Name: eye-tracking to distinguish comprehension-based and oculomotor-based regressive eye movements during reading
Uploaded: 2018-10-18T14:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Eye-tracking to Distinguish Comprehension-based and Oculomotor-based Regressive Eye Movements During Reading at JoVE.com

作者没有确认。

肯特州立大学和斯泰森大学的机构审查委员会已经批准了这里描述的所有方法。
1. 合格参加者
注意:本研究的目的是了解熟练成人读者的阅读过程。因此, 必须满足某些资格要求。此类控制可确保结果直接适用于具有典型认知过程的熟练成人读者群体。
<ol><li>招聘符合以下资格要求的学员: 必须年满18周岁, 无阅读障碍 (诵读困难、书写困难等...

<ol>
	<li>Rayner, K. <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+in+reading+and+information+processing:+20+years+of+research.">Eye movements in reading and information processing: 20 years of research.</a> Psychological Bulletin. 124 (3), 372-422 (1998).</li><li>Posner, M. I., Cohen, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Components+of+visual+orienting.">Components of visual orienting.</a> Attention and Performance X: Control Language Processes. (32), 531-556 (1984).</li><li>Klein, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+return.">Inhibition of return.</a> Trends in Cognitive Sciences. 4 (4), 138-147 (2000).</li><li>Henderson, J. M., Luke, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oculomotor+inhibition+of+return+in+normal+and+mindless+reading.">Oculomotor inhibition of return in normal and mindless reading.</a> Psychonomic Bulletin and Review. 12 (9), 414 (2012).</li><li>Rayner, K., Juhasz, B., 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=Inhibition+of+saccade+return+in+reading.">Inhibition of saccade return in reading.</a> Vision Research. 43 (9), 1027-1034 (2003).</li><li>Henderson, J. M., Luke, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oculomotor+inhibition+of+return+in+normal+and+mindless+reading.">Oculomotor inhibition of return in normal and mindless reading.</a> Psychonomic Bulletin &amp; Review. 19, 1101-1107 (2012).</li><li>Folk, J. R., Morris, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+lexical+codes+in+reading:+Evidence+from+eye+movements,+naming+time,+and+oral+reading.">Multiple lexical codes in reading: Evidence from eye movements, naming time, and oral reading.</a> Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory. 21 (6), 1412-1429 (1995).</li><li>Frazier, L., Rayner, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Making+and+correcting+errors+during+sentence+comprehension:+Eye+movements+in+the+analysis+of+structurally+ambiguous+sentences.">Making and correcting errors during sentence comprehension: Eye movements in the analysis of structurally ambiguous sentences.</a> Cognitive Psychology. 14 (2), 178-210 (1982).</li><li>Rayner, K., Chace, K. H., Slattery, T. J., Ashby, J. <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+as+reflections+of+comprehension+processing+in+reading.">Eye movements as reflections of comprehension processing in reading.</a> Scientific Studies of Reading. 10 (3), 241-255 (2009).</li><li>Schotter, E. R., Tran, R., Rayner, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Don&#8217;t+believe+what+you+read+(only+once)+comprehension+is+supported+by+regressions+during+reading.">Don&#8217;t believe what you read (only once) comprehension is supported by regressions during reading.</a> Psychological Science. 26 (6), 1218-1226 (2014).</li><li>Eskenazi, M. A., Folk, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Skipped+words+and+fixated+words+are+processed+differently+during+reading.">Skipped words and fixated words are processed differently during reading.</a> Psychonomic Bulletin and Review. 22 (2), 537-542 (2015).</li><li>Titone, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemispheric+differences+in+context+sensitivity+during+lexical+ambiguity+resolution.">Hemispheric differences in context sensitivity during lexical ambiguity resolution.</a> Brain and Language. 65 (3), 361-394 (1998).</li><li>Reichle, E. D., Warren, T., McConnell, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+EZ+reader+to+model+the+effects+of+higher+level+language+processing+on+eye+movements+during+reading.">Using EZ reader to model the effects of higher level language processing on eye movements during reading.</a> Psychonomic Bulletin and Review. 16 (1), 1-21 (2009).</li><li>Eskenazi, M. A., Folk, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regressions+during+reading:+The+cost+depends+on+the+cause.">Regressions during reading: The cost depends on the cause.</a> Psychonomic Bulletin and Review. 24 (4), 1211-1216 (2017).</li><li>Nelson, D. L., McEvoy, C. L., Walling, J. R., Wheeler, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+University+of+South+Florida+homograph+norms.">The University of South Florida homograph norms.</a> Behavior Research Methods. 12 (1), 16-37 (1980).</li><li>Baayen, R. H., Piepenbrock, R., Gulikers, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> CELEX2 LDC96L14. Web Download. Philadelphia: Linguistic Data Consortium. , (1995).</li><li>Rayner, K. <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+and+the+perceptual+span+in+beginning+and+skilled+readers.">Eye movements and the perceptual span in beginning and skilled readers.</a> Journal of Experimental Child Psychology. 42 (2), 211-236 (1986).</li><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> Quarterly Journal of Experimental Psychology A. 58 (6), 1065-1086 (2005).</li></ol>

