Agradecemos a todos que participaram de pesquisas realizadas no Laboratório de Pesquisa de Linguagem da Universidade de Illinois, em Chicago. Agradecemos também a Frances Daniel, que foi fundamental para ajudar a desenvolver os programas utilizados para coletar os dados aqui apresentados.

<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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Não existem conflitos de interesse. Os autores não têm interesses financeiros nos fabricantes dos equipamentos aqui descritos.

Os avanços tecnológicos levaram à disponibilidade de sistemas de rastreamento ocular altamente precisos, confiáveis e fáceis de usar. No campo da pesquisa linguística, o monitoramento dos movimentos oculares permite que os pesquisadores determinem como os leitores avaliam um texto. Padrões de fixação podem ser usados para determinar quais partes de um texto são mais difíceis de processar ou são mais fáceis de processar, quais partes de um texto podem ser entendidas com uma única fixação e quais partes requerem múltiplas fixações ou regressões, e a sequência em que os leitores processam o texto. Juntas, essas medidas corroboram conclusões sobre os processos cognitivos envolvidos na compreensão de texto.
A compreensão baseia-se na interação entre as informações contidas em um texto e as habilidades cognitivas e conhecimentos aplicados pelo leitor; portanto, uma compreensão completa da compreensão do texto só pode ser obtida utilizando uma medida de processamento sensível às propriedades do texto e características do leitor. Como observado anteriormente, os movimentos oculares variam de acordo com características linguísticas, como frequência de palavras, comprimento da palavra e complexidade da frase1,2,7,10,11, e características do leitor, como capacidade de leitura e conhecimento do tópico1,9. Como tal, os movimentos oculares fornecem uma medida ideal de compreensão de texto.
Como os movimentos oculares variam de acordo com muitas características linguísticas, o controle preciso dos estímulos é essencial ao estudar os processos cognitivos envolvidos na compreensão de texto. Os pesquisadores muitas vezes gastam tanto esforço para desenvolver estímulos controlados quanto é necessário para conduzir o experimento real. De fato, a pesquisa é tão boa quanto os estímulos.
As metodologias de rastreamento ocular podem fornecer dados valiosos para qualquer campo de pesquisa em que os participantes sejam mostrados estímulos visuais e sejam necessários para avaliar os estímulos. Por exemplo, no campo da publicidade, pode-se determinar quais partes de um anúncio visual atraem mais atenção medindo quais partes do anúncio as pessoas olham para mais5,8. Em pesquisas médicas, pode-se determinar se estagiários e médicos experientes avaliam uma imagem de Raio-X ou ressonância magnética da mesma forma olhando para o caminho da varredura do movimento ocular e quanto tempo é gasto avaliando estruturas físicas críticas15. Nesses exemplos, o padrão de movimentos oculares indica quais partes da imagem atraem a atenção da pessoa que vê a imagem.

