Nous tenons à remercier tous ceux qui ont participé à des recherches menées dans le laboratoire de recherche linguistique de l’Université de l’Illinois à Chicago. Nous remercions également Frances Daniel, qui a joué un rôle déterminant dans l’élaboration des programmes utilisés pour recueillir les données présentées ici.

<ol>
	<li>Ashby, J., Rayner, K., Clifton, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye+movements+of+highly+skilled+and+average+readers:+Differential+effects+of+frequency+and+predictability.">Eye movements of highly skilled and average readers: Differential effects of frequency and predictability.</a> Q. J. Exp. Psychol.. 58A, 1065-1086 (2005).</li><li>Binder, K. S., Morris, R. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+processing+of+compound+words+in+English:+Effects+of+word+length+on+eye+movements+during+reading.">The processing of compound words in English: Effects of word length on eye movements during reading.</a> Lang. Cogn. Process. 23, 1057-1088 (2008).</li><li>Lohse, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Consumer+Eye+movement+patterns+on+yellow+pages+advertising.">Consumer Eye movement patterns on yellow pages advertising.</a> J. Advert. 26, 61-73 (1997).</li><li>Kaakinen, J. 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E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye+movement+control+in+reading+and+visual+search:+Effects+of+word+frequency.">Eye movement control in reading and visual search: Effects of word frequency.</a> Psychonomic Bull. Rev. 3, 245-248 (1996).</li><li>Rayner, K., Raney, G. E., Pollatsek, A., Lorch, R. F., O'Brien, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ch. 1. Eye movements and discourse processing. , 9-36 (1995).</li><li>Rayner, K., Pollatsek, A., Ashby, J., Clifton, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ch. 4. Psychology of Reading.. , 91-134 (2012).</li><li>Rayner, K., Reichle, E. D., Stroud, M. J., Williams, C. C., Pollatsek, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+word+frequency,+word+predictability,+and+font+difficulty+on+the+eye+movements+of+young+and+older+readers.">The effect of word frequency, word predictability, and font difficulty on the eye movements of young and older readers.</a> Psychol. Aging. 21, 448-465 (2006).</li><li>Yang, G. Z., Dempere-Marco, L., Hu, X. P., Rowe, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+search:+Psychophysical+models+and+practical+applications.">Visual search: Psychophysical models and practical applications.</a> Image Vis. Comput. 20, 291-305 (2002).</li></ol>

Il n’y a pas de conflit d’intérêts. Les auteurs n’ont aucun intérêt financier dans les fabricants des équipements décrits ici.

Les progrès technologiques ont conduit à la disponibilité de systèmes de suivi oculaire très précis, fiables et faciles à utiliser. Dans le domaine de la recherche linguistique, la surveillance des mouvements oculaires permet aux chercheurs de déterminer comment les lecteurs évaluent un texte. Les modèles de fixation peuvent être utilisés pour déterminer quelles parties d’un texte sont les plus difficiles à traiter ou sont les plus faciles à traiter, quelles parties d’un texte peuvent être comprises avec une seule fixation et quelles parties nécessitent plusieurs fixations ou régressions, et l’ordre dans lequel les lecteurs traitent le texte. Ensemble, ces mesures appuient les conclusions sur les processus cognitifs impliqués dans la compréhension du texte.
La compréhension est basée sur une interaction entre l’information contenue dans un texte et les compétences cognitives et les connaissances appliquées par le lecteur; par conséquent, une compréhension complète de la compréhension du texte ne peut être obtenue qu’en utilisant une mesure de traitement sensible aux propriétés du texte et aux caractéristiques du lecteur. Comme indiqué précédemment, les mouvements oculaires varient en fonction des caractéristiques linguistiques, telles que la fréquence des mots, la longueur des mots et la complexité des phrases1,2, 7,10,11,et des caractéristiques du lecteur, telles que la capacité de lecture et la connaissance du sujet1,9. En tant que tels, les mouvements oculaires fournissent une mesure idéale de la compréhension du texte.
Étant donné que les mouvements oculaires varient en fonction de nombreuses caractéristiques linguistiques, un contrôle précis des stimuli est essentiel lors de l’étude des processus cognitifs impliqués dans la compréhension du texte. Les chercheurs consacrent souvent autant d’efforts à développer des stimuli contrôlés que nécessaire pour mener l’expérience réelle. En effet, la recherche n’est bonne que si les stimuli.
Les méthodologies de suivi oculaire peuvent fournir des données précieuses pour tout domaine de recherche dans lequel les participants sont montrés des stimuli visuels et sont tenus d’évaluer les stimuli. Par exemple, dans le domaine de la publicité, on pourrait déterminer quelles parties d’une annonce visuelle attirent le plus l’attention en mesurant quelles parties de la publicité les gens regardent le plus5,8. En recherche médicale, on pourrait déterminer si les internes et les médecins expérimentés évaluent une image radiographique ou IRM de la même manière en examinant le chemin de balayage du mouvement oculaire et combien de temps est consacré à l’évaluation des structures physiques critiques15. Dans ces exemples, le motif des mouvements oculaires indique quelles parties de l’image attirent l’attention de la personne qui regarde l’image.