目前的研究提供了一种在阅读过程中区分两种不同类型的退行性眼动的方法-那些是基于理解困难和基于眼球的错误。数据提供的证据表明, 低级别注意过程, IOR, 可能取决于回归的类型。发现 IOR 只发生在基于眼球的回归, 而不是基于理解的回归14。因此, 在阅读过程中得出关于认知处理的结论时, 区分不同类型的退行性眼球运动是非常重要的。
<p class="jo...

本文所描述的方法旨在研究在阅读过程中, 回归眼动抑制返回 (IOR) 的作用, 侧重于理解困难与结果触发的回归的动动误差。具体而言, 我们调查了由于理解困难而启动的回归, 以及由于动动误差而引发的倒退是否受到 IOR 效应的影响。
倒退的眼球运动, 或回归, 是在文本中向后移动的眼球运动。根据读者和文字特征, 10-25% 的眼球运动向后移动1。这使得研究人员研究了在自然阅读过程中, IOR 效应是否影响了回归眼球运动。IOR 是一种动动效应, 它会导致延迟增加, 从而将注意力恢复到以前参加过的目标, 而此前未参加过2的目标。虽然为建立 IOR 效果而做的大部分工作都涉及非阅读视觉注意任务3, 但效果已扩展到阅读4、5。
研究阅读中的回归和 ior 的工作重点在于, 如 IOR 这样的动眼效应是否会影响阅读中的眼球运动控制。一项研究5在阅读任务中找到了 IOR 的证据。他们发现, 读者在回归前的固定时间花了大约 30 ms。这被解释为 IOR "成本"-在返回以前的固定位置之前的延迟。这在常规阅读和盲目阅读条件6支持。
尽管有证据表明, 在正常的阅读情况下可以找到 IOR, 但很明显, 回归眼球运动并不都有相同的根本原因。理解困难导致的回归已被证明是7,8,9,10。尽管有证据表明, 阅读过程中的眼球运动一般是由认知和语言因素1决定的, 但也假定有时回归会发生在低电平的动眼因子 (如目标过冲1) 的响应中。据推测, 在一些试验中, 读者错误地规划一个扫视和土地超出他们预期的目标词 (超调)。在这种情况下, 可能会出现短的纠正倒退扫视, 这样无意中跳过的单词就可以被固定。鉴于两种基本的机制--语言和动眼--已经被假定为倒退的眼球运动, 不清楚是否同时发生了两种情况。目前的方法允许测量的 IOR 效果, 当倒退的眼睛运动已启动由于理解困难和由于眼球过度过冲的结果。因此, 该方法允许研究人员区分回归眼球运动的基础机制, 从而评估 IOR 效应。
目前的方法利用两个确定的机制, 触发回归眼球运动。通过设计材料, 使重复阅读很可能被理解困难或过冲所触发, 研究人员能够研究在阅读中可能发生 IOR 的情况。为了鼓励由于动眼错误而重新阅读, 我们嵌入了短目标字词, 显示跳过率约为 50% (从以前的研究11改编)。跳过的单词通常后跟纠正倒退扫视, 当跳过是由动眼错误11的结果。另一套材料由包含语义上含糊不清的触机; 同音词 (例如, 年级: 学校/斜坡) 的句子组成。这些句子是从模糊性研究12中改编而来的, 包含了同音字的意图意义的信息。因此, 这将增加读者为理解而重新阅读的机会。语境与同音字的不太可能的含义是一致的, 使得读者在第一次接触目标词时, 在最初选择更频繁、更显性的意义后, 可能不得不重新阅读。眼球运动监测和旨在增加回归的材料的结合使这种方法独特, 允许检查回归眼球运动与不同的根本原因。
了解回归扫视的机制以及在这些因素中的影响, 如 IOR 在它们中的作用, 对眼动控制模型和理解眼球的眼睛运动与认知控制之间的关系很重要。运动。例如, 一个最新版本的 "眼动控制" 的 e-Z 读卡器模型使用 30 ms 的成本为所有倒退眼动13。然而, 我们的方法表明, 这样的成本只适用于由动眼误差引起的回归。
眼球运动措施允许研究人员在阅读1中跟踪瞬间认知处理。最近, 眼球运动控制模型开始尝试解释退行性眼球运动的机制。由于回归通常是在理解困难的情况下启动的, 所以任何有兴趣理解阅读过程的研究人员都应该尝试区分由眼球误差引起的回归, 而不是理解过程。这种方法表明, 回归的代价仅是动眼误差的结果, 作为一个启动点, 用于区分回归类型。眼动测量的组合 (回归, 复位前的固定时间) 和仔细控制的材料允许这种差异。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:572px;" width="573">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Eyelink 1000 Plus</td>
			<td style="width:71px;">SR Research</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Video-based eye tracker</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Experiment Builder Software</td>
			<td style="width:71px;">SR Research</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Software to build eye tracking experiments</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Data Viewer</td>
			<td style="width:71px;">SR Research</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Software to retireve eye tracking measures</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