Quando os leitores leem um texto, eles movem os olhos da palavra para a palavra através de um padrão alternado de fixações (pontos em que os olhos estão parados e focados em uma palavra) e saccades (pontos em que o olho está se movendo entre palavras). Fixações após saccades que movem o leitor para a frente através de um texto são chamadas de fixações e fixações avançadas após saccades que movem o leitor para pontos anteriores em um texto são chamados de fixações regressivas. A suposição básica dos métodos de rastreamento ocular é que o aumento das demandas de processamento está associado ao aumento do tempo de processamento ou mudanças no padrão de fixações. O aumento do tempo de processamento pode ser refletido por fixações de maior duração ou um número maior de fixações (para a frente e regressivas).
Os movimentos oculares fornecem várias vantagens importantes como medida do comportamento de leitura em relação à medição dos tempos de leitura para uma passagem inteira ou tempos de leitura frase por frase. Primeiro, o monitoramento dos movimentos oculares produz um registro contínuo e on-line do desempenho da leitura. Isso fornece a capacidade de examinar as demandas de processamento de texto em nível global (em um texto inteiro), o nível de sentença (sentenças individuais) ou o nível local (palavras ou frases individuais). Por exemplo, mudanças na dificuldade global levam a mudanças em várias medidas de desempenho, como tempo total de leitura, número de fixações para a frente e número de regressões. Mudanças na dificuldade de nível local também afetam várias medidas, como tempos de leitura para palavras individuais, a probabilidade de fixar palavras e a probabilidade de fazer regressões a palavras específicas. Os tempos gerais de leitura ou os tempos de leitura de frase por frase não fornecem medidas tão detalhadas do desempenho da leitura. Em segundo lugar, os movimentos oculares são uma parte natural da leitura; portanto, nenhuma exigência adicional de tarefa é colocada em um leitor. Em terceiro lugar, podem ser analisados múltiplos aspectos dos movimentos oculares (por exemplo, duração de fixação, comprimento de saccade e frequência de regressão), fornecendo uma janela para diferentes elementos do processo de leitura. Em quarto lugar, os movimentos oculares refletem diretamente as demandas de processamento associadas às características do texto que está sendo lido. Por exemplo, os movimentos oculares variam em função da frequência de palavras10,11, comprimento da palavra7,ambiguidade léxica2,restrição contextual1e repetição10,13. Em quinto lugar, os movimentos oculares refletem diferenças individuais nos leitores. Por exemplo, os movimentos oculares variam de acordo com a capacidade de leitura1, conhecimento prévio sobre um tópico9e idade do leitor14. Rayner, Pollatsek, Ashby e Clifton13 fornecem uma revisão completa dos movimentos oculares durante a leitura. Juntas, essas vantagens tornam os movimentos oculares uma medida ideal do comportamento de leitura.
A pesquisa aqui descrita utilizou uma metodologia de movimento ocular para estudar os processos cognitivos envolvidos na compreensão de texto. Especificamente, o experimento foi projetado para explorar como metáforas familiares e desconhecidas são processadas4. Neste estudo, os participantes leram textos curtos apresentados em um monitor de computador enquanto seus movimentos oculares eram monitorados. Cada texto continha quatro frases. As duas primeiras frases forneceram um contexto que era consistente com o significado pretendido da metáfora. As metáforas foram apresentadas na terceira frase. A quarta sentença serviu como uma conclusão neutra. Exemplos de textos contendo metáforas familiares (1) e desconhecidas (2) são apresentados abaixo com as metáforas sublinhadas para facilitar a identificação.
<ol><li>
Passagem de metáfora familiar. Peter nunca tinha visto uma garota tão bonita antes. Ele realmente esperava que algo especial crescesse entre os dois. Ele pensou para si mesmo que o amor é uma flor. Peter ligou para a garota mais tarde naquela noite.</li>
	<li>
Passagem de metáfora desconhecida. Se formar na faculdade é um marco muito importante para muitas pessoas. É preciso muito trabalho duro para alcançar esse objetivo. Para muitas pessoas, um diploma é uma porta. Se formar na faculdade é algo para se orgulhar muito.</li>
</ol>Pesquisas passadas baseadas em uma variedade de métodos mostraram que metáforas familiares são mais fáceis de entender (processadas mais rapidamente) do que metáforas desconhecidas3,6. O poder do método de rastreamento ocular é que a fonte de dificuldade de processamento pode ser isolada a palavras específicas. Por exemplo, os pesquisadores podem determinar se o tempo extra necessário para compreender metáforas desconhecidas é obtido diminuindo ao ler cada palavra nas metáforas, ou diminuindo as últimas palavras da metáfora (quando está claro que a frase anterior é uma metáfora). Além disso, padrões de movimentos oculares apoiam inferências sobre os processos cognitivos envolvidos na compreensão das metáforas. Por exemplo, ao ler metáforas novas ou desconhecidas, os leitores precisariam processar ainda mais as metáforas para extrair os significados figurativos. Isso pode ser refletido no padrão de movimento dos olhos como regredindo ao início das metáforas e, em seguida, lendo através das metáforas uma segunda vez. Os leitores também podem tentar comparar os significados das duas palavras-chave nas metáforas (por exemplo, amor e flor), o que poderia levar a um padrão de movimentos oculares entre as palavras-chave. Alternativamente, ao ler metáforas familiares, os leitores podem extrair os significados figurativos imediatamente ao ler as metáforas; portanto, não seriam necessárias regressões. O ponto chave é que os padrões de movimento ocular permitem que os pesquisadores façam inferências sobre os processos online usados para compreender as metáforas. Isso suporta conclusões mais descritivas do que simplesmente afirmar que o tempo de processamento geral é mais longo para metáforas desconhecidas do que asfógenas familiares.
O estudo descrito aqui ilustra um método comum de contrastar padrões de movimento ocular para dois tipos de estímulos escritos e fornece uma situação concreta para descrever aspectos críticos das metodologias de movimento ocular. É importante ressaltar que o método de movimento ocular descrito aqui pode ser generalizado para estudar muitas outras questões, como como os leitores resolvem problemas matemáticos baseados em palavras que variam em complexidade (por exemplo, alta versus baixa complexidade), ou como os problemas de palavras são resolvidos por especialistas em domínio versus novatos. Os movimentos oculares poderiam ser usados para determinar quais palavras nos problemas atraem mais atenção (ou seja, as maiores durações de fixação e o maior número de fixações) e se especialistas e novatos se concentram nas mesmas informações. Em cada caso, o monitoramento dos movimentos oculares forneceria um registro das mudanças momente a momento nas demandas de processamento associadas à compreensão dos problemas que estão sendo lidos.