Lorsque les lecteurs lisent un texte, ils déplacent leurs yeux d’un mot à l’autre à travers un motif alterné de fixations (points où les yeux sont stationnaires et concentrés sur un mot) et de saccades (points auxquels l’œil se déplace entre les mots). Les fixations qui suivent les saccades qui font avancer le lecteur à travers un texte sont appelées fixations vers l’avant et les fixations qui suivent les saccades qui déplacent le lecteur vers les points antérieurs d’un texte sont appelées fixations régressives. L’hypothèse de base des méthodes de suivi oculaire est que les demandes accrues de traitement sont associées à l’augmentation du temps de traitement ou à des changements dans le modèle des fixations. L’augmentation du temps de traitement peut se traduire par des fixations de plus longue durée ou un plus grand nombre de fixations (avant et régressives).
Les mouvements oculaires offrent plusieurs avantages importants en tant que mesure du comportement de lecture par rapport à la mesure des temps de lecture pour un passage entier ou des temps de lecture phrase par phrase. Tout d’abord, la surveillance des mouvements oculaires produit un enregistrement continu et en ligne des performances de lecture. Cela permet d’examiner les demandes de traitement de texte au niveau global (sur l’ensemble d’un texte), au niveau de la phrase (phrases individuelles) ou au niveau local (mots ou expressions individuels). Par exemple, les changements dans la difficulté globale conduisent à des changements dans plusieurs mesures de performance, telles que le temps de lecture total, le nombre de fixations vers l’avant et le nombre de régressions. Les changements dans la difficulté au niveau local affectent également plusieurs mesures, telles que les temps de lecture pour les mots individuels, la probabilité de fixer des mots et la probabilité d’effectuer des régressions vers des mots spécifiques. Les temps de lecture globaux ou les temps de lecture phrase par phrase ne fournissent pas de mesures aussi détaillées de la performance en lecture. Deuxièmement, les mouvements oculaires font naturellement partie de la lecture; par conséquent, aucune demande de tâche supplémentaire n’est imposée à un lecteur. Troisièmement, de multiples aspects des mouvements oculaires peuvent être analysés(par exemple, la durée de fixation, la longueur de la saccade et la fréquence de régression), fournissant une fenêtre sur différents éléments du processus de lecture. Quatrièmement, les mouvements oculaires reflètent directement les demandes de traitement associées aux caractéristiques du texte lu. Par exemple, les mouvements oculaires varient en fonction de la fréquence desmots 10,11,de la longueur desmots 7,de l’ambiguïté lexicale2,de la contrainte contextuelle1et de la répétition10,13. Cinquièmement, les mouvements oculaires reflètent les différences individuelles chez les lecteurs. Par exemple, les mouvements oculaires varient en fonction de la capacité de lecture1, des connaissances préalables sur un sujet9, et de l’âge du lecteur14. Rayner, Pollatsek, Ashby et Clifton13 fournissent un examen approfondi des mouvements oculaires pendant la lecture. Pris ensemble, ces avantages font des mouvements oculaires une mesure idéale du comportement de lecture.
La recherche décrite ici a utilisé une méthodologie de mouvement oculaire pour étudier les processus cognitifs impliqués dans la compréhension de texte. Plus précisément, l’expérience a été conçue pour explorer comment les métaphores familières et inconnues sont traitées4. Dans cette étude, les participants lisent de courts textes présentés sur un écran d’ordinateur pendant que leurs mouvements oculaires étaient surveillés. Chaque texte contenait quatre phrases. Les deux premières phrases fournissaient un contexte qui était conforme au sens voulu de la métaphore. Les métaphores ont été présentées dans la troisième phrase. La quatrième phrase a servi de conclusion neutre. Des exemples de textes contenant des métaphores familières (1) et inconnues (2) sont présentés ci-dessous avec les métaphores soulignées pour faciliter l’identification.
<ol><li>
Passage de métaphore familier. Peter n’avait jamais vu une si belle fille auparavant. Il espérait vraiment que quelque chose de spécial se développerait entre les deux. Il s’est dit que l’amour est une fleur. Peter a appelé la jeune fille plus tard dans la nuit.</li>
