Name: exploring infant sensitivity to visual language using eye tracking and the preferential looking paradigm
Uploaded: 2019-05-15T15:00:00
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La raccolta dei dati per lo studio è stata condotta nell'UCSD Mind, Experience, and Perception Lab (UCSD MEP Lab) dell'Università della California, San Diego. I finanziamenti sono stati forniti da NIH R01EY024622 (Bosworth & Dobkins) e NSF SBE-1041725 (Petitto & Allen; sotto-assegnazione a Bosworth). Siamo grati al team di ricerca degli studenti di MEPLab e ai neonati e alle famiglie di San Diego, California, che hanno partecipato a questo studio.

La seguente procedura, che coinvolge i partecipanti umani, è stata approvata dal programma Human Research Protections presso l'Università della California, San Diego.
1. Screening e preparazione dei partecipanti
<ol><li>Reclutai neonati nella fascia di età definita di interesse (ad es. dai 5 ai 14 mesi). Utilizza diversi metodi, tra cui social media, volantini, posta. Prendi in considerazione la possibilità di stipulare accordi con ospedali locali o uffici governativi per recuperare i do...

<ol>
	<li>Aslin, R. N., McMurray, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+corneal-reflection+eye+tracking+in+infancy:+Methodological+developments+and+applications+to+cognition.">Automated corneal-reflection eye tracking in infancy: Methodological developments and applications to cognition.</a> Infancy. 6 (2), 155-163 (2004).</li><li>Gredeb&#228;ck, G., Eriksson, M., Schmitow, C., Laeng, B., Stenberg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+differences+in+face+processing:+Infants&#8217;+scanning+patterns+and+pupil+dilations+are+influenced+by+the+distribution+of+parental+leave.">Individual differences in face processing: Infants&#8217; scanning patterns and pupil dilations are influenced by the distribution of parental leave.</a> Infancy. 17 (1), 79-101 (2012).</li><li>Gredeb&#228;ck, G., von Hofsten, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infants'+evolving+representations+of+object+motion+during+occlusion:+A+longitudinal+study+of+6-to+12-month-old+infants.">Infants' evolving representations of object motion during occlusion: A longitudinal study of 6-to 12-month-old infants.</a> Infancy. 6 (2), 165-184 (2004).</li><li>Byers-Heinlein, K., Werker, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monolingual,+bilingual,+trilingual:+infants'+language+experience+influences+the+development+of+a+word-learning+heuristic.">Monolingual, bilingual, trilingual: infants' language experience influences the development of a word-learning heuristic.</a> Developmental Science. 12 (5), 815-823 (2009).</li><li>Jusczyk, P. W., Bertoncini, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Viewing+the+development+of+speech+perception+as+an+innately+guided+learning+process.">Viewing the development of speech perception as an innately guided learning process.</a> Language and Speech. 31 (3), 217-238 (1988).</li><li>Krentz, U. C., Corina, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preference+for+language+in+early+infancy:+the+human+language+bias+is+not+speech+specific.">Preference for language in early infancy: the human language bias is not speech specific.</a> Developmental Science. 11 (1), 1-9 (2008).</li><li>Stone, A., Petitto, L. A., Bosworth, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+sonority+modulates+infants'+attraction+to+sign+language.">Visual sonority modulates infants' attraction to sign language.</a> Language Learning and Development. 14 (2), 130-148 (2017).</li><li>Brentari, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> A Prosodic Model of Sign Language Phonology. , (1998).</li><li>Jantunen, T., Takkinen, R., Brentari, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Syllable+structure+in+sign+language+phonology.">Syllable structure in sign language phonology.</a> Sign Languages. , 312-331 (2010).</li><li>MacNeilage, P. F., Krones, R., Hanson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Closed-loop+control+of+the+initiation+of+jaw+movement+for+speech.">Closed-loop control of the initiation of jaw movement for speech.</a> The Journal of the Acoustical Society of America. 47 (1), 104 (1970).</li><li>Ohala, J. 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+phonetics+and+phonology+of+aspects+of+assimilation.">The phonetics and phonology of aspects of assimilation.</a> Papers in Laboratory Phonology. 1, 258-275 (1990).</li><li>Perlmutter, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sonority+and+syllable+structure+in+American+Sign+Language.">Sonority and syllable structure in American Sign Language.</a> Linguistic Inquiry. 23 (3), 407-442 (1992).</li><li>Sandler, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sonority+cycle+in+American+Sign+Language.">A sonority cycle in American Sign Language.</a> Phonology. 10 (02), 243-279 (1993).</li><li>Berent, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Phonological Mind. , (2013).