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Method Article
Wir präsentieren ein Protokoll, um die ineinandergreifenden Faktoren integrativer Schwierigkeit und Unerwartetheit in semantisch anomalen Sätzen zu dissoziieren, indem wir mehrere Wiederholungen anwenden, um die Erwartungshaltung des Teilnehmers für anomale Sätze zu erhöhen. Die Dissoziation hilft, den Hauptbeitrag von ereignisbezogenen Potenzialen (ERP) wie N400 in Sprachstudien zu untersuchen.
Die verwirrenden Faktoren der Unerwartetheit und semantischen Integrationsschwierigkeiten, die natürlich in anomalen Sätzen in Sprachstudien leben, erschweren die Bestimmung des zugrunde liegenden Verarbeitungsmechanismus von ERP-Komponenten. Im Gegensatz zum herkömmlichen statischen Ansatz, die Erwartung durch Korpusfrequenz oder Cloze-Wahrscheinlichkeit zu manipulieren, schlägt dieses Protokoll eine dynamische Methode vor, um die Erwartungshaltung der Teilnehmer für selten getroffene anomale Sätze durch mehrfache Wiederholungen zu erhöhen, während ihre semantischen Integrationsschwierigkeiten aufrecht zu erhalten. Um die zeitkostensenkungininin infolge mehrerer Wiederholungen zu beheben, schlägt dieses Protokoll vor, nur die streng vereinfachte Kernstruktur zu wiederholen, die aus dem anomalen Satz extrahiert wurde, bevor die semantisch angereicherte, viel informativere Darstellung vollständiger anomaler Satz, der die anomale Kernstruktur enthält, um die semantische Integrationsverarbeitung wieder in Gang zu führen. Der vollständige anomale Satz löste einen P600-Effekt aus. Es deutet darauf hin, dass die Teilnehmer die Verarbeitung der anomalen Informationen nicht aufgegeben haben, nachdem Wiederholungen durchgeführt wurden und die gleiche semantische Integrationsschwierigkeit erfolgreich wieder aufgenommen wurde. Wichtig ist, dass die repräsentativen experimentellen Ergebnisse zeigen, dass der stark abgeschwächte N400-Effekt, der durch mehrfache Wiederholungen verursacht wurde, nicht durch die nachfolgende wieder eingeleitete semantische Integrationsschwierigkeit wiederhergestellt wurde. Es schlägt vor, dass der abgeschwächte N400-Effekt vor allem auf die Erhöhung der Erwartungshaltung für anomale Informationen durch mehrfache Wiederholungen zurückgeführt werden sollte. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass diese Methode effektiv die Erwartungshaltung der Teilnehmer für anomale Sätze erhöhen kann, während die semantische Integrationsschwierigkeit beibehalten wird.
Anomale Sätze werden häufig von Linguisten verwendet, um online kognitive Verarbeitung von normalen Sprachen zu studieren. In ereignisbezogenen Potentials (ERP)-Studien wurden beispielsweise Sätze mit semantischen Anomalien (z.B. "Er verteilte das warme Brot mit Socken.") berichtet, um einen N400-Effekt1 auszulösen (aber siehe auch einige andere Studien, die einen semantischen P600-Effekt berichten. 2 , 3), während Sätze mit syntaktischen Schwierigkeiten oder Anomalien (z.B. "Die Frau überredet, die Tür zu beantworten...") berichtet wurden, um einen P600-Effekt zu entlocken4,5. Diese elektrophysiologischen Komponenten werden weithin als zuverlässige Indikatoren für die Untersuchung der normalen zeitlichen Kurse der Verarbeitung von Informationen aus verschiedenen Aspekten der Sprache, wie Syntax und Semantik verwendet.
Anomale Sätze bereiten der semantischen Integrationsverarbeitung beim Verstehen große Schwierigkeiten. Verwirrende Faktoren wie Unerwartetheit (d. h. jeder anomale Ausdruck ist natürlich ein unerwarteter Ausdruck) erschweren jedoch die Bestimmung des wahren kognitiven Prozesses, der dem beobachteten Effekt zugrunde liegt, der durch anomale Sätze ausgelöst wird. Wenn z. B. ein N400-Effekt durch einen anomalen Satz ausgelöst wird, ist unklar, ob er durch Unerwartetheit6,7,8 oder integrative Schwierigkeit1,9,10 verursacht wird. .