<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

O presente artigo descreve como usar metodologias de rastreamento ocular para estudar os processos cognitivos envolvidos na compreensão de texto. Medir os movimentos oculares durante a leitura é um dos métodos mais precisos para medir demandas de processamento momento a momento (online) durante a compreensão de texto. As demandas de processamento cognitivo são refletidas por vários aspectos do comportamento do movimento ocular, como duração da fixação, número de fixações e número de regressões (voltando a partes anteriores de um texto). Importantes propriedades de equipamentos de rastreamento ocular que os pesquisadores precisam considerar são descritas, incluindo a frequência com que a posição ocular é medida (taxa de amostragem), precisão de determinar a posição ocular, quanto movimento da cabeça é permitido e facilidade de uso. Também são descritas propriedades de estímulos que influenciam os movimentos oculares que precisam ser controlados em estudos de compreensão de texto, como a posição, frequência e duração das palavras-alvo. Recomendações processuais relacionadas à preparação do participante, criação e calibração do equipamento e execução de um estudo são dadas. Os resultados representativos são apresentados para ilustrar como os dados podem ser avaliados. Embora a metodologia seja descrita em termos de compreensão da leitura, grande parte das informações apresentadas pode ser aplicada a qualquer estudo em que os participantes leiam estímulos verbais.

Vários aspectos dos movimentos oculares podem ser analisados, e estes são frequentemente categorizados como medidas globais e locais. As medidas globais refletem o comportamento do movimento ocular em todo um estudo, como o tempo de leitura geral, a duração média de fixação de todas as palavras e o número total de fixações (tanto para a frente quanto para a regressiva). As medidas locais refletem o comportamento do movimento ocular para uma palavra-alvo específica ou um conjunto de palavras-alvo (como palavras nas metáforas) e são referidas como regiões de interesse. As medidas locais incluem tempos de fixação de palavras-alvo, a probabilidade de fixar palavras-alvo, o número de fixações em palavras-alvo e o número de regressões às palavras-alvo, para citar algumas. Além disso, as medidas locais são frequentemente discutidas em termos de primeira corrida, segunda execução e tempo total. A primeira execução (também chamada de primeiro passe) refere-se a fixações feitas em uma palavra-alvo antes de passar para outra palavra. Isso pode ser considerado como o primeiro encontro com a palavra-alvo. A segunda execução (também chamada de segunda passagem) refere-se a fixações feitas em uma palavra-alvo depois de ter deixado a palavra-alvo inicialmente. Geralmente são regressões às palavras-alvo. O tempo total inclui todas as fixações feitas nas palavras-alvo (todas as corridas combinadas). Medidas mais complexas também são usadas para avaliar o tempo de processamento e os padrões de movimento dos olhos, como a duração do caminho de regressão, que é definido como o tempo total de encontrar inicialmente uma palavra para mover-se para a palavra subsequente. Por exemplo, se um leitor (1) fixasse a última palavra em uma metáfora, (2) voltasse a fixar a primeira palavra na metáfora, (3) fixada na última palavra novamente, e então (4) fixasse a primeira palavra na frase seguinte, a duração do caminho de regressão incluiria as três primeiras fixações neste exemplo.
Os movimentos oculares de um ensaio amostral são apresentados na Figura 2. Os círculos representam locais de fixação e as linhas amarelas representam saccades, que mostram como o leitor passou de palavra para palavra. A dificuldade extra de processamento associada à metáfora pode ser vista pela densidade de fixações na metáfora. As fixações podem ser agrupadas por regiões de interesse (por exemplo, palavras nas metáforas) para determinar quanto tempo foi gasto em cada palavra e o número de fixações feitas em cada palavra para metáforas familiares e desconhecidas. Os resultados mostrados na Figura 3 demonstram que mais tempo foi gasto processando as duas palavras-chave em metáforas desconhecidas do que em metáforas familiares.
As vantagens de registrar movimentos oculares em oposição aos tempos de leitura para um trecho inteiro ou tempos de leitura frase por frase podem ser vistas nas Figuras 2 e 3. Por exemplo, há cinco fixações na região da metáfora(Figura 2),três fixações para a frente e duas fixações regressivas, que refletem o leitor lendo através da metáfora para "porta" e depois retornando (regredindo) em "grau". Em essência, a metáfora foi lida duas vezes. Esse resultado passaria despercebido se fossem medidos apenas os tempos de leitura de frases ou os tempos gerais de leitura. Como segundo exemplo, a Figura 3 mostra que mais tempo foi gasto lendo a última palavra da metáfora do que as outras três palavras na metáfora, e que o tempo de leitura era mais rápido para metáforas familiares do que desconhecidas para três das quatro palavras nas metáforas. Medir os tempos de leitura frase a frase indicaria tempos de leitura mais longos para frases contendo metáforas familiares do que metáforas desconhecidas, mas seria impossível saber se o tempo extra de leitura foi distribuído em todas as palavras na metáfora ou se estava confinado a palavras específicas, e quanto tempo foi gasto em cada palavra seria desconhecido. Esses dois exemplos mostram o benefício de registrar o comportamento contínuo de leitura on-line.
<img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50780/50780fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50780/50780fig1.jpg"> Figura 1. A imagem à esquerda mostra um participante posicionado na testa/queixo descansando enquanto olha para uma tela de computador. A fonte de luz infravermelha e a câmera de vídeo estão localizadas sob o display. A imagem certa mostra a exibição do experimentador. A imagem grande no quadro superior mostra o rosto do participante ao redor do olho direito (o olho sendo rastreado) e a pequena imagem mostra um close-up do olho direito. As áreas azuis são áreas de alto reflexo de luz infravermelha do cabelo do participante (imagem grande) e pupila (pequena imagem). Os cabelos cruzados sobre o olho identificam o centro da pupila e o reflexo da córnea perto da parte inferior da pupila. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50780/50780fig1highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver imagem maior.</a>
<img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50780/50780fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50780/50780fig3.jpg"> Figura 2. Movimentos oculares de uma passagem de amostra contendo uma metáfora desconhecida (um grau é uma porta). Os círculos indicam locais de fixação e as linhas amarelas indicam caminhos saccade. Círculos maiores representam fixações de maior duração. Os pequenos números próximos aos círculos indicam duração de fixação em milissegundos (msec). Lacunas (sem linha saccade, como entre as palavras muitas pessoas) indicam pontos onde uma perda de faixa ocorreu devido a um artefato como sujeitos momentaneamente fechando seus olhos. A figura mostra uma regressão da porta em grau dentro da metáfora.
<img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50780/50780fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50780/50780fig2.jpg"> Figura 3. Duração total de fixação (msec) em palavras em metáforas familiares e desconhecidas. As palavras no eixo horizontal correspondem à amostra familiar (F) e metáforas desconhecidas (U). Os dados representam uma média de 10 metáforas familiares e 10 desconhecidas.