</li><li>G&#243;mez, D. M., Berent, I., Benavides-Varela, S., Bion, R. A., Cattarossi, L., Nespor, M., Mehler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Language+universals+at+birth.">Language universals at birth.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (16), 5837-5841 (2014).</li><li>Baker, S. A., Golinkoff, R. M., Petitto, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+insights+into+old+puzzles+from+infants'+categorical+discrimination+of+soundless+phonetic+units.">New insights into old puzzles from infants' categorical discrimination of soundless phonetic units.</a> Language Learning and Development. 2 (3), 147-162 (2006).</li><li>Werker, J. F., Tees, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cross-language+speech+perception:+Evidence+for+perceptual+reorganization+during+the+first+year+of+life.">Cross-language speech perception: Evidence for perceptual reorganization during the first year of life.</a> Infant Behavior and Development. 7 (1), 49-63 (1984).</li><li>Kuhl, P. K., Stevens, E., Hayashi, A., Deguchi, T., Kiritani, S., Iverson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infants+show+a+facilitation+effect+for+native+language+phonetic+perception+between+6+and+12+months.">Infants show a facilitation effect for native language phonetic perception between 6 and 12 months.</a> Developmental Science. 9 (2), 13-21 (2006).</li><li>Petitto, L. A., Berens, M. S., Kovelman, I., Dubins, M. H., Jasinska, K., Shalinsky, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+"perceptual+wedge+hypothesis"+as+the+basis+for+bilingual+babies'+phonetic+processing+advantage:+New+insights+from+fNIRS+brain+imaging.">The "perceptual wedge hypothesis" as the basis for bilingual babies' phonetic processing advantage: New insights from fNIRS brain imaging.</a> Brain and Language. 121 (2), 130-143 (2012).</li><li>Colombo, J., Mitchell, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infant+visual+habituation.">Infant visual habituation.</a> Neurobiology of Learning and Memory. 92 (2), 225-234 (2009).</li><li>Gredeb&#228;ck, G., Johnson, S., von Hofsten, 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+tracking+in+infancy+research.">Eye tracking in infancy research.</a> Developmental Neuropsychology. 35 (1), 1-19 (2010).</li><li>Duchowski, A. 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H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parsing+eye-tracking+data+of+variable+quality+to+provide+accurate+fixation+duration+estimates+in+infants+and+adults.">Parsing eye-tracking data of variable quality to provide accurate fixation duration estimates in infants and adults.</a> Behavior Research Methods. 45 (1), 229-250 (2013).</li><li>Hall, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+you+don&#8217;t+know+can+hurt+you:+The+risk+of+language+deprivation+by+impairing+sign+language+development+in+deaf+children.">What you don&#8217;t know can hurt you: The risk of language deprivation by impairing sign language development in deaf children.</a> Maternal and Child Health Journal. 21 (5), 961-965 (2017).</li><li>Petitto, L. A., Langdon, C., Stone, A., Andriola, D., Kartheiser, G., Cochran, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+sign+phonology:+Insights+into+human+reading+and+language+from+a+natural+soundless+phonology.">Visual sign phonology: Insights into human reading and language from a natural soundless phonology.</a> WIREs Cognitive Science. 7 (6), 366-381 (2016).</li><li>Johnson, M. H., Posner, M. I., Rothbart, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facilitation+of+saccades+toward+a+covertly+attended+location+in+early+infancy.">Facilitation of saccades toward a covertly attended location in early infancy.</a> Psychological Science. 5 (2), 90-93 (1994).</li><li>Norton, D., Stark, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scanpaths+in+eye+movements+during+pattern+perception.">Scanpaths in eye movements during pattern perception.</a> Science. 171 (3968), 308-311 (1971).</li><li>Sirois, S., Jackson, I. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pupil+dilation+and+object+permanence+in+infants.">Pupil dilation and object permanence in infants.</a> Infancy. 17 (1), 61-78 (2012).</li><li>Quinn, P. C., Uttley, L., Lee, K., Gibson, A., Smith, M., Slater, A. M., Pascalis, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infant+preference+for+female+faces+occurs+for+same-but+not+other-race+faces.">Infant preference for female faces occurs for same-but not other-race faces.</a> Journal of Neuropsychology. 2 (1), 15-26 (2008).</li><li>Rhodes, G., Geddes, K., Jeffery, L., Dziurawiec, S., Clark, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+average+and+symmetric+faces+attractive+to+infants?+Discrimination+and+looking+preferences.">Are average and symmetric faces attractive to infants? Discrimination and looking preferences.</a> Perception. 31 (3), 315-321 (2002).</li><li>Watanabe, K., Matsuda, T., Nishioka, T., Namatame, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye+gaze+during+observation+of+static+faces+in+deaf+people.">Eye gaze during observation of static faces in deaf people.</a> PloS One. 6 (2), 16919 (2011).</li></ol>

