Een experimenteel paradigma voor het meten van de effecten van veroudering op de verwerking van zinnen

Zinsverwerking is een essentieel proces voor mensen om zinnen in natuurlijke talen te begrijpen. Het vereist het integreren van inkomende woorden in de bestaande veroordeel structuren en legt de verhoudingen tussen woorden in de zin op een manier die voldoet aan de grammaticale beperkingen. Als de verwerking van de zin is een proces van de resource veeleisende, oudere volwassenen hebben de neiging om moeilijkheden te ondervinden als gevolg van de leeftijdsgebonden daling van het werkgeheugen. Eerdere studies hebben geconstateerd dat oudere volwassenen grote moeilijkheden hebben bij het begrijpen en verwerken van zinnen met complexe syntactische structuren zoals relatieve clausules (RCs): “de melder die de senator heeft aangevallen, heeft de toegegeven fout”¹. De meeste eerdere studies concentreerden zich op RCs om het effect van veroudering op de verwerking van zinnen te onderzoeken. In vergelijking met jongere volwassenen, oudere volwassenen hebben lagere nauwkeurigheid en efficiëntie in RC begrip. Ondanks de uitgebreide studies over RC-verwerking door oudere volwassenen, is het echter nog steeds niet duidelijk welke delen van RCs moeilijker te verwerken zijn voor oudere volwassenen als ze zinnen woord voorwoord lezen. Zurif et al. (1995) ontdekte dat oudere volwassenen meer moeite hadden met de RC-werkwoorden (“aangevallen”) omdat ze minder efficiënt waren om de patiënt rollen toe te wijzen aan de objecten van de werkwoorden (“Reporter”)². Echter, sommige studies suggereren dat oudere volwassenen niet anders presteren dan de jongere controles in een bepaalde regio. De moeilijkheden deden zich voor toen deelnemers klaar waren met het lezen van de volledige zinnen³. Nog steeds, verschillende andere studies gevonden dat oudere volwassenen uitgevoerd minder efficiënt dan jongere volwassenen op de RC onderwerpen (“de senator”) en werkwoorden (“aangevallen”)^4,5. Met andere woorden, de precieze locaties van de verwerkings moeilijkheden voor oudere volwassenen zijn nog niet duidelijk geïdentificeerd.

Zin verwerking is een incrementeel proces dat voldoende cognitieve resources vereist. Volgens de afhankelijkheids plaats theorie (DLT)^6,7, de verwerkings moeilijkheden of de kosten in de zin verwerking worden bepaald door de afstand tussen het inkomende woord en het afhankelijke woord waaraan het is gehecht en dus de de kosten kunnen variëren in verschillende regio’s in de zin. De verwerkingskosten stijgen wanneer de afstand tussen het woord en de afhankelijke is langer. Daarom, als gevolg van de daling van het werkgeheugen bij oudere volwassenen, kunnen ze grotere moeilijkheden ondervinden dan jongere volwassenen met de woorden die zich ver van hun gezinsleden bevinden en cognitief duurder zijn, zoals de woorden (‘ aangevallen ‘) van object RCs. Hoewel de DLT werd gesteund door Prior werk^8,9, is het ook aangevochten door een aantal studies¹⁰. De studie van de precieze locaties van de verwerkings moeilijkheden bij oudere en jongere volwassenen kan de geldigheid van de DLT testen en ons helpen om de relaties tussen de verwerking van zinnen en cognitieve middelen te begrijpen. Het kan ook een fijnkorrelig beeld geven van hoe veroudering de online straf verwerking kan beïnvloeden.

Eerdere studies over het effect van veroudering op de straf verwerking tijdens het lezen hebben meestal zelf-tempo lezing^5,11, Self-tempo luisteren⁴ en Cross-Modal priming²aangenomen. Als een online maatregel, kunnen cross-modale priming taken worden gebruikt om de activering van syntactische of lexicale informatie in de zin verwerking te sonde. Deze taak kan echter alleen de verwerkingsprestaties van een bepaald woord of een bepaalde zin onthullen en daardoor kunnen we de prestaties van de deelnemers in verschillende segmenten van de zin niet meten om te bepalen waar hun verwerkings moeilijkheden zich voornamelijk bevinden. Eigenlijk is er tot nu toe maar één studie geweest die de cross-modale priming-taak gebruikte om de leeftijdsgebonden daling van de straf verwerking te onderzoeken. Zurif et al. (1995) ontdekte dat oudere volwassenen grotere moeilijkheden ondervonden bij de verwerking van Engels object RCs in de werkwoordgebieden toen de afstand tussen gaps en fillers langer was². De studie suggereerde dat er een leeftijdsgebonden daling van de RC-verwerking als gevolg van het gebrek aan werkgeheugen middelen². Vanwege methodologische beperkingen kon de studie echter geen informatie verstrekken over de verwerkings moeilijkheden in andere regio’s van RCs.