	<li>
Passage de métaphore inconnu. L’obtention d’un diplôme d’études collégiales est une étape très importante pour de nombreuses personnes. Il faut beaucoup de travail pour atteindre cet objectif. Pour beaucoup de gens, un diplôme est une porte d’entrée. Obtenir son diplôme d’études collégiales est quelque chose dont nous pouvons être très fiers.</li>
</ol>Des recherches antérieures basées sur une variété de méthodes ont montré que les métaphores familières sont plus faciles à comprendre (traitées plus rapidement) que les métaphores inconnues3,6. La puissance de la méthode de suivi oculaire est que la source de la difficulté de traitement peut être isolée à des mots spécifiques. Par exemple, les chercheurs peuvent déterminer si le temps supplémentaire nécessaire pour comprendre des métaphores inconnues est obtenu en ralentissant lors de la lecture de chaque mot dans les métaphores, ou en ralentissant les derniers mots de la métaphore (lorsqu’il est clair que la phrase précédente est une métaphore). En outre, les modèles de mouvements oculaires soutiennent les inférences sur les processus cognitifs impliqués dans la compréhension des métaphores. Par exemple, lors de la lecture de métaphores nouvelles ou inconnues, les lecteurs devraient traiter davantage les métaphores pour en extraire les significations figuratives. Cela pourrait se refléter dans le modèle de mouvement oculaire comme régressant au début des métaphores, puis en lisant les métaphores une deuxième fois. Les lecteurs pourraient également essayer de comparer les significations des deux mots clés dans les métaphores (par exemple, amour et fleur),ce qui pourrait conduire à un modèle de mouvements oculaires de va-et-vient entre les mots clés. Alternativement, lors de la lecture de métaphores familières, les lecteurs peuvent extraire les significations figuratives immédiatement après avoir lu les métaphores; par conséquent, aucune régression ne serait nécessaire. Le point clé est que les modèles de mouvement oculaire permettent aux chercheurs de faire des inférences sur les processus en ligne utilisés pour comprendre les métaphores. Cela permet de tirer des conclusions plus descriptives que de simplement indiquer que le temps de traitement global est plus long pour les métaphores inconnues que pour les métaphores familières.
L’étude décrite ici illustre une méthode courante de contraste des modèles de mouvement oculaire pour deux types de stimuli écrits et fournit une situation concrète pour décrire des aspects critiques des méthodologies de mouvement oculaire. Il est important de noter que la méthode du mouvement oculaire décrite ici peut être généralisée pour étudier de nombreuses autres questions, telles que la façon dont les lecteurs résolvent des problèmes mathématiques basés sur des mots dont la complexité varie(par exemple, une complexité élevée ou faible), ou comment les problèmes de mots sont résolus par des experts du domaine par rapport aux novices. Les mouvements oculaires pourraient être utilisés pour déterminer quels mots dans les problèmes attirent le plus l’attention(c’est-à-dire les durées de fixation les plus longues et le plus grand nombre de fixations) et si les experts et les novices se concentrent sur les mêmes informations. Dans chaque cas, la surveillance des mouvements oculaires fournirait un enregistrement des changements moment par moment dans les demandes de traitement associées à la compréhension des problèmes lus.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="495">
	<colgroup>
		<col span="3" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:165px;">Eye Tracker</td>
			<td style="width:165px;">SR Research Ltd.</td>
			<td style="width:165px;">EyeLink 1000 Remote Desktop model</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:165px;">Experiment Control Software</td>
			<td style="width:165px;">SR Research Ltd.</td>
			<td style="width:165px;">Experimental Builder</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:165px;">Eye Movement Evaluation Software</td>
			<td style="width:165px;">SR Research Ltd.</td>
			<td style="width:165px;">Data Viewer</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using eye movements to evaluate the cognitive processes involved in text comprehension