Abbiamo usato il paradigma dall'aspetto preferenziale per scoprire che i bambini possono essere sensibili a un particolare segnale visivo nel segnale linguistico, pur non avendo alcuna esperienza precedente con il linguaggio firmato. Inoltre, questa sensibilità è stata osservata solo nei neonati più giovani, e non nei neonati più grandi, una manifestazione della classica funzione di restringimento percettivo. La prova di una preferenza basata sull'età per le sillabe ben formate sulla base di restrizioni di sonorità...

L'obiettivo principale della scienza dello sviluppo è quello di studiare l'emergere di funzioni cognitive, linguaggio, e cognizione sociale nei neonati e bambini. I movimenti oculari sono modulati dalle intenzioni dei partecipanti, dalla comprensione, dalla conoscenza, dall'interesse e dall'attenzione al mondo esterno. La raccolta di risposte oculomotorie nei neonati mentre si orientano e scansionano immagini visive statiche o dinamiche può fornire informazioni sulla comprensione emergente e sull'attenzione dei bambini e sull'input linguistico che ricevono.
Mentre la tecnologia di tracciamento oculare è stata intorno per più di un centinaio di anni, solo di recente ha avanzato in efficienza e usabilità, permettendo di essere utilizzato per studiare i neonati. Nell'ultimo decennio, il monitoraggio degli occhi ha rivelato molto sul mondo mentale dei bambini. Ad esempio, ora sappiamo molto sulla memoria a breve termine, sull'occlusione degli oggetti e sull'anticipazione dei prossimi eventi nei vecchi di 6 mesi dal comportamento dello sguardo1,2,3. Il tracciamento oculare può essere utilizzato anche per studiare l'apprendimento delle lingue infantili4. In generale, l'apprendimento delle lingue infantili dipende dalla capacità di discriminare i segnali sensoriali presenti nell'ambiente e di identificare i segnali più importanti per la trasmissione linguistica5,6. Gli scienziati dello sviluppo cercano di capire meglio cosa sono questi segnali sensoriali, perché attirano l'attenzione dei bambini e come l'attenzione a questi segnali scaffold apprendimento delle lingue nei neonati. Il presente documento presenta un protocollo di tracciamento oculare e un paradigma dall'aspetto preferenziale che può essere utilizzato insieme per studiare la sensibilità dei bambini a tali segnali nelle lingue parlate o firmate.
In Stone, et al.7, il tracciamento degli occhi è stato utilizzato con un paradigma dall'aspetto preferenziale per verificare se i neonati ingenui consegni possedevano una sensibilità a una serie di contrasti fonologici nel linguaggio firmato. Questi contrasti differivano per sonorità (cioè, salienza percettiva), una proprietà linguistica strutturale presente sia nelle lingue parlate che in quelle firmate7,8,9,10,11, 12,13. Si ritiene che Sonority sia importante per le restrizioni fonologiche nella formazione delle sillabe nelle lingue parlate e firmate in modo tale che le sillabe che obbediscono alle restrizioni basate sulla sonorità siano considerate più "ben formate". I neonati, durante l'ascolto del parlato, sono stati osservati per mostrare preferenze comportamentali per sillabi ben formate su sillabi e sillabi non formate in più lingue, e anche in lingue che non avevano mai sentito prima del14,15. Abbiamo ipotizzato che i neonati avrebbero anche mostrato preferenze simili per le sillaba ben formate nella lingua firmata, anche se non avevano alcuna esperienza precedente con la lingua firmata.
Abbiamo inoltre ipotizzato che questa preferenza - o sensibilità - sarebbe soggetta a restringimento percettivo. Questo è il fenomeno dell'acquisizione linguistica in cui, quando il neonato si avvicina al suo primo compleanno, la sensibilità precoce e universale del neonato a molte caratteristiche linguistiche si attenua solo alle caratteristiche all'interno della lingua o alle16 ,17. Abbiamo reclutato neonati più giovani (di sei mesi) e più grandi (dodici mesi), selezionando queste età perché si trovano alle estremità opposte della funzione di restringimento percettivo per la sensibilità ai nuovi contrasti fonetici17,18, 19. Avevamo previsto che i neonati più piccoli avrebbero dimostrato una preferenza per le sillaba ben formate nella lingua firmata, ma che i neonati più grandi non lo farebbero. I bambini guardavano video composti da ditoortografia ben formato e mal formato, selezionati per due motivi.  