Als een van de meest gebruikte benaderingen in het onderzoek naar het effect van veroudering op de verwerking van de zin zelf-tempo lezen (SPR) taken moeten deelnemers zinnen woord door woord lezen door te drukken op een specifieke knop. Deelnemers geven met een druk op de knop aan dat ze het woord op het scherm hebben gelezen en dat het volgende woord verschijnt, waarbij de vorige wordt vervangen. De deelnemers herhalen deze procedure totdat alle woorden van de zin worden gepresenteerd, op welk moment ze nodig zijn om een begrijpelijke vraag te beantwoorden die verband houden met de betekenis van de zinnen die ze zojuist hebben gelezen. Lees tijden (RTs) worden geregistreerd en gebruikt voor het meten van de verwerkings moeilijkheden voor elk zinsdeel en antwoorden op de zin-laatste vragen worden gebruikt om de nauwkeurigheid van zinsbegrip te meten. SPR-taken verschillen aanzienlijk van natuurlijke lezen omdat slechts één woord mag worden weergegeven op een tijdstip en regressieve oogbewegingen zijn niet mogelijk¹². Het onnatuurlijke aspect van SPR-taken heeft als voordeel dat het aantal door de deelnemers gebruikte strategieën wordt verminderd, waardoor de interferentie van verwerkings strategieën voor de prestaties van de deelnemers kan worden geminimaliseerd. Daarom zijn SPR-taken nuttig voor onderzoekers om de verwerkings moeilijkheden te identificeren die betrekking hebben op het verwerken van elk woord in de zinnen. Het grootste probleem met SPR-taken is dat ze niet kunnen zorgen voor nauwkeurige meting van RTs als deelnemers kunnen vertragen knop-pushen naar de zinnen onthouden of versnellen knop-pushen naar buffer elke regio voor latere bouw in de zinnen¹².

Naast de SPR-taken, is eye-tracking ook vaak gebruikt in studies over de verwerking van zinnen^13,14,15. In Eye-tracking experimenten, volledige zinnen worden gepresenteerd aan de deelnemers en ze worden gevraagd om ze te lezen natuurlijk. De duur en locatie van oogfixaties en regressies worden geregistreerd. Het voordeel van Eye-tracking is dat het een natuurlijke lezing mogelijk maakt en weinig beperkingen stelt aan hoe deelnemers zinnen¹²lezen. Echter, de natuurlijkheid van Eye-tracking maakt het ook moeilijk voor onderzoekers om de exacte verwerkingskosten te beoordelen, omdat deelnemers een breed scala aan lees strategieën kunnen aannemen, zoals skimming of woord-voor-woord lezen¹². Daarom zijn we niet duidelijk of de fixatie locatie en-duur de verwerkings moeilijkheden of de toepassing van bepaalde Lees strategieën weerspiegelen.

In deze studie hebben we een doolhof taak^16,17aangenomen, die deze problemen kan oplossen met SPR-taken, Eyetracking-en cross-modale priming-taken. Een doolhof taak is een meer bijgewerkt Lees paradigma en een aanpassing van de zelf-tempo lezen taken. De taak is een aanpak die is aangenomen in psycholingstische experimenten om RTs op te nemen als deelnemers lezen zinnen woord door woord. In de taken moeten deelnemers een zin lezen door een keuze te maken tussen twee alternatieven voor elk segment van de zin¹⁶. De procedure van een doolhof taak wordt gedemonstreerd in Figuur 1.

Figuur 1: een voorbeeldweergave van de sequentiële kaders in een doolhof zin. Uit de figuur blijkt dat er in elk frame twee alternatieve woorden zijn, waarvan er slechts één de zin kan voortzetten. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Als het eerste woord van de zin de, die wordt gevolgd door de paar kat en op, de deelnemers worden verwacht te kiezen kat door te drukken op een knop om aan te geven dat het woord aan de linkerkant is de grammaticale voortzetting van de Zin. Wanneer het volgende paar woorden (te en aten) wordt gepresenteerd, worden de deelnemers verwacht te kiezen voor ate omdat het kan dienen als het werkwoord van de zin. Deze procedure wordt herhaald totdat ze aan het einde van de zin komen. In het geval dat ze een fout maken, wordt de huidige proef beëindigd en begint de volgende proefperiode. Een online demonstratie van de Maze-taak van Kenneth Forster vindt u op http://www.u.arizona.edu/~kforster/MAZE.