Um festzustellen, ob es die Erwartungs- oder die semantische Integrationsschwierigkeit ist, die zur ausgelösten elektrophysiologischen Wirkung beiträgt, müssen wir diese beiden Faktoren dissoziieren. Traditionell wird die Erwartungshaltung oft anhand der Korpushäufigkeit (in Wortstudien) oder der Kloswahrscheinlichkeit (in Satzstudien) gemessen. Die weit verbreitete Methode, die Erwartung in traditionellen Experimenten zu manipulieren, besteht darin, Reize mit hohen und niedrigen Werten in der Erwartung zu wählen, um erwartete und unerwartete Gruppen zu bilden. Diese Methode ist wirksam bei der Manipulation der Erwartung und hat reichlich aufschlussreiche Ergebnisse hervorgebracht.
Als statischer Ansatz zur Manipulation der Erwartung hat sie jedoch eine Einschränkung: Es ist schwierig für die erwarteten und unerwarteten Gruppen, die gleiche semantische Integrationsschwierigkeit zu haben. Bei dieser Manipulation müssen die für die erwarteten und unerwarteten Gruppen ausgewählten Reize unterschiedlich sein; So wird die semantische Integrationsschwierigkeit verändert, wenn wir die Erwartung manipulieren, indem wir unterschiedliche Reize mit unterschiedlichen Erwartungswerten oder Cloze-Wahrscheinlichkeiten verwenden). Auch wenn wir unerwartete, aber vernünftige Ausdrücke finden (d. h. unerwartete Ausdrücke, die aus Wörtern bestehen, die erfolgreich in eine vernünftige Botschaft integriert werden können), ist es möglich, dass die integrativen Anstrengungen, die diese unerwarteten, aber vernünftigen Ausdrücke unterscheiden sich von denen, die für normale Ausdrücke erforderlich sind. Wenn die Unterschiede nicht kontrolliert werden, können signifikante Unterschiede in den Gehirnreaktionen auftreten, da klare Beweise zeigen, dass die integrative Verarbeitung unerwarteter, aber vernünftiger neuer metaphorischer Ausdrücke Gehirnreaktionen ganz anders auslöst. aus den durch konventionelle Metaphern ausgelösten11,12.
Um dieses Problem anzugehen, schlagen wir eine neue Methode vor, um die Erwartungserwartung der Teilnehmer für anomale Sätze dynamisch zu erhöhen und gleichzeitig zu versuchen, die semantische Integrationsschwierigkeit aufrechtzuerhalten. Insbesondere machen wir die Teilnehmer schnell mit unbekannten anomalen Sätzen vertraut und erhöhen so ihre Erwartung durch mehrfache Wiederholungen. Wichtig ist, dass mehrfache Wiederholungen den Stimulus selbst nicht verändern; daher bleibt die semantisch anomale Information selbst unverändert (d.h. das kritische Wort kann immer noch nicht erfolgreich in den Kontext integriert werden).
Das Gehirn kann jedoch die Integration aufgeben, nachdem es erfahren hat, dass die anomalen Informationen überhaupt nicht erfolgreich in den vorherigen Kontext integriert werden können (d. h. die Integrationsverarbeitung kann fehlen, so dass es keine Integrationsschwierigkeiten gibt). Daher schlägt dieses Protokoll vor, zunächst nur die anomalen Kerninformationen zu wiederholen, die aus dem anomalen Satz extrahiert wurden, und dann den vollständigen anomalen Satz, der die identischen anomalen Informationen enthält, als semantisch angereicherte Fassung von diese anomale Kerninformation, um eine neue semantische Integrationsverarbeitung in der Wiederholungsbedingung zu initiieren. Mit den identischen anomalen Informationen im semantisch angereicherten vollständigen anomalen Satz und der eingeleiteten neuen semantischen Integrationsverarbeitung gehen wir davon aus, dass die semantische Integrationsschwierigkeit, die durch die anomalen Informationen in der Anomale Sätze nach mehrfachen Wiederholungen sollten fast gleich bleiben wie die, die durch die anomalen Informationen vor Wiederholungen ausgelöst werden (unabhängig vom Status der semantischen Integrationsverarbeitung während Wiederholungen). Daher gehen wir davon aus, dass der Faktor der semantischen Integrationsschwierigkeiten in den semantisch angereicherten kompletten anomalen Sätzen nach Wiederholungen gleich bleibt wie in den entsprechend vereinfachten Kernstrukturen, aber die Erwartungshaltung wird stark erhöht.
Basierend auf diesen Annahmen vergleichen wir den N400-Effekt, der durch semantisch angereicherte vollständige anomale Sätze entsteht, die die wiederholten anomalen Kerninformationen enthalten, mit denen, die durch neu getroffene vollständige anomale Sätze hervorgerufen wurden, um die beitragszahle diesen ERP-Effekt. Die Arbeitshypothesen lauten wie folgt: Nach früheren Studien würde der N400-Effekt durch Wiederholungen deutlich abgeschwächt. Auf der Grundlage des abgeschwächten N400, wenn die neu initiierte semantische Integration der gleichen anomalen Informationen bewirkt, dass die Wiederherstellung des abgeschwächten N400-Effekts auf ein Niveau entfällt, das dem der gleichen Art von anomalen Informationen entlockt, die in neu anomale Sätze ohne Wiederholungen, dann deutet es darauf hin, dass die semantische Integrationsschwierigkeit der dominierende Beitrag zum ausgelösten N400-Effekt ist; andernfalls deutet es darauf hin, dass unerwartet der Hauptbeitragszahler ist.