In primo luogo, le sillaba nell'ortografia fluente delle dita sonoteorizzate per rispettare le restrizioni fonologiche basate sulle sonorità 8, offrendo l'opportunità di produrre contrasti sperimentali che testano direttamente se i neonati sono sensibili ai segnali basati sulle sonorità nei primi l'apprendimento delle lingue. In secondo luogo, abbiamo scelto l'ortografia delle dita invece dei segni pieni sul corpo e sul viso perché l'ortografia ci ha permesso di controllare più rigorosamente possibili confondazioni percettive, tra cui la velocità e le dimensioni dei movimenti della mano, rispetto ai segni completi che variano notevolmente nella firma spazio e velocità di movimento. Il nostro studio ha usato video che mostrano solo le mani, ma questo paradigma è generalizzabile per i video che mostrano la testa di firmatari e parlanti o corpi completi, o anche mostrando animali o oggetti inanimati, a seconda della questione scientifica e dei contrasti studiati.
Il valore che utilizza un paradigma di preferenza per misurare la sensibilità ai contrasti sensoriali o linguistici è nella sua relativa semplicità e facilità di controllo. In tali paradigmi, ai neonati vengono presentati due stimoli affiancati che differiscono per una sola dimensione o una caratteristica rilevante per la domanda di ricerca. Ai neonati viene data la possibilità di foveatamente su entrambi gli stimoli. I tempi di ricerca totali verso ogni stimolo vengono registrati e analizzati. Una differenza significativa nell'aspetto del comportamento per i due stimoli indica che il bambino può essere in grado di percepire la dimensione con cui i due stimoli differiscono. Poiché entrambi gli stimoli sono mostrati allo stesso tempo e a uguale durata, l'esperimento complessivo è ben controllato per le idiosincrasie del comportamento del bambino (disattenzione, guardando altrove, pignoleria, pianto). Cioè rispetto ad altri paradigmi in cui gli stimoli sono mostrati in sequenza, nel qual caso, i neonati possono mostrare spontaneamente diverse quantità di attenzione verso stimoli diversi per motivi non correlati agli stimoli (ad esempio, fussier durante un periodo in cui sono state più sperimentazioni di Stimoli A che di Stimuli B). Inoltre, le istruzioni e la comprensione degli stimoli non sono necessarie; i bambini hanno solo bisogno di guardarlo. Infine, questo paradigma non richiede un monitoraggio attivo del comportamento infantile per il criterio al fine di modificare la presentazione degli stimoli, come è comune nei paradigmi di abitudine controllati dal bambino16,20. Il paradigma delle preferenze alla ricerca è adatto anche per testare ipotesi sull'aspetto delle preferenze piuttosto che sulle differenze. In altre parole, a parte i neonati in grado di discriminare tra Stimoli A e Stimoli B, i ricercatori possono anche testare per quali stimoli hanno suscitato un comportamento dall'aspetto aumentato o diminuito, che può essere informativo sulle crescenti pregiudizi dei bambini e cognizione emergente.
Più in generale, i vantaggi della moderna tecnologia di eyetracking non invasiva sono numerosi. Il tracciamento oculare si basa sulla misurazione della luce vicino all'infrarosso che viene emessa dal dispositivo e riflessa dagli occhi del partecipante1,21. Questa luce infrarossa è invisibile, impercettibile e completamente sicura. Gli esperimenti di tracciamento oculare non richiedono istruzioni e dipendono solo dalla visualizzazione passiva. I modelli attuali generano una grande quantità di dati sul gazeo in un breve lasso di tempo con una semplice configurazione. I neonati possono sedersi sulle mani dei loro genitori e, nella nostra esperienza, spesso godono dell'esperimento. La maggior parte dei moderni rilevatori di occhi a distanza non richiede ritocchi alla testa o oggetti posizionati sul neonato, e sono robusti ai movimenti della testa, recuperando rapidamente dopo lampeggiante, piangendo, muovendosi fuori dalla portata o distogliendo lo sguardo. Se lo si desidera, è possibile registrare i modelli di saccade, i dati sulla posizione della testa e la pupillometria oltre ai dati sulla posizione dell'occhio.
