2021年6月29日
我们提出了一种研究视觉词汇识别中音韵与语义相对激活顺序的实验方案。结果表明,语义和音韵表征的加工过程可能具有交互性,且高层语言表征可能影响早期加工过程,这与交互作用理论相一致。
本方案有助于观察汉语双字复合词识别过程中音韵与语义模式之间的特定交互作用,并推断词语识别属于前馈模型还是交互模型。其主要优势在于采用了干扰范式中的两种不同任务,更有利于探究音韵与语义之间的交互是否具有任务独立性,以及在不同任务下如何发生交互。建议严格控制实验材料的使用频率和语义相关性。
此外,尽量减少每个区块中目标词的重复。首先指导受试者在实验室内彻底清洁头皮并吹干头发。请受试者在将进行实验的屏蔽室内舒适地坐在椅子上。
指导受试者不要移动椅子。使用棉签和面部磨砂膏清洁受试者左眼下方的皮肤,用于安放垂直眼电图电极;清洁右眼外眦附近皮肤,用于安放水平眼电图电极;以及清洁左右乳突骨周围区域,用于安放TP9和TP10电极,这两个电极将用作离线参考电极。将弹性帽戴在受试者头部,并确保Cz电极位于头顶正中央。
将电极帽的下颌带固