В этом видео мы описываем простой протокол времени и экономически эффективного использования транскраниальной стимуляции прямого тока для психо- и нейролингвистических экспериментов, направленных на изучение натуралистическим, но полностью контролируемым способом роли корковых областей человеческого мозга в изучении слов, а также комплексный набор поведенческих процедур для оценки результатов. Язык является очень важной, но плохо понятой функцией человеческого мозга. В то время как исследования моделей активации мозга во время понимания языка в изобилии то, что часто критически отсутствует причинно-следственных доказательств участия мозга в конкретной функции, не в последнюю очередь из-за уникальной человеческой природы этой способности, и нехватка нейрофизиологических инструментов для изучения причинно-следственных отношений в головном мозге неинвазивно.
В последние годы наблюдается быстрый рост использования транскраниальной стимуляции прямого тока, или tDCS, который является легким, недорогим и безопасным неинвазивным методом, который может модулировать состояние стимулированной области мозга, которую он делает сшательно, сдвигая пороги возбуждения и торможения, и таким образом позволяет изучить его особый вклад в конкретные функции. Здесь мы опишем использование tDCS в психолингвистическом эксперименте по изучению слов. Здесь мы рассмотрим применение tDCS к языковым областям в эксперименте по изучению слов.
В целом, случай изучения слов здесь приводится в качестве одного из примеров нейролингвистического эксперимента, и часть процедуры tDCS не должна существенно меняться для других типов языковых экспериментов, которые нацелены на те же области. Тем не менее, мы используем эту возможность, чтобы также выделить основные методологические соображения в эксперименте по приобретению слова как таковой, который является второй главной целью настоящего доклада. Важно получить все юридические и этические разрешения на исследования на человеческие темы, которые требуются в соответствии с вашим местным законодательством.
В нашем исследовании разрешение было выдано Комитетом по этике Санкт-Петербургского университета. Проведение всех измерений в звуконепроницаемой или, по крайней мере, затухаемой звукоизоляции камеры. Звукоизоляция очень важна, так как любой посторонний звук, шум, человеческая речь и так далее могут существенно повлиять на производительность и тем самым повлиять на данные.
Чтобы избежать помех из-за ненужного контакта экспериментатора, внутри камеры должны находиться только экран, наушники или динамики, а также любые входные устройства, такие как клавиатура или кноповицы. Взаимодействие с экспериментатором должно проводиться по домофону, если не требуется личный контакт. Оптимальными параметрами для представления текста являются черный текст на сером фоне.
Мы используем шрифт размером с Arial 27. Чтобы уменьшить задержки и испуг в визуальной презентации, мы рекомендуем использовать видеокарту и монитор с скоростью обновления 100 герц и выше. Для измерения времени реакции используйте исследовательские панели реагирования, которые были эргономикой и более точными сроками по сравнению с обычными клавиатурами.
Мы выбрали слова русского языка, которые контролировались по длине и общей структуре, чтобы избежать какого-либо основного влияния поверхностных свойств на обработку более высокого уровня. Чтобы создать несколько списков, мы разделили слово на наборы, которые не отличались статистически по их и слоговой частоте. Это было установлено с помощью T-тестов.
Новые формы слов были созданы путем транспонирования альтернативных слогов в каждом наборе слов. Таким образом, новые слова напоминали существующие слова с точки зрения ретографической и фонологической структуры. В результате мы создали список форм слов, которые необходимо изузнать, и список похожих неученных псевдослов из одного набора существующих слов.
Все три типа стимулов, которые разделяют один набор, таким образом, потенциально вступают в лексическую конкуренцию в качестве соседей после этапа обучения. Был также подготовлен дополнительный контрольный список слов и псевдо слов, которые не разделяют это сходство. Наборы уравновешивались вокруг предметных групп таким образом, чтобы они играли различные экспериментальные роли, чтобы свести к минимуму любое воздействие формы поверхности на недавно приобретенную семантику.
Мы также создали новые значения, связанные с новыми словами в процессе обучения. Они были сделаны из устаревших или реальных понятий, не присутствующих на языке участников. Для контекстуального изучения новой семантики мы создали пять предложений для каждой новой концепции, описывающей ситуации, с помощью которых можно было понять значение новых слов постепенно от общего к более конкретному контексту.
Новые слова были представлены в их базовой форме. Длина предложений и количество слов контролировались и баланс между условиями. Каждое предложение состояло из восьми слов в соответствии с минимальной продолжительностью предложений на русском языке, что позволяет понять контекст.
Как вы читаете эти предложения, вы можете понять, что circunal является своего рода негативное чувство, которое появляется, когда вы должны помнить слишком много паролей от ваших счетов. Для оценки приобретения и понимания форм слова и семантики мы используем несколько задач, бесплатный отзыв, распознавание сигналов, лексические решения, семантическое определение и семантическое суждение. В задаче свободного отзыва участники должны были воспроизвести как можно больше новых форм слов, как они могли вспомнить, введя их в подготовленную таблицу.
Задачи распознавания и лексических решений использовались одними и теми же стимулами и скоростью представления и отличались только инструкциями. Элементы были представлены последовательно и случайным образом. В задаче распознавания участники должны были нажать кнопку один, если они столкнулись со словом во время эксперимента или нажмите два, если они этого не сделали.
В лексическом решении, они должны были нажать кнопку один, если представлены то, что имеет смысл или нажмите два, если это не так. Для оценки получения нормальных значений и соответствия между этим значением и формой поверхности использовались семантические задачи. В задаче семантического определения участникам предоставляется список элементов, представленных ранее на этапе обучения.