Le sfide nel condurre ricerche di monitoraggio oculare infantile sono reali, ma non insormontabili. I dati di tracciamento oculare possono essere rumorosi a causa del movimento dei neonati, della disattenzione, della leggerezza e della sonnolenza. Gli esperimenti devono essere progettati in modo che possano essere completati in circa 10 minuti o meno - il che può essere un vantaggio in quanto le visite di laboratorio sono rapide, ma anche uno svantaggio se è necessario ottenere più dati o avere diverse condizioni sperimentali. Un altro importante avvertimento è che una scoperta nulla non significa che i neonati non siano sensibili alla manipolazione sperimentale. Se i neonati non mostrano alcuna differenza significativa tra Stimuli A e Stimuli B, questa scoperta potrebbe significare (1) un'insensibilità alla differenza tra A e B, o (2) un fallimento nell'eligione delle preferenze comportamentali. Per esempio, forse il bambino era ugualmente affascinato da A e B, anche se il bambino era sensibile alla differenza tra loro. Questo problema può essere affrontato con l'aggiunta di una seconda condizione, idealmente utilizzando gli stessi (o molto simili) stimoli, ma test lungo una dimensione diversa per cui è noto che i neonati presentano preferenze comportamentali. Se i neonati non dimostrano una preferenza nella prima condizione, ma lo fanno nella seconda, allora si può interpretare che i neonati sono in grado di dimostrare le preferenze di ricerca per gli stimoli, che possono aiutare a chiarire l'interpretazione di eventuali risultati nulli. Infine, è fondamentale calibrare con precisione l'eye tracker. La calibrazione deve essere accurata, con un basso errore spaziale e temporale, in modo che i dati dello sguardo possano essere mappati con precisione sugli stimoli sperimentali. In altre parole, "il tuo studio è buono solo quanto la tua calibrazione." I controlli di calibrazione prima e dopo la presentazione degli stimoli possono fornire un'ulteriore misura di fiducia. Recensioni dettagliate ed eccellenti sulla calibrazione dell'eye tracking con neonati sono state pubblicate altrove1,21,22,23,24,25, 26,27.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1003px;" width="1004">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Eye Tracker</td>
			<td style="width:71px;">Tobii</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:639px;">Model X120</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Experiment Presentation &#38; Gaze Analysis Software</td>
			<td style="width:71px;">Tobii</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:639px;">Tobii Studio Pro</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:223px;">Experimenter Monitor</td>
			<td style="width:71px;">Dell</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td>Dell Professional P2210 22&#34; Wide Monitor</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:23px;width:223px;">Stimulus Monitor</td>
			<td style="width:71px;">Dell</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td>Generic 17&#34; Monitor</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">CPU</td>
			<td style="width:71px;">Dell</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:639px;">Dell Precision T5500 Advanced with 2.13 Ghz Quad Core Intel Xeon Processor and 4 GB DDR3 Memory) with 250 GB SSD hard disk and standard video output cards.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Webcamera</td>
			<td style="width:71px;">Logitech</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td>Logitech C150 HD Cam</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Video Capture Card</td>
			<td style="width:71px;">Osprey</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td>Osprey 230 Video Capture Card (to capture stimulus that is output to Stimulus Monitor)</td>
		</tr>
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exploring infant sensitivity to visual language using eye tracking and the preferential looking paradigm