Le présent article décrit comment utiliser des méthodologies de suivi oculaire pour étudier les processus cognitifs impliqués dans la compréhension de texte. La mesure des mouvements oculaires pendant la lecture est l’une des méthodes les plus précises pour mesurer les demandes de traitement moment par moment (en ligne) pendant la compréhension du texte. Les demandes de traitement cognitif sont reflétées par plusieurs aspects du comportement des mouvements oculaires, tels que la durée de fixation, le nombre de fixations et le nombre de régressions (retour aux parties antérieures d’un texte). Les propriétés importantes de l’équipement de suivi oculaire que les chercheurs doivent prendre en compte sont décrites, y compris la fréquence à laquelle la position de l’œil est mesurée (taux d’échantillonnage), la précision de la détermination de la position de l’œil, la quantité de mouvement de la tête autorisée et la facilité d’utilisation. Sont également décrites les propriétés des stimuli qui influencent les mouvements oculaires qui doivent être contrôlés dans les études de compréhension de texte, telles que la position, la fréquence et la longueur des mots cibles. Des recommandations procédurales relatives à la préparation du participant, à la mise en place et à l’étalonnage de l’équipement et à la réalisation d’une étude sont données. Des résultats représentatifs sont présentés pour illustrer la façon dont les données peuvent être évaluées. Bien que la méthodologie soit décrite en termes de compréhension de la lecture, une grande partie de l’information présentée peut être appliquée à toute étude dans laquelle les participants lisent des stimuli verbaux.

