DE’ debe almacenarse en WM hasta después de que el sustantivo de cabeza movido ‘actor’, esté vinculado y recuperado, comprender este proceso todavía ayuda a obtener información sobre el papel de WM en el procesamiento del lenguaje.

En el estudio actual, el procesamiento de frases RC habladas se examina porque la escucha es altamente compresiva durante el procesamiento y está estrechamente relacionada con el funcionamiento de WM. El paradigma de interferencia modal dual se utiliza porque la interferencia es una función de olvido bien establecida en la memoria auditiva a corto plazo. Las representaciones almacenadas en la memoria se pueden degradar y posteriormente perder cuando se producen eventos de interferencia10. Los distractores que varían a lo largo de diferentes aspectos (en el caso actual: intralinguística y extradigital, ver más abajo) a la frase hablada canónica nos permiten medir el costo de integrar el insumo incremental durante diferentes fases de procesamiento y bajo diferentes condiciones de interferencia.

Sobre la base de la posición de que el procesamiento de frases más sintácticamente complejas sobrecarga WM más que el procesamiento de oraciones más simples, se puede hipotetizar que manipular el tipo de interferencia durante el curso de la comprensión debe tener efectos en procesamiento de sentencias. Por implicación, el procesamiento de frases sintácticamente más complejas requerirá tiempos de escucha proporcionalmente mayores o desproporcionadamente mayores en línea y mostrará un peor desempeño en la evaluación de la comprensión de frases postonline que procesamiento de construcciones sintácticamente más simples. El estudio actual examina la hipótesis de que la interferencia durante el procesamiento de la oración puede indexar la participación de WM y prácticamente sitúa su valor más allá de la cuestión de la modularidad sintáctica: propone la idea de que la controversia sobre el procesamiento de RC chino puede ser aclarado a través de la investigación de WM debido a su papel fundamental en la comprensión del lenguaje. Por lo tanto, la importancia que se atribuye al uso de las tareas de DMI en el procesamiento de RC chino proporciona un camino para resolver el debate en curso sobre la asimetría de procesamiento de RC chino.

Este artículo presenta dos experimentos ejemplares que implican el procesamiento auditivo utilizando interferencia intra y extrasentential. El objetivo de estos dos experimentos era explorar hasta qué punto WM se dedica a procesar RC chino bajo diferentes tipos de interferencia.

En el primer experimento, se utilizó una tarea de decisión léxica presentada visualmente como interferencia insentential. Como tarea de interferencia secundaria, la tarea de decisión léxica de palabra/no palabra (LDT) se introdujo en tres puntos durante la presentación auditiva de la frase de cláusula relativa objetivo, lo que permite medir la dificultad de procesamiento en estos puntos. La principal preocupación en este experimento es cómo la brecha en la cláusula relativa (RC) se asocia con el relleno en la cláusula de matriz (MC) y si afecta al procesamiento de MC posterior. Por lo tanto, los tres sitios de sondeo que se medirán se fijaron después de la región MC. Un ejemplo, replicado a partir de (2), de los tres sitios de sondeo indicados con flechas y alineados con la concatenación sintáctica correspondiente, se ilustra en el ejemplo 3, donde 3(a) muestra SRC y 3(b) muestra ORC.

Equation 1

La Figura 1 muestra el procedimiento de interferencia con la presentación auditiva continua de RC por el LDT en cualquiera de los tres sitios de sondeo. El diseño de temporización sigue el protocolo convencional de la tarea LDT en un estudio de procesamiento chino anterior11. Por ejemplo, cada ensayo visual de LDT comienza con un signo cruzado “+” que indica un punto de fijación en el centro del monitor para 500 ms, seguido del estímulo visual de LDT, que se muestra en la pantalla durante 3.000 ms y desaparece inmediatamente después de que el sujeto hace la decisión léxica. Un tema típico completa el Experimento 1, incluyendo la sesión de práctica, dentro de 30-35 minutos.

Figure 1
Figura 1: Procedimiento de interferencia intrasentential con una tarea de decisión léxica.
Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Los tres sitios de sondeo junto con la tarea LDT:

1. Posición 1 (P1): Región POSTERIOR aLa S MC

La primera posición (P1) que se debe medir es inmediatamente después del sujeto del MC en la región después del límite RC. Se espera que la carga de procesamiento incurra en este sitio. Por un lado, antes de este punto (SMC), la construcción de huecos y objetos dentro del dominio RC forman estructuras de verbo-objeto (VO) y sujeto-verbo (SV), respectivamente. Para otro, para integrar los componentes en la región RC con el sustantivo principal en MC, los oyentes deben identificar el papel gramatical de la brecha y vincularlo con el próximo sustantivo de cabeza de relleno

2. Posición 2 (P2): Región POSTERIOR aLA V MC

La segunda posición (P2) que debe medirse es inmediatamente posterior al verbo de la cláusula de matriz (VMC). Este sitio también se supone que induce la carga de procesamiento. La integración de la información verbal requiere que los agentes de escucha recuperen los argumentos de sustantivo en la oración e identifiquen el agente del verbo matriz desde el dominio RC anterior o desde el sustantivo principal que modifica el RC.