Discutiamo dell'uso del paradigma dall'aspetto preferenziale negli studi di tracciamento oculare al fine di studiare come i bambini si sviluppano, capiscono e si occupano del mondo che li circonda. Il tracciamento oculare è un modo sicuro e non invasivo per raccogliere i dati del gazeo dai neonati, e il paradigma dall'aspetto preferenziale è semplice da progettare e richiede solo che il bambino si assista allo schermo. Mostrando contemporaneamente due stimoli visivi che differiscono in una dimensione, possiamo valutare se i neonati mostrano un comportamento di ricerca diverso per uno stimolo, dimostrando così la sensibilità a tale differenza. Le sfide in tali approcci sperimentali sono che gli esperimenti devono essere tenuti brevi (non più di 10 min) ed essere attentamente controllati in modo che i due stimoli differiscano in un solo modo. Anche l'interpretazione dei risultati nulli deve essere attentamente considerata. In questo articolo, illustreremo un esempio di successo di uno studio di tracciamento oculare infantile con un paradigma dall'aspetto preferenziale per scoprire che i bambini di 6 mesi sono sensibili ai segnali linguistici in una lingua firmata nonostante non abbiano alcuna esposizione preventiva alla lingua firmata, suggerendo che i neonati possiedono sensibilità intrinseca o innata a questi segnali.