De multiples aspects des mouvements oculaires peuvent être analysés, et ceux-ci sont souvent classés comme des mesures globales et locales. Les mesures globales reflètent le comportement des mouvements oculaires sur l’ensemble d’un essai, comme le temps de lecture global, la durée moyenne de fixation pour tous les mots et le nombre total de fixations (à la fois vers l’avant et régressive). Les mesures locales reflètent le comportement du mouvement oculaire pour un mot cible spécifique ou un ensemble de mots cibles (tels que des mots dans les métaphores) et sont appelées régions d’intérêt. Les mesures locales incluent les temps de fixation pour les mots cibles, la probabilité de fixer les mots cibles, le nombre de fixations sur les mots cibles et le nombre de régressions vers les mots cibles, pour n’en nommer que quelques-uns. En outre, les mesures locales sont souvent discutées en termes de première, deuxième exécution et durée totale. La première exécution (également appelée première passe) fait référence aux fixations effectuées sur un mot cible avant de passer à un autre mot. Cela peut être considéré comme la première rencontre avec le mot cible. La deuxième exécution (également appelée deuxième passe) fait référence aux fixations effectuées sur un mot cible après avoir quitté le mot cible initialement. Il s’agit généralement de régressions vers les mots cibles. Le temps total comprend toutes les fixations effectuées sur les mots cibles (toutes les exécutions combinées). Des mesures plus complexes sont également utilisées pour évaluer le temps de traitement et les modèles de mouvement oculaire, tels que la durée du chemin de régression, qui est définie comme le temps total entre la rencontre initiale d’un mot et le déplacement vers le mot suivant. Par exemple, si un lecteur (1) fixait le dernier mot dans une métaphore, (2) revenait pour fixer le premier mot de la métaphore, (3) fixait à nouveau le dernier mot, puis (4) fixait le premier mot dans la phrase suivante, la durée du chemin de régression inclurait les trois premières fixations dans cet exemple.
Les mouvements oculaires d’un essai d’échantillon sont présentés à la figure 2. Les cercles représentent les emplacements de fixation et les lignes jaunes représentent les saccades, qui montrent comment le lecteur s’est déplacé d’un mot à l’autre. La difficulté de traitement supplémentaire associée à la métaphore peut être vue par la densité des fixations sur la métaphore. Les fixations peuvent être regroupées par régions d’intérêt(par exemple, les mots dans les métaphores) pour déterminer combien de temps a été passé sur chaque mot et le nombre de fixations faites sur chaque mot pour des métaphores familières et inconnues. Les résultats présentés à la figure 3 montrent que l’on a passé plus de temps à traiter les deux mots de contenu clés dans des métaphores inconnues que dans des métaphores familières.
Les avantages de l’enregistrement des mouvements oculaires par rapport aux temps de lecture pour un passage entier ou des temps de lecture phrase par phrase peuvent être vus dans les figures 2 et 3. Par exemple, il y a cinq fixations sur la région métaphorique(figure 2),trois fixations vers l’avant et deux fixations régressives, qui reflètent la lecture par le lecteur de la métaphore jusqu’à « porte » puis revient (régressant) au « degré ». En substance, la métaphore a été lue deux fois. Ce résultat passerait inaperçu si seuls les temps de lecture des phrases ou les temps de lecture globaux étaient mesurés. Comme deuxième exemple, la figure 3 montre que plus de temps a été passé à lire le dernier mot de la métaphore que les trois autres mots de la métaphore, et que le temps de lecture était plus rapide pour les métaphores familières que pour les métaphores inconnues pour trois des quatre mots dans les métaphores. La mesure des temps de lecture phrase par phrase indiquerait des temps de lecture plus longs pour les phrases contenant des métaphores familières que des métaphores inconnues, mais il serait impossible de savoir si le temps de lecture supplémentaire était réparti sur tous les mots de la métaphore ou était limité à des mots spécifiques, et combien de temps était passé sur chaque mot serait inconnu. Ces deux exemples montrent l’avantage d’enregistrer le comportement de lecture en ligne continu.
<img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50780/50780fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50780/50780fig1.jpg"> Figure 1. L’image de gauche montre un participant positionné sur le front / menton tout en regardant un écran d’ordinateur. La source de lumière infrarouge et la caméra vidéo sont situées sous l’écran. L’image de droite montre l’affichage de l’expérimentateur. La grande image dans le cadre supérieur montre le visage du participant autour de l’œil droit (l’œil étant suivi) et la petite image montre un gros plan de l’œil droit. Les zones bleues sont des zones de forte réflexion de la lumière infrarouge à partir des cheveux (grande image) et de la pupille (petite image) du participant. Les réticules sur l’œil identifient le centre de la pupille et le reflet cornéen près du bas de la pupille. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50780/50780fig1highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l’image.</a>
<img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50780/50780fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50780/50780fig3.jpg"> Figure 2. Mouvements oculaires d’un passage d’échantillon contenant une métaphore inconnue(un degré est une porte). Les cercles indiquent les emplacements de fixation et les lignes jaunes indiquent les chemins de saccade. Les cercles plus grands représentent des fixations de plus longue durée. Les petits nombres à côté des cercles indiquent la durée de fixation en millisecondes (ms). Les lacunes (pas de ligne de saccade, comme entre les mots beaucoup de gens)indiquent les points où une perte de piste s’est produite en raison d’un artefact tel que les sujets fermant momentanément les yeux. La figure montre une régression de la porte au degré dans la métaphore.
<img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50780/50780fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50780/50780fig2.jpg"> Figure 3. Durée totale de fixation (ms) sur les mots dans des métaphores familières et inconnues. Les mots de l’axe horizontal correspondent à l’échantillon de métaphores familières (F) et inconnues (U). Les données représentent une moyenne de 10 métaphores familières et de 10 métaphores inconnues.