Они должны попытаться определить каждый из них и ввести свои определения в электронную таблицу. В семантическом суждении участникам были представлены слово и три определения. Они должны выбрать одно правильное определение для каждого слова, нажав соответствующую кнопку.
Только одно из определений было правильным. Кроме того, мы предлагаем включить ни один из этих или не уверенный вариант. Транскраниальный прямой ток электрической стимуляции, tDCS, генерирует нейро модуляции и спонтанной и нейронной активности.
В зависимости от ориентации клеток по отношению к течению, мембранный потенциал может быть слегка сдвинут в сторону гиперполяризации. Например, для моторной системы это происходит во время анодальной стимуляции, или деполяризации для катодальной стимуляции. Это изменение в вашей нервной возбудимости приведет к различным временным изменениям в функции мозга, в том числе двигательных сенсорных и высокого уровня когнитивных функций.
Здесь мы рассмотрим применение tDCS к языковым областям, таким как области Вернике и Брока человека в эксперименте по изучению слов. Важно помнить основное различие между tDCS и другими неинвазивными методами стимуляции мозга, такими как транскраниальная магнитная стимуляция, во-первых, так как нет более простого способа определить чувствительность к tDCS по пороговой оценке, для всех испытуемых применяется единый протокол. Во-вторых, очень трудно точно оценить область стимуляции.
Можно говорить только о гипотетической области. В-третьих, также трудно оценить продолжительность оффлайн-эффектов стимуляции. Предположительно, основной эффект стимуляции наблюдается до одного часа после прекращения стимуляции.
Однако эффект стимуляции иногда можно обнаружить даже на следующий день после стимуляции. Есть три типа стимуляции, катодные, с катодным электродом над целевой области, анодаль, с анодом над целевой области, и плацебо, или фиктивной стимуляции. Используйте губки электродов размером пять на пять сантиметров.
Электроды следует замачить в физиологическом солевом растворе за пять минут до нанесения. Для того, чтобы свести к минимуму влияние стимуляции на другие участки мозга положить анодаль электрод в основании шеи на правой стороне. Мы используем губчатые электроды размером два на пять сантиметров.
Особое внимание следует уделить предотвращению распространения раствора за пределы зоны применения электрода. Особое внимание следует принять, чтобы сохранить окружающую область электрода сухой. Оптимальным протоколом стимуляции катода является стимуляция на один миллиампер ток в течение 10 минут.
Во-первых, ток поднимается до одного миллиампера в течение первых 20 секунд, а в конце стимуляции он уменьшается до нуля в последние 20 секунд стимуляции. Наборы с контекстуальными предложениями, содержащими новые слова, представлены в случайном порядке. Каждое предложение начинается с представления слова за словом.
После этого все предложение появляется на экране, чтобы обеспечить его полное понимание. Участники должны нажать указанную кнопку ответа указательным пальцем левой руки после прочтения всего предложения. Левая рука используется для уменьшения помех в языковых ошибках левого полушария.
Продолжительность представления предложения составляет пять секунд. Затем перекрестие появляется в центре экрана в течение 500 миллисекунд и начинается следующее предложение. Наборы предложений отделены друг от друга появлением трех перекрестий в течение двух секунд.
Каждая новая концепция презентации начинается с другого перекрестия настоящее время в течение 500 миллисекунд, прежде чем предложение слова мигают. Каждое слово представлено в течение 500 миллисекунд, пустой экран и цвет фона между словами в пределах одного предложения в течение 300 миллисекунд. Мы использовали батарею различных тестов, так как влияние tDCS на обработку языка не очень хорошо известно.
Для оценки эффектов обучения как сразу, так и после ночного этапа консолидации мы рекомендуем разорвать стимул, установленный на два подмножества, равномерно распределенных по условиям стимулирования и уравновешиваемых по всей предметной группе. Мы выполняем задачи оценки сразу после протокола обучения и после 24-часовой задержки. Этот протокол позволяет проводить анализ данных с помощью различных тестов, сравнивая два набора образцов, поступающих из непрерывных дистрибутивов с равными медианами, такими как тест Wilcox и Rank Sum, или тест Mann-Whitney U, или медианы для выборки T-теста, если распределение нормальное.
В каждой группе между двумя сессиями оценки были заметные различия в оценках точности и времени реакции. В фиктивных групповых романах распознавание слов в первый день было значительно лучше, чем во второй. В катодной группе время реакции задержки в задаче распознавания было значительно быстрее для новых слов, чем для конкурентов псевдо слов в первый день, но не на второй.
Результаты лексического решения показали, что после катодальной стимуляции как на первый, так и на второй день была значительно лучше производительность для новых слов, чем для псевдослов конкурентов. В фиктивной группе, однако, этот эффект был значительным только на второй день. tDCS языковых корти, иллюиллюсировать здесь области Вернике производит сложную модель поведенческих результатов.
Контекстное представление новых слов после tDCS значительно расширяет возможности одновременного изучения приобретения формы слова как таковой и ее семантики. Для разъединения различных эффектов необходима батарея различных тестов, которые могли бы проверить процессы на разных уровнях кратковременной и долгосрочной памяти, лексического доступа, семантической обработки и так далее. Когнитивные эффекты, достигнутые во время переходной фазы стимуляции, поддерживаются в течение более длительного периода и поэтому могут быть использованы для модуляции приобретения слов и обработки в практических условиях.