eye-tracking to distinguish comprehension-based and oculomotor-based regressive eye movements during reading

退行性眼球运动是通过文字向后移动的眼球运动, 在阅读过程中包含大约10-25% 的眼球运动。因此, 了解回归的原因和机制在理解眼球运动行为方面起着重要作用。抑制返回 (IOR) 是一种眼动效应, 会导致延迟增加, 从而使注意力恢复到先前参加的目标, 而不是以前参加过的目标。因此, IOR 可能会影响回归。本文介绍了如何设计材料, 以区分由理解相关和动眼过程引起的回归;后者受 IOR 的规限。该方法允许研究人员识别 IOR 并控制回归的原因。虽然该方法需要严格控制的材料和大量的参与者和材料, 它允许研究人员区分和控制在他们的阅读研究中发生的回归类型。

我们以前的工作结果使用这种范式14导致了17% 回归率在动眼误差条件和29% 回归率在理解困难条件14。在动动误差条件下, 32% 的回归是以前固定的单词, 68% 的回归是以前跳过的单词。在理解困难条件下出现逆向模式。在29% 的回归中, 61% 是以前的固定词, 而39% 是以前跳过的单词 (见表 1)。
对这些实验感兴趣的重要变量是在 wordn+...

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

眼动追踪在阅读中区分基于理解的和基于眼球的退行性眼球运动

该方法旨在研究在阅读过程中抑制返回 (IOR) 对退行性眼球运动的作用。重点在于区分因理解困难而触发的回归与从动动误差触发的结果, 包括 IOR 在两种回归类型中的作用。