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Using Eye Movements to Evaluate the Cognitive Processes Involved in Text Comprehension

Le présent article décrit comment utiliser des méthodologies de suivi oculaire pour étudier les processus cognitifs impliqués dans la compréhension de texte. Des descriptions de l’équipement de suivi oculaire, comment développer des stimuli expérimentaux, et des recommandations procédurales sont incluses. Les informations présentées peuvent être appliquées à la plupart des études utilisant des stimuli verbaux.

Utilisation des mouvements oculaires pour évaluer les processus cognitifs impliqués dans la compréhension de texte

The present article describes how to use eye  tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text  comprehension. Measuring eye ...

using-eye-movements-to-evaluate-cognitive-processes-involved-text

Research

JoVE Journal

Behavior

26.8K vues.  University of Illinois at Chicago. Le présent article décrit comment utiliser des méthodologies de suivi oculaire pour étudier les processus cognitifs impliqués dans la compréhension de texte. Des descriptions de l’équipement de suivi oculaire, comment développer des stimuli expérimentaux, et des recommandations procédurales sont incluses. Les informations présentées peuvent être appliquées à la plupart des études utilisant des stimuli verbaux.

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The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

Le groupe de congruence intermodale comme un moyen d&#39;obtenir une mesure comportementale objectif dans le caoutchouc main Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Recherche

Sciences du comportement

Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are deliberately planned, while others spontaneously occur below conscious awareness. The deliberate component of this dichotomy has been studied extensively in several contexts, while the spontaneous component remains largely under-explored. Moreover, how perceptual processes modulate these movement classes is still unclear. In particular, a currently debated issue is whether the visuomotor system is governed by the spatial percept produced by a visual illusion or whether it is not affected by the illusion and is governed instead by the veridical percept. Bistable percepts such as 3D depth inversion illusions (DIIs) provide an excellent context to study such interactions and balance, particularly when used in combination with reach-to-grasp movements. In this study, a methodology is developed that uses a DII to clarify the role of top-down processes on motor action, particularly exploring how reaches toward a target on a DII are affected in both deliberate and spontaneous movement domains.

It is unclear how top-down signals from the ventral visual stream affect movement. We developed a paradigm to test motor behavior towards a target on a 3D depth inversion illusion. Significant differences are reported in both deliberate, goal-directed movements and automatic actions under illusory and veridical viewing conditions.

Méthodes pour explorer l&#39;influence de haut en bas Visual Processes sur le comportement du moteur

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Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here with the goal of uncovering rhythm disorders, such as beat deafness. Beat deafness is characterized by poor performance in perceiving durations in auditory rhythmic patterns or poor synchronization of movement with auditory rhythms (e.g., with musical beats). These tasks include the synchronization of finger tapping to the beat of simple and complex auditory stimuli and the detection of rhythmic irregularities (anisochrony detection task) embedded in the same stimuli. These tests, which are easy to administer, include an assessment of both perceptual and sensorimotor timing abilities under different conditions (e.g., beat rates and types of auditory material) and are based on the same auditory stimuli, ranging from a simple metronome to a complex musical excerpt. The analysis of synchronized tapping data is performed with circular statistics, which provide reliable measures of synchronization accuracy (e.g., the difference between the timing of the taps and the timing of the pacing stimuli) and consistency. Circular statistics on tapping data are particularly well-suited for detecting individual differences in the general population. Synchronized tapping and anisochrony detection are sensitive measures for identifying profiles of rhythm disorders and have been used with success to uncover cases of poor synchronization with spared perceptual timing. This systematic assessment of perceptual and sensorimotor timing can be extended to populations of patients with brain damage, neurodegenerative diseases (e.g., Parkinson&#8217;s disease), and developmental disorders (e.g., Attention Deficit Hyperactivity Disorder).

Behavioral tasks that allow for the assessment of perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) are presented. Synchronization of finger tapping to the beat of an auditory stimuli and detecting rhythmic irregularities provides a means of uncovering rhythm disorders.

Découvrir beat Surdité: détection des troubles du rythme avec le doigt taraudage synchronisé et tâches de temporisation perceptuelles

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Event-related Potentials During Target-response Tasks to Study Cognitive Processes of Upper Limb Use in Children with Unilateral Cerebral Palsy

Unilateral Cerebral Palsy (CP) is a neurodevelopmental disorder that is a very common cause of disability in childhood. It is characterized by unilateral motor impairments that are frequently dominated in the upper limb. In addition to a reduced movement capacity of the affected upper limb, several children with unilateral CP show a reduced awareness of the remaining movement capacity of that limb. This phenomenon of disregarding the preserved capacity of the affected upper limb is regularly referred to as Developmental Disregard (DD). Different theories have been postulated to explain DD, each suggesting slightly different guidelines for therapy. Still, cognitive processes that might additionally contribute to DD in children with unilateral CP have never been directly studied. The current protocol was developed to study cognitive aspects involved in upper limb control in children with unilateral CP with and without DD. This was done by recording event-related potentials (ERPs) extracted from the ongoing EEG during target-response tasks asking for a hand-movement response. ERPs consist of several components, each of them associated with a well-defined cognitive process (e.g., the N1 with early attention processes, the N2 with cognitive control and the P3 with cognitive load and mental effort). Due to its excellent temporal resolution, the ERP technique enables to study several covert cognitive processes preceding overt motor responses and thus allows insight into the cognitive processes that might contribute to the phenomenon of DD. Using this protocol adds a new level of explanation to existing behavioral studies and opens new avenues to the broader implementation of research on cognitive aspects of developmental movement restrictions in children.