3. Posición 3 (P3): Región de postora

La tercera posición (P3) que se debe medir es inmediatamente después del final de la oración. Estudios previos sobre el procesamiento proponen que hay un efecto de cierre de frase, un fenómeno en el que la información no sintáctica (por ejemplo, el discurso y el nivel semántico) se considera al final de una oración para activar y completar la comprensión12 ,13. Por lo tanto, la carga de procesamiento debe aumentar hacia el final de la oración debido a la necesidad de integrar esta información no sintáctica14,15. Se supone que la posición 3 muestra una degradación en la carga de procesamiento porque se ha intentado resolver sentencias alrededor de este sitio.

En el segundo experimento, se adoptó una tarea de ventana móvil auditiva (AMW). La técnica AMW se considera capaz de capturar patrones de asignación de recursos durante el procesamiento linguístico en línea y se ha utilizado ampliamente en los intentos de distinguir entre los dos wm competidores se acerca16,17. Se presume que la interferencia extrasentential debería costar a los oyentes tiempo adicional durante el curso del procesamiento de la próxima frase hablada transitoria. Bajo el paradigma AMW, los participantes escucharon oraciones que se segmentaron en palabras, y presionaron una tecla en el teclado para iniciar la reproducción del segmento posterior. Por lo tanto, las duraciones de las pausas entre las pulsaciones de teclas para iniciar el segmento posterior y controlar el flujo de información entrante reflejan la capacidad de respuesta de los participantes a las características linguísticas particulares en cuestión. Por ejemplo, si la interferencia extrasentente tiene ciertos efectos en el procesamiento de frases de diferente complejidad sintáctica, los participantes exhibirán correspondientemente duraciones de pausa más largas antes de iniciar los segmentos subsiguientes. Los procedimientos se esquemas y se presentan en la Figura 2.

Figure 2
Figura 2: Procedimiento de interferencia extrasentential con una tarea de recuperación de dígitos.
Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

El siguiente protocolo muestra cómo los investigadores utilizan una tarea de decisión léxica presentada visualmente como interferencia intrasentential y la carga de interferencia aritmética simultánea como interferencia extrasentente para investigar la participación de WM y el procesamiento asimetría de los RC chinos y elaborar la lógica subyacente.

Protocol

La administración de estos experimentos siguió todas las regulaciones de ética de investigación. Todos los sujetos proporcionaron consentimiento verbal y escrito informado antes de que se administraran los experimentos. Todos los procedimientos, formularios de consentimiento y el protocolo experimental fueron aprobados por el Comité de ética de investigación de la Universidad Nacional Cheng Kung en Taiwán. 1. Experimento 1-doble-modal tarea de interferencia intrasentential Re…

Representative Results

El efecto de interferencia se observó tanto en las tareas de carga intra-LDT dual-modal como en las tareas de carga extradigit. Teniendo en cuenta los tres sitios de sondeo en el experimento 1, los resultados RT de la tarea intra-LDT manifestaron un patrón dinámico de procesamiento RC como una función de dos tipos RC. Como se muestra en la Figura 3, el tipo ORC exhibe una ventaja de procesamiento en la posición posterior al sujeto de matriz (SMC) después de la RC (P1) y al f…

Discussion

Este estudio demuestra que el uso de métodos DMI con tareas de interferencia intra y extrasentential puede ayudar a dilucidar el papel de wm en el procesamiento de oraciones habladas y arrojar luz sobre la cuestión de la asimetría de procesamiento RC chino. Como era de esperar, al medir en qué medida la interferencia de una tarea secundaria afectaba a las interpretaciones de los oyentes en el procesamiento de oraciones primarias, podemos inferir los patrones de procesamiento de RC chino y llegar a una solución facti…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Este estudio fue apoyado por subvenciones del Ministerio de Ciencia y Tecnología, Taiwán, R.O.C. [NSC-101-2410-H-439-001] al primer autor, Tuyuan Cheng. Los autores agradecen a los miembros del laboratorio, Yang Ya-Hui y Chen Pei-Han, en NTIN, por su ayuda en la preparación y realización del experimento.