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

此方法可以帮助回答阅读过程中与眼睛运动控制相关的关键问题，例如在回归囊中抑制返回的作用。这种技术的主要优点是，它允许研究人员区分不同类型的回归眼动。展示这个程序的将是卡西迪·坎贝尔、麦肯齐·纳尔文和布列塔尼·托马斯，他们是我实验室的本科生研究助理。卡西迪将控制眼动仪作为研究人员，麦肯齐将是参与者，布列塔尼将完成封闭的任务。首先准备奥库洛运动矫正回归的实验刺激。为此，请从英语语料库（如 SUBTLWF）中选择单词，该语料库提供每百万个数的单词及其频率列表。首先选择一组至少 30 个目标单词，这是测量单词跳过和回归眼动的刺激。为了便于跳过，请选择频率低于每百万数数的三个字母的内容单词。还要选择读者在跳过或固定目标单词之前可能固定的目标词。这些应该是高频，每百万至少 30 个计数，并且有 5 到 7 个字母。接下来，选择读者在跳过或固定目标单词后可能关注的目标后单词。选择至少四个字母的高频介词。现在使用前面步骤中选择的单词，创建将嵌入这三个单词的句子上下文。将所有单词的刺激放在句子的中间。此处显示了一个示例句子。在这句话中绿色是目标前词，宝石是三字母低频不可预知的目标词，而周围是目标后词。创建句子框架后，使用一组单独的参与者使用封闭任务对刺激进行规范，以确保目标词无法从句子上下文进行预测。让这些参与者查看每个句子上下文，直到目标单词中不包括目标词，并生成他们认为最适合该句子的单词。这可以通过笔和纸或软件进行行为研究。接下来，为基于理解的回归准备刺激。对于本实验，通过引用本文中的附录 A 获取句子上下文，该附录 A 提供了以模棱两可的同音结束的中性句子框架。然后使用南佛罗里达大学同义词规范确定目标词的从属含义，并写下句子的后半部分，使同语与从属含义歧义。例如，同音等级的从属含义是山倾斜，而主导会议是评估尺度。因此，对于这里看到的句子，添加山，他们开车下来完成句子。使用采样率为1000赫兹的眼动仪，这意味着眼睛的位置将测量1000次/秒。眼科运动将从右眼测量，用于此实验。使用 21 英寸或更小的显示器，让参与者坐在离屏幕约 60 厘米远的地方。提供下巴休息，以稳定头部运动，并允许他们调整下巴休息和椅子的高度，直到他们舒适。还要提供一个键盘，并指示他们休息他们的手指在是和否按钮，将用于回答在实验过程中的理解问题。现在指示参与者凝视黑屏中央的白色圆圈，以校准他们的眼睛位置。他们应该保持他们的眼睛在圆圈，并遵循它，因为它移动到屏幕上的总共9个位置。接下来，通过让参与者在第一个单词的第一个字母的位置注视屏幕左侧的白色圆圈，验证眼睛的位置。然后按下一个按钮，控制阅读的开始。每个句子应按随机顺序出现在屏幕中心。使用单间距字体，使所有字符在参与者视网膜上占用相同的空间量。混合填充句子和理解句子，然后是实验句子的问题。确保在每个句子之前执行正确的漂移，如果参与者的视觉角度超过一个度，请重新校准他们的眼睛位置。此图显示了从中启动回归的目标单词的阅读时间。回归是以前固定或以前跳过的单词。如果存在抑制返回效果，显示将眼睛移回先前固定的目标的延迟，则对先前固定单词的回归预计会更长。掌握后，如果执行得当，每个参与者大约 30 分钟即可完成此技术。在尝试此过程时，重要的是要记住，跳过率往往很低，因此需要大量的刺激和参与者有足够的力量来检测差异。看完这个视频后，你应该有一个很好的理解如何创建刺激，将导致一个倒退的眼睛运动，以纠正眼动误差和刺激，将导致回归眼动引起的理解困难。

Research

JoVE Journal

Behavior

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

使用眼动来评估文本理解中涉及的认知过程

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

科研

行为学

Eye Tracking, Cortisol, and a Sleep vs. Wake Consolidation Delay: Combining Methods to Uncover an Interactive Effect of Sleep and Cortisol on Memory

眼睛跟踪，皮质醇和睡眠与唤醒延迟合并：合并方法来揭开睡眠和皮质醇的交互式影响记忆

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these ...

A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

一种方法来量化视觉信息加工儿童使用眼动追踪

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational ...

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

眼跟踪控制，以评估患者的认知功能与肌萎缩性脊髓侧索硬化症

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

视觉语言理解中的眼动追踪: 发现视觉语境效果的灵活性和局限性

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

Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children's Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior

行动中的目光: 在自然主义行为中对儿童动态视觉注意力的头戴式眼动

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact ...

Simultaneous Eye Tracking and Single-Neuron Recordings in Human Epilepsy Patients

人类癫痫患者同步眼动追踪和单神经记录

Intracranial recordings from patients with intractable epilepsy provide a unique opportunity to study the activity of individual human neurons during ...

Defining the Role Of Language in Infants' Object Categorization with Eye-tracking Paradigms

用眼动跟踪范式界定语言在婴儿对象分类中的作用

Assessing infant category learning is a challenging but vital aspect of studying infant cognition. By employing a familiarization-test paradigm, we ...

Exploring Infant Sensitivity to Visual Language using Eye Tracking and the Preferential Looking Paradigm

利用眼动追踪和偏好外观范式探索婴儿对视觉语言的敏感度

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world ...

Loneliness Assuaged: Eye-Tracking an Audience Watching Barrage Videos

孤独缓解：眼动跟踪观众观看酒吧视频

Researchers usually theorize media exposure based on assumptions of legacy media. However, a new interactive video viewing format, in this case barrage ...