Several children with unilateral Cerebral Palsy seem to disregard the preserved capacity of their affected upper limb. This Developmental Disregard is extensively described in the literature but the involved cognitive processes have not been studied. To study underlying cognitive factors of upper limb control, an event-related potential protocol was developed.

Potentiels évoqués lors de tâches Cible-réponse pour étudier les processus cognitifs de membre supérieur Utilisation chez les enfants atteints de paralysie cérébrale unilatérale

Unilateral Cerebral Palsy (CP) is a neurodevelopmental disorder that is a very common cause of disability in childhood. It is characterized by unilateral ...

Recording Mouse Ultrasonic Vocalizations to Evaluate Social Communication

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies for modeling the genetic bases of vocal communication deficits. Characterizing the vocal behavior of mouse models carrying mutations in genes associated with neuropsychiatric disorders such as autism spectrum disorders will help to understand the mechanisms leading to social communication deficits. We provide here protocols to reliably elicit ultrasonic vocalizations in pups and in adult mice. This standardization will help reduce inter-study variability due to the experimental settings. Pup isolation calls are recorded throughout development from individual pups isolated from dam and littermates. In adulthood, vocalizations are recorded during same-sex interactions (without a sexual component) by exposing socially motivated males or females to an unknown same-sex conspecific. We also provide a protocol to record vocalizations from adult males exposed to an estrus female. In this context, there is a sexual component in the interaction. These protocols are established to elicit a large amount of ultrasonic vocalizations in laboratory mice. However, we point out the important inter-individual variability in the vocal behavior of mice, which should be taken into account by recording a minimal number of individuals (at least 12 in each condition). These recordings of ultrasonic vocalizations are used to evaluate the call rate, the vocal repertoire and the acoustic structure of the calls. Data are combined with the analysis of synchronous video recordings to provide a more complete view on social communication in mice. These protocols are used to characterize the vocal communication deficits in mice lacking ProSAP1/Shank2, a gene associated with autism spectrum disorders. More ultrasonic vocalizations recordings can also be found on the mouseTube database, developed to favor the exchange of such data.

Mouse ultrasonic vocalizations are used as proxies to model the genetic bases of vocal communication deficits in mouse models for neuropsychiatric disorders. The present protocol describes three experimental contexts that reliably elicit ultrasonic vocalizations from pups (throughout development) and adult mice (same-sex interactions, male-estrus female interactions).

Enregistrement souris vocalisations ultrasoniques pour évaluer la Communication Sociale

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies ...

Eye-Tracking Control to Assess Cognitive Functions in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to progressive loss of motor and speech abilities. In addition, cognitive functions are impaired in a subset of patients. To evaluate these potential deficits in severely physically impaired ALS patients, eye-tracking is a promising means to conduct cognitive tests. The present article focuses on how eye movements, an indirect means of communication for physically disabled patients, can be utilized to allow for detailed neuropsychological assessment. The requirements, in terms of oculomotor parameters that have to be met for sufficient eye-tracking in ALS patients are presented. The properties of stimuli, including type of neuropsychological tests and style of presentation, best suited to successfully assess cognitive functioning, are also described. Furthermore, recommendations regarding procedural requirements are provided. Overall, this methodology provides a reliable, easy to administer and fast approach for assessing cognitive deficits in patients who are unable to speak or write such as patients with severe ALS. The only confounding factor might be deficits in voluntary eye movement control in a subset of ALS patients.

Cognitive deficits are common in about one third of patients with amyotrophic lateral sclerosis, a neurological condition leading to progressive impairments in speech and movement abilities. To conduct cognitive tests in patients unable to speak or write a reliable and easy to administer eye-tracking paradigm was developed.

Eye-Tracking Control pour évaluer les fonctions cognitives chez les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to ...