Materials

E-Prime Psychology Software Tools version Professional 2.0
Headphone Logitech
Praat Praat 5.3.43 The online software used to edit the sound files for listening; http://www.fon.hum.uva.nl/praat/
Serial Response Box Psychology Software Tools
Standard PC ASUS K42Jv laptop

References

  1. Just, M. A., Carpenter, P. A. A capacity theory of comprehension: Individual differences in working memory. Psychological Review. 99, 122-149 (1992).
  2. King, J., Just, M. A. Individual differences in syntactic processing: The role of working memory. Journal of Memory and Language. 30, 580-602 (1991).
  3. Caplan, D., Waters, G. S. Verbal working memory and sentence comprehension. Behavioral & Brain Sciences. 22, 77-94 (1999).
  4. Waters, G., Caplan, D., Yampolsky, S. On-line syntactic processing under concurrent memory load. Psychonomic Bulletin & Review. 10 (1), 88-95 (2003).
  5. Cowan, N. . Working Memory Capacity. , (2005).
  6. Miller, G. A. The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information. Psychological Review. 63, 81-97 (1956).
  7. Chen, B., Ning, A., Bi, H., Dunlap, S. Chinese subject-relative clauses are more difficult to process than the object-relative clauses. Acta Psychologica. 129, 61-65 (2008).
  8. Gibson, E., Wu, H. H. Processing Chinese relative clauses in context. Language and Cognitive Processes. 28, 125-155 (2013).
  9. Hsiao, F., Gibson, E. Processing relative clauses in Chinese. Cognition. 90, 3-27 (2003).
  10. Lewandowsky, S., Oberauer, K., Brown, G. D. A. No temporal decay in verbal short-term memory. Trends in Cognitive Science. 13, 120-126 (2009).
  11. Wu, J. T., Chou, T. L., Liu, I. M., Chang, H. W., Huang, J. T., Hue, C. W., Tzeng, O. J. L. The locus of the character/word frequency effect. Advances in the study of Chinese language processing. , 31-58 (1994).
  12. Fodor, J. D., Ni, W., Crain, S., Shankweiler, D. Tasks and timing in the perception of linguistic anomaly. Journal of Psycholinguistic Research. 25 (1), 25-57 (1996).
  13. Swinney, D., Zurif, E. Syntactic processing in aphasia. Brain and Language. 50 (2), 225-239 (1995).
  14. Balogh, J., Zurif, E., Prather, P., Swinney, D., Finkel, L. Gap-filling and end-of-sentence effects in real-time language processing: implications for modeling sentence comprehension in aphasia. Brain and Language. 61 (2), 169-182 (1998).
  15. Granier, J. P., Robin, D. A., Shapiro, L. P., Peach, R. K., Zimba, L. D. Measuring processing load during sentence comprehension: visuomotor tracking. Aphasiology. 14 (5-6), 501-513 (2000).
  16. Waters, G. S., Caplan, D. Age, working memory, and on-line syntactic processing in sentence comprehension. Psychology and Aging. 16, 128-144 (2001).
  17. Waters, G. S., Caplan, D. Working memory and online syntactic processing in Alzheimer’s disease: Studies with auditory moving window presentation. Journal of Gerontology: Psychological Sciences. 57B, 298-311 (2002).
  18. Cheng, T., Cheung, H., Wu, J. Spoken relative clause processing in Chinese: measure from an alternative task. Language and Linguistics. 12 (3), 669-705 (2011).
  19. Cheng, T., Wu, J., Huang, S. Use of Memory-Load Interference in Processing Spoken Chinese Relative Clauses. Journal of Psycholinguistic Research. 47 (5), 1035-1055 (2018).
  20. CKIP. . Zhongwen shumianyu pinlü cidian [Dictionary of Chinese written word frequency], CKIP Technical Report, No. 94-01. , (1994).
  21. MacWhinney, B., James, J., Schunn, C., Li, P., Schneider, W. Step—A system for teaching experimental psychology using E-Prime. Behavior Research Methods, Instruments, and Computers. 33 (2), 287-296 (2001).
  22. Ferreira, F., Henderson, J., Anes, M., Weeks, P., McFarlane, D. Effects of lexical frequency and syntactic complexity in spoken language comprehension: Evidence from the auditory moving-window technique. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 22, 324-335 (1996).
  23. Daneman, M., Carpenter, P. A. Individual differences in working memory and reading. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior. 19, 450-466 (1980).
  24. Bulut, T., Cheng, S. K., Xu, K. Y., Hung, D. L., Wu, D. H. Is there a processing preference for object relative clauses in Chinese? Evidence from ERPs. Frontiers in Psychology. 9, 1-18 (2018).
  25. Mitchell, D. C., Green, D. W. The effects of context and content on immediate processing in reading. Quarterly Journal of Experimental Psychology. 30 (4), 609-636 (1978).

Play Video

Cite This Article
Cheng, T., Wu, J. Examining Online Syntactic Processing of Spoken Complex Sentences in Chinese Using Dual-Modal Interference Tasks. J. Vis. Exp. (151), e59660, doi:10.3791/59660 (2019).

View Video