Il campione in Stone, et al.7 era composto da 16 neonati più giovani (età media : 5,6 x 0,6 mesi; gamma di 4,4-6,7 mesi; 8 femmine) e 13 neonati più grandi (età media : 11,8 x 0,9 mesi; gamma - 10,6-12,8 mesi; 7 femmine). Nessuno di questi bambini aveva mai visto la lingua dei segni. In primo luogo, abbiamo valutato le differenze nel tempo totale di visualizzazione tra le fasce di età e non abbiamo trovato alcuna differenza significativa (Mezzi: 48,8 s vs. 36,7 s; t(27) - 1,71; p - 0...

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

Gli studi di tracciamento oculare che utilizzano un paradigma dall'aspetto preferenziale possono essere utilizzati per studiare la comprensione emergente dei bambini e l'attenzione al loro mondo visivo esterno.

Esplorare la sensibilità del bambino al linguaggio visivo utilizzando eye tracking e il paradigma dall'aspetto preferenziale

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 ...

Il tracciamento oculare è l'ideale per studiare come i bambini imparano a conoscere l'ambiente che li circonda. E come potrebbero usare quei segnali ambientali per imparare la lingua. Qui studiamo quegli spunti percettivo che potrebbero guidare l'apprendimento delle lingue dei bambini.Il vantaggio principale del tracciamento oculare e dei nostri metodi descritti qui è che è un modo sicuro, affidabile e non invasivo per raccogliere abbondanti quantità di dati dello sguardo in un breve lasso di tempo. Inizia progettando il paradigma delle preferenze dall'aspetto, in cui vengono mostrati contemporaneamente due diversi stimoli video, ognuno su una metà dello schermo. Assicurate che entrambi gli stimoli differiscano per una feature e siano altrimenti identici per tutti gli altri elementi visivi.Inserisci immagini che attirano l'attenzione prima di ogni prova per mantenere e reindirizzare l'attenzione dei bambini al centro dello schermo immediatamente prima dell'inizio del processo. All'inizio e alla fine della sequenza sperimentale, inserire una procedura di controllo della calibrazione a tre punti composta da tre diapositive, ognuna con una destinazione visualizzata nell'angolo superiore sinistro, nel centro dello schermo e nell'angolo inferiore destro. Quindi, posiziona l'eye tracker direttamente sotto il monitor degli stimoli e con un angolo basso, in modo che affronti il viso del bambino il più direttamente possibile.Utilizzare righelli e un indicatore di angolo digitale per misurare il posizionamento e l'angolo dell'eye tracker e del monitor. Posizionare una webcam separata spesso chiamata utente o una telecamera di scena sopra il monitor di stimolo per registrare il volto completo del partecipante durante l'esperimento. Infine impostare il software di presentazione sperimentale, solitamente disponibile in commercio con l'eye tracker, per presentare gli stimoli, registrare i movimenti degli occhi, registrare l'utente o la telecamera di scena, visualizzare i punti di sguardo durante l'esperimento ed eseguire facoltativamente l'analisi dei dati dello sguardo.Inizia scortando il genitore e il bambino nella sala prove. Spiegare la procedura e ottenere il consenso firmato per procedere con l'esperimento. Raccogli informazioni demografiche e mediche standard e informazioni sulla lingua e l'ambiente tecnologico del bambino.Quindi, affondo le luci nella stanza sperimentale e assicurati che non ci siano altri evidenti distrattori visivi nella stanza. Usa le tende per occlude il campo visivo del bambino da tutti i distrattori nella stanza. Invita il genitore a sedersi sulla sedia con il bambino seduto in grembo.Per fornire maggiore stabilità il genitore può allacciare il neonato in un morbido seggiolino posizionato sul grembo del genitore. Utilizzare il software eye tracker per confermare che gli occhi del bambino sono visibili all'eye tracker. Eseguire quindi una procedura di calibrazione a cinque punti secondo le istruzioni dell'eye tracker.Dopo che la calibrazione è stata verificata correttamente, iniziare l'esperimento con il controllo di calibrazione in tre punti. Controllare manualmente la durata di ogni bersaglio, quando il bambino si fissa sul bersaglio in una diapositiva, procedere immediatamente al bersaglio successivo. Quindi continua con l'esperimento, iniziando con l'attenzione prima della prima prova.Controllare manualmente per quanto tempo viene visualizzato l'attention-grabber e iniziare la prova quando il bambino si fissa sul deaffermo. Dopo aver mostrato tutte le prove, eseguire nuovamente la stessa procedura di controllo della calibrazione in tre punti per verificare la possibile deriva del segnale o le modifiche di calibrazione durante l'esperimento. Al termine dell'esperimento, fornire un compenso e, se acconsentito a condividere volantini aggiuntivi, o materiali da distribuire tra i loro coetanei per assistere nel reclutamento.Infine, analizza i dati disegnando due aree di interesse, le AOI, una per ogni lato dello schermo. Assicurarsi che gli AOI siano leggermente più grandi degli elementi visivi stessi, per adattarsi a piccole imprecisioni di calibrazione o errori di strumento standard. Mantenere uno spazio di circa 25 pixel o superiore tra i due AOI al centro dello schermo.Quindi, calcola i tempi di ricerca totali per ogni AOI per ogni prova, sommando tutti i punti di sguardo che rientrano nell'AOI e moltiplicando questo conteggio per l'intervallo di campionamento. I risultati indicano che i neonati più piccoli, ma non i neonati più anziani, sono sensibili alle restrizioni fonologiche basate sulla sonorità nel linguaggio dei segni, nonostante non siano mai stati esposti al linguaggio dei segni prima. Inoltre, i neonati più giovani e più grandi hanno preferenze di visualizzazione diverse per gli stimoli di firma eretti e invertiti.In particolare, i neonati più giovani guardavano più a lungo gli stimoli eretti, mentre i neonati più anziani guardavano più a lungo gli stimoli invertiti. Alcune cose importanti da ricordare. In primo luogo, assicurarsi che non ci siano cambiamenti importanti durante la registrazione come nella posizione del bambino.Non vuoi grandi movimenti del corpo o cambiamenti nell'illuminazione. Inoltre, è importante che i due stimoli presentati ai neonati differiscano solo in un modo, in modo che se i bambini preferiscono guardare uno di loro, allora saprai perché e i risultati possono essere interpretati rispetto a quella caratteristica visiva. La tecnologia di tracciamento oculare consente agli scienziati di comprendere meglio come i neonati percepiscono e organizzano gli spunti nel loro mondo.Il software e le apparecchiature di tracciamento integrati sono diventati più avanzati e versatili, permettendoci di testare i bambini più facilmente e affrontare le domande, in modi che non potevamo fare 10 anni fa per comprendere meglio lo sviluppo dei neonati.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Un metodo per quantificare Visual Information Processing in bambini che utilizzano Eye Tracking