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

O presente artigo descreve como usar metodologias de rastreamento ocular para estudar os processos cognitivos envolvidos na compreensão de texto. Descrições de equipamentos de rastreamento ocular, como desenvolver estímulos experimentais e recomendações processuais estão incluídas. As informações apresentadas podem ser aplicadas à maioria dos estudos utilizando estímulos verbais.

Usando movimentos oculares para avaliar os processos cognitivos envolvidos na compreensão de texto

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 visualizações.  University of Illinois at Chicago. O presente artigo descreve como usar metodologias de rastreamento ocular para estudar os processos cognitivos envolvidos na compreensão de texto. Descrições de equipamentos de rastreamento ocular, como desenvolver estímulos experimentais e recomendações processuais estão incluídas. As informações apresentadas podem ser aplicadas à maioria dos estudos utilizando estímulos verbais.

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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.

A Task Congruência Crossmodal como um meio para se obter uma medida comportamental Objetivo no Rubber Mão 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 ...

Comportamento

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.

Métodos para pesquisar a influência de cima para baixo processos visuais em Comportamento Motor

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are ...

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.

Descobrindo batida Surdez: Distúrbios Detecção de ritmo com o dedo Sincronizado Tapping e Tarefas de temporização da Percepção

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.

Potenciais relacionados a eventos durante tarefas Alvo de resposta para estudar processos cognitivos de Membro Superior uso em crianças com paralisia cerebral unilateral

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).

Gravação mouse ultra-som vocalizações para avaliar Comunicação Social

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 de controle para avaliar a função cognitiva em pacientes com Esclerose Lateral Amiotrófica

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.

Olho de monitoramento durante a compreensão de linguagem visualmente situado: Flexibilidade e limitações no descobrindo contexto Visual Effects

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.

Usando movimentos oculares gravados no paradigma Visual do mundo para explorar o processamento on-line de língua falada

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 para distinguir os movimentos oculares regressivo compreensão-Oculomotor baseados e durante a leitura

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.