Eye Tracking During Visually Situated Language Comprehension: Flexibility and Limitations in Uncovering Visual Context Effects

The present work is a description and an assessment of a methodology designed to quantify different aspects of the interaction between language processing and the perception of the visual world. The recording of eye-gaze patterns has provided good evidence for the contribution of both the visual context and linguistic/world knowledge to language comprehension. Initial research assessed object-context effects to test&#160;theories of modularity in language processing. In the introduction, we describe how subsequent investigations have taken the role of the wider visual context in language processing as a research topic in its own right, asking questions such as how our visual perception of events and of speakers contributes to&#160;comprehension informed by&#160;comprehenders&#39; experience. Among the examined aspects of the visual context are actions, events, a speaker&#39;s gaze, and emotional facial expressions, as well as spatial object configurations. Following an overview of the eye-tracking method and its different applications, we list the key steps of the methodology in the protocol, illustrating how to successfully use it to study visually-situated language comprehension. A final section presents three sets of representative results and illustrates the benefits and limitations of eye tracking for investigating the interplay between the perception of the visual world and language comprehension.

The present article reviews an eye-tracking methodology for studies on language comprehension. To obtain reliable data, key steps of the protocol must be followed. Among these are the correct set-up of the eye tracker (e.g., ensuring good quality of the eye and head images) and accurate calibration.

Eye Tracking au cours de la compréhension du langage visuel situé : Flexibilité et Limitations en découvrant des effets de contexte visuel

The present work is a description and an assessment of a methodology designed to quantify different aspects of the interaction between language processing ...

Using Eye Movements Recorded in the Visual World Paradigm to Explore the Online Processing of Spoken Language

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded via an eye tracker as the participant produces or comprehends a spoken language describing the concurrent visual world. This paradigm has high versatility, as it can be used in a wide range of populations, including those who cannot read and/or who cannot overtly give their behavioral responses, such as preliterate children, elderly adults, and patients. More importantly, the paradigm is extremely sensitive to fine grained manipulations of the speech signal, and it can be used to study the online processing of most topics in language comprehension at multiple levels, such as the fine grained acoustic phonetic features, the properties of words, and the linguistic structures. The protocol described in this article illustrates how a typical visual world eye tracking study is conducted, with an example showing how the online processing of some semantically complex statements can be explored with the visual world paradigm.

The visual world paradigm monitors participants' eye movements in the visual workspace as they are listening to or speaking a spoken language. This paradigm can be used to investigate the online processing of a wide range of psycholinguistic questions, including semantically complex statements, such as disjunctive statements.

À l’aide de mouvements oculaires enregistrées dans le paradigme de l’univers visuel d’explorer le traitement en ligne de la langue parlée

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded ...

Eye-tracking to Distinguish Comprehension-based and Oculomotor-based Regressive Eye Movements During Reading

Regressive eye movements are eye movements that move backwards through the text and comprise approximately 10-25% of eye movements during reading. As such, understanding the causes and mechanisms of regressions plays an important role in understanding eye movement behavior. Inhibition of return (IOR) is an oculomotor effect that results in increased latency to return attention to a previously attended target versus a target that was not previously attended. Thus, IOR may affect regressions. This paper describes how to design materials to distinguish between regressions caused by comprehension-related and oculomotor processes; the latter is subject to IOR. The method allows researchers to identify IOR and control the causes of regressions. While the method requires tightly controlled materials and large numbers of participants and materials, it allows researchers to distinguish and control the types of regressions that occur in their reading studies.

The method was designed to investigate the role of inhibition of return (IOR) in regressive eye movements during reading. The focus is on differentiating between regressions triggered as a result of comprehension difficulty versus those triggered from oculomotor error, including the role of IOR in the two types of regressions.

Eye-tracking pour distinguer les mouvements oculaires régressive axée sur la compréhension et axée sur les oculomoteur lors de lecture

Regressive eye movements are eye movements that move backwards through the text and comprise approximately 10-25% of eye movements during reading. As ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is currently a paucity of research exploring how preschool children with autism understand sentences using different types of cues. The mechanisms underlying sentence comprehension remains largely unclear. The present study presents a protocol to examine the sentence comprehension abilities of preschool children with autism. More specifically, a visual world paradigm of eye-tracking is used to explore the moment-to-moment sentence comprehension in the children. The paradigm has multiple advantages. First, it is sensitive to the time course of sentence comprehension and thus can provide rich information about how sentence comprehension unfolds over time. Second, it requires minimal task and communication demands, so it is ideal for testing children with autism. To further minimize the computational burden of children, the present study measures eye movements that arise as automatic responses to linguistic input rather than measuring eye movements that accompany conscious responses to spoken instructions.

We present a protocol to examine the use of morphological cues during real-time sentence comprehension by children with autism.