De Maze-taak is een zeer beperkt experimenteel paradigma waarin deelnemers niet mogen vooruitkijken of teruggaan naar het vorige gedeelte van de zin^18,19. Elk woord moet worden geïntegreerd met de bestaande structuur voordat de deelnemers het volgende woord kunnen lezen. Deze methode vereist deelnemers om de zinnen zeer zorgvuldig en nauwkeurig te verwerken en het vermindert de verwerkings strategieën die beschikbaar zijn voordeel nemers. Het stelt ons in staat om een objectieve meting van RTs in online zin begrip te maken. Bovendien is de Maze-taak gevoeliger voor de verwerkingskosten die gepaard gaan met het integreren van woorden in zinnen^12,16, omdat het ongebruikelijke beperkingen plaatst op de verwerkings strategieën die beschikbaar zijn voor de deelnemers. In deze zin is de Maze-taak bijzonder geschikt voor de studie van de straf verwerking door oudere volwassenen. Vanwege hun rijkere taal ervaring, oudere volwassenen hebben de neiging om verschillende compensatie strategieën zoals voorspelling te nemen om hun prestaties vergelijkbaar met jongere volwassenen⁴te maken. Deze strategieën maken de leeftijdsverschillen in de verwerking van zinnen minder merkbaar. In een doolhof taak, als deelnemers vroegtijdig een antwoord te maken, zullen ze gedwongen om willekeurig te reageren op het volgende frame en dus, ze zijn het meest waarschijnlijk een fout te maken. De taak staat de deelnemers daarom niet toe om voorspellingen te doen en het effect dat door de taak wordt gemeten, wordt niet verwacht in de natuur. Door het verminderen van het aantal zin verwerkings strategieën beschikbaar voor oudere volwassenen^12,16, de doolhof taak zorgt voor een meer objectieve beoordeling van de verwerkings moeilijkheden van oudere volwassenen tijdens de lezing van de zin.

De Maze-taak werd gebruikt in onze studie om de verwerkings moeilijkheden voor oudere volwassenen in zinsbegrip te lokaliseren en het effect van veroudering te lokaliseren. Aangezien oudere volwassenen over het algemeen een lagere verwerkingssnelheid hebben en langere Lees tijden hebben dan jongere volwassenen, evalueerden de meeste eerdere studies het effect van veroudering door te meten in hoeverre het effect van syntactische complexiteit of verwerkingskosten wordt gemoduleerd door leeftijd, een gangbare praktijk in het onderzoek naar het effect van veroudering op de verwerking van zinnen. De meeste studies kozen voor het gebruik van object Relative clausules (Orc’s) en subject relatieve clausules (Src’s) als de experimentele stimuli omdat ze syntactisch complexere structuren en minder complexe structuren vertegenwoordigen, zoals hieronder wordt geïllustreerd. Daarom onderzochten we in deze studie ook het effect van veroudering door de invloed van de leeftijd op het verwerkings verschil tussen Src’s en Orc’s te evalueren.

a. subject relatieve clausule, SRC: het meisje dat de jongen achtervolgde droeg een hoed.
b. object relatieve clausule, ORC: het meisje dat de jongen achtervolgd droeg een hoed.

Volgens de afhankelijkheids plaats van Gibson,^6,7, is zin (b) moeilijker te verwerken dan zin (a) omdat er hogere opslagkosten en integratiekosten zijn betrokken bij (b) om de rol van de patiënt toe te wijzen aan het hoofdnaam woord meisje . Door de prestaties van deelnemers in de verwerking van Src’s en Orc’s te vergelijken, kunnen we achterhalen hoe ze zinnen met verschillende cognitieve lasten verwerken. Echter, eerdere studies zijn onderverdeeld met betrekking tot hun interpretatie van het effect van syntactische complexiteit. Sommige studies hielden in dat als het effect van de zin complexiteit wordt verergerd bij oudere volwassenen, het suggereert dat oudere volwassenen gevoeliger zijn voor verwerkingskosten dan jongere volwassenen^3,20. Daarom wordt het versterkte effect van de zin complexiteit beschouwd als het bewijs voor leeftijdsgebonden daling van de straf verwerking. Andere studies stelden echter voor dat een effect van zinscomplexiteit aangaf dat oudere volwassenen in staat zijn cognitieve middelen toe te wijzen aan de verwerking van zinnen en dat het dus als teken voor het behoud van de verwerkingscapaciteit van zinnen in oudere volwassenen²¹. De twee onderzoekslijnen verschillen in hun interpretatie van het effect van de zin complexiteit, vooral omdat de experimentele methoden die in deze onderzoeken worden gebruikt, zoals SPR of Cross-Modal priming, ons niet kunnen vertellen of oudere volwassenen daadwerkelijk gebruik maken van hun werk geheugenbronnen om de woorden te integreren in de vorige gedeelten van de zin of ze kunnen de woorden niet integreren als gevolg van het gebrek aan werkgeheugen recourses. De doolhof taak kan een perfecte oplossing voor dit probleem te bieden, omdat de deelnemers worden gedwongen om de woorden te integreren in de vorige structuren in deze taak. Daarom is het veilig om te zeggen dat de RTs die is verkregen uit de Maze-taak de werkelijke verwerkingskosten of verwerkings moeilijkheden in de straf verwerking vertegenwoordigen. De Maze-taak biedt een effectief middel om de zin verwerking door oudere volwassenen te verkennen. Qiao, Shen en Forster (2002) gebruikten de Maze-taak om de verwerking van Mandarijn RCs te onderzoeken en ontdekten dat deze techniek zeer gevoelig was voor de complexiteit van de zin in de verwerking van het Mandarin subject-en object-geëxtraheerde RCs¹⁹. De studie geeft aan dat de doolhof taak is van toepassing op het onderzoek dat is bedoeld om het experimentele effect te lokaliseren in de verwerking van de Mandarijn zin of lexicale verwerking.