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Das vorliegende Protokoll wurde vom Institutional Review Board der Tsinghua University genehmigt.
1. Stimuli-Konstruktion
a) Beispiel für semantisch angereicherte vollständige anomale Sätze und deren vorangehende Kernstrukturen | ||
Wiederholte Kernstruktur | Semantisch angereicherter Gesamtsatz | |
Steuerung | Diese beiden Komponenten wurden durch eine Zentrifugalvorrichtung getrennt. | |
Wiederholungsgruppe | * Komponente ist partizipiert... | * Diese beiden Komponenten wurden durch eine Zentrifugalvorrichtung partizipiert. |
Nicht-Wiederholungsgruppe | * Komponente ist unterschiedlich... | * Diese beiden Komponenten wurden durch eine Zentrifugalvorrichtung semikoloniert. |
b) Beispiel für die vereinfachten Kernstrukturen im Wiederholungsteil | ||
Unglaubwürdige Ausdrücke | Plausible Ausdrücke | |
Für Wiederholungsgruppe | * Komponente ist partizipiert... | Komponente ist gemischt... |
Für Nicht-Wiederholungsgruppe | * Komponente ist unterschiedlich... | Komponente wird erkannt... |
Tabelle 1: Beispiele für Reize: Vollständige Sätze und vereinfachte Kernstrukturen. Die obere Hälfte der Tabelle zeigt Beispiele für vollständige Sätze (in der Kontrollgruppe, der wiederholten anomalen Satzgruppe bzw. der nicht wiederholten anomalen Satzgruppe) im gesamten Satzteil und dem entsprechenden anomalen Kern Strukturen, die im Wiederholungsteil verwendet werden sollen; Die untere Hälfte der Tabelle zeigt die anomalen Kernstrukturen und ihre plausiblen Füllstoff-Kurzausdrücke im Wiederholungsteil an.
2. Stimuli-Präsentation
Abbildung 1: Schematische Darstellung der Stimulusdarstellung. Die obere Hälfte der Abbildung zeigt das Flussdiagramm der Darstellung des Wiederholungsteils und des dazugehörigen vollständigen anomalen Satzes, die linke Seite der unteren Hälfte zeigt die detaillierte Darstellung jedes kurzen Ausdrucks und die rechte Seite die untere Hälfte zeigt die detaillierte Darstellung jedes vollständigen Satzes an. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
Abbildung 2: Die Organisation der Reize in jedem Block. Diese Abbildung zeigt das Gesamtflussdiagramm der Programmierung für alle anomalen Gesamtsätze (mit den entsprechenden Wiederholungsteilen) und die korrekten, vollständigen Füllsätze (ohne vorhergehende Wiederholungsteile) in jedem Block. Diese Zahl wird von Huang et al.14 mit Genehmigung übernommen. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.
3. Experimentiervorbereitung und elektrophysiologische Aufzeichnung
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Das vorliegende Protokoll wurde in einer unserer jüngsten Studien verwendet, um zu untersuchen, ob der N400-Effekt die semantische Integrationsverarbeitung14widerspiegelt. Die in dieser Studie verwendeten Reize waren auf Chinesisch, wie aus Tabelle 2hervorgeht.
a) Beispiel für die vereinfachten Kernstrukturen im Wiederholungs... |
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Experimentelle Ergebnisse und Bedeutung
Im Wiederholungsteil zeigten die Ergebnisse, dass der N400-Effekt immer kleiner wurde, bis er fast nicht mehr existierte. Der stark abgeschwächte N400-Effekt bewies, dass mehrere Wiederholungen die Amplitude von N400 signifikant modulierten. Die Ergebnisse in diesem Teil können jedoch nicht zeigen, ob N400 tatsächlich von der Änderung der Erwartung oder der semantischen Integration betroffen war. Der abgeschwächte N400-Effekt lässt sich noch anders erklär...
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Es gibt keine konkurrierenden finanziellen Interessen.
Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China [61433015], dem National Social Science Major Fund of China[14ZDB154; 15ZDB017] und dem MOE (Ministry of Education in China) Project of Humanities and Social Sciences [14YJC740104] unterstützt. Wir bedanken uns sehr bei den beiden anonymen Gutachtern für ihre wertvollen Vorschläge.
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Name | Company | Catalog Number | Comments |
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 |
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