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Sprache: N400 bei semantischer Inkongruenz

Überblick

Quelle: Laboratorien der Sarah I. Gimbel und der Jonas T. Kaplan-Universität von Südkalifornien

Verständnis Sprache gehört zu den kompliziertesten kognitiven Aufgaben, denen Menschen in der Lage sind. Die unglaubliche Menge an Wahlmöglichkeiten gegeben, wenn einzelne Wörter in Form Bedeutung in Sätzen kombiniert, ist es entscheidend, dass das Gehirn erkennen können, wenn Wörter kohärente Kombinationen bilden und erscheint eine Anomalie, die Bedeutung untergräbt. Umfangreicher Forschung hat gezeigt, dass bestimmte Kopfhaut aufgenommene elektrische Ereignisse empfindlich auf Abweichungen in dieser Art der Erwartung. Wichtig ist, diese elektrischen Signaturen der Inkongruenz sind spezifisch für unerwartete Bedeutungen, und unterscheiden sich daher von dem Gehirn allgemeine Antworten auf andere Arten von Anomalien.

Die neurophysiologische Korrelate des semantischen Inkongruenz sind experimentell durch den Einsatz von Paradigmen untersucht worden, die semantisch kongruente und inkongruente enden, um Sätze zu präsentieren. Ursprünglich im Jahr 1980 eingeführt, präsentiert die semantische Inkongruenz Aufgabe dem Teilnehmer mit einer Reihe von Sätzen dieses Ende mit entweder kongruent oder inkongruent Wort. Um zu testen, dass die Antwort von semantischen Inkongruenz und nicht mehr in der Regel durch Überraschung, einige Sätze Wörter in einer anderen Größe präsentiert enthalten. 1 die semantisch inkongruente Ende eines Satzes hat gezeigt, bestimmte elektrische Ereignisse zu entlocken, die beschreibbare an der Kopfhaut als ereignisbezogene Potenziale (ERP) bekannt sind. ERP ist die gemessene Gehirn Antwort aus einem bestimmten sensorischen, kognitiven oder motorischen Ereignis. ERP-Systeme sind mit der Elektroenzephalographie (EEG), nicht-invasive Mittel zur Bewertung der Funktion des Gehirns bei Patienten mit Krankheit und normal funktionierenden Personen gemessen. Eine spezielle ERP-Komponente über die Kopfhaut, bekannt als der N400 gefunden zeigt größere Amplitude als Reaktion auf semantisch inkongruenten Ereignisse. Die N400 ist eine andauernde Negative Auslenkung in das EEG-Signal, das über zwischen 250 und 400 ms nach dem Stimulus Onset auftritt. In der Regel reflektieren frühen Potenziale sensomotorische Verarbeitung, während spätere Potenziale wie die N400 kognitive Verarbeitung widerspiegeln.

In diesem Video zeigen wir, wie eine semantische Inkongruenz-Aufgabe mit EEG zu verwalten. Das Video deckt die Einrichtung und Verwaltung von EEG und Analyse von ERP-Systemen im Zusammenhang mit Kontrolle und Ziel Reize in der semantischen Widersprüchlichkeit. In dieser Aufgabe sind Teilnehmer mit den EEG-Elektroden, richten Sie dann Aktivität des Gehirns aufgezeichnet wird, während sie Kontrolle Sätze und semantisch inkongruenten Sätze anzeigen. Das EEG-Verfahren ist ähnlich dem von Habibi Et Al.,1 und die Aufgabe ist nach Kutas und Hillyard modelliert. 2 wenn die ERP-Systeme sind gemittelt über die geschmackssicheren und unpassend Sätze, die neuronale Korrelate der jedes Ereignis in einem ausgewählten Zeitfenster verglichen werden können.

Verfahren

1. Teilnehmer Rekrutierung

  1. 20 Teilnehmer für das Experiment zu rekrutieren.
  2. Stellen Sie sicher, dass die Teilnehmer voll und ganz der Forschung Verfahren informiert worden und haben die entsprechende Einwilligungserklärungen unterzeichnet.

2. Datenerhebung

Figure 2
Abbildung 1: Platzierung der Elektrode. Platzierung der Elektroden

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Ergebnisse

Während die semantische Inkongruenz Aufgabe wo Teilnehmer betrachtet geschmackssicheren Sätze, unpassende Sätze und Sätze wo präsentierte sich das letzte Wort in einem größeren Format, gab es eine Negative andauernde N400 Antwort nur für die unpassende Sätze (Abbildung 2, blau). Sätze mit ein überraschendes Element (größere letzte Wort), das nicht semantisch unpassend war keine N400 Reaktion zeigen, sondern zeigten eine erhöhte P560 Reaktion (Abbildu...

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Anwendung und Zusammenfassung

Diese Studie zeigt einige der Vorteile des ERP-Ansatzes, vor allem seine hohe zeitliche Auflösung. In diesem Paradigma sind natürliche Lesung simulieren Wort Reize sehr kurz hintereinander präsentiert. Aufgrund der ausgezeichneten Zeitauflösung von EEG können wir elektrische Reaktionen auf die Reize individuell zu erkennen.

Als Marker für die semantische Verarbeitung kann die N400 ein nützliches Werkzeug für das Verständnis der Entwicklung der Sprache von der Kindheit bis zum Erwachse...

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Referenzen
  1. Habibi, A., Wirantana, V. & Starr, A. Cortical Activity during Perception of Musical Rhythm; Comparing Musicians and Non-musicians. Psychomusicology 24, 125-135 (2014).
  2. Kutas, M., & Hillyard, S. A. (1980). Reading Senseless Sentences: Brain Potentials Reflect Semantic Incongruity. Science, 207(4427), 203-205.
  3. Friedrich, M., & Friederici, A. D. (2004). N400-like Semantic incongruity effect in 19-month olds: Processing known words in picture contexts. Journal of Cognitive Neuroscience, 16(8), 1465-1477.
  4. Benau, E. M., Morris, J., & Couperus, J. W. (2011). Semantic processing in children and adults: Incongruity and the N400. J Psycholinguist Res, 40, 225-239.
Tags
LanguageN400Semantic IncongruityCognitive ProcessesWord ChoicesCoherent CombinationsComprehensionSpoken LanguageWritten LanguageSentence StructureAnticipationUnexpected WordsDisrupted MeaningAnomalous TermSemantic IncongruitiesElectrical SignalsEvent related Potentials ERPsBrain ActivityRetrieval Of DefinitionReprocessing Of WordsElectroencephalography EEGMeasuring ERPs

pringen zu...

0:00

Overview

2:07

Experimental Design

6:24

Running the Experiment

8:23

Representative Results

10:32

Applications

12:58

Summary

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