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

Ricerca

Comportamento

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

Eye Tracking durante la comprensione del linguaggio visivo situato: Flessibilità e limitazioni a scoprire gli effetti di contesto visivo

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

Utilizzando i movimenti di occhio registrati nel paradigma mondo visivo per esplorare l'elaborazione Online di lingua parlata

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

Eye-tracking per distinguere movimenti oculari regressivo oculomotoria basati e comprensione durante la lettura

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

Usando il paradigma del mondo visivo per studiare frase comprensione in lingua Mandarina i bambini con autismo

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is ...

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

Lo sguardo in azione: Head-mounted Eye Tracking dell'attenzione visiva dinamica dei bambini durante il comportamento naturalistico

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

Investigating the Deployment of Visual Attention Before Accurate and Averaging Saccades via Eye Tracking and Assessment of Visual Sensitivity

Studiando la distribuzione dell'attenzione visiva prima di saccadi Accurate e media tramite Eye-Tracking e valutazione della sensibilità visiva

This experimental protocol was designed to investigate whether visual attention is obligatorily deployed at the endpoint of saccades. To this end, we ...

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

Definire il ruolo del linguaggio nella categorizzazione degli oggetti degli infanti con paradigmi di Eye-tracking

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

An Experimental Paradigm for Measuring the Effects of Ageing on Sentence Processing

Un paradigma sperimentale per misurare gli effetti dell'invecchiamento sull'elaborazione delle frasi

Previous studies have found that older adults have greater difficulties in processing syntactically complex sentences than younger adults. However, the ...

A Methodology for Capturing Joint Visual Attention Using Mobile Eye-Trackers

Una metodologia per catturare l'attenzione visiva congiunta utilizzando Mobile Eye-Tracker

With the advent of new technological advances, it is possible to study social interactions at a microlevel with unprecedented accuracy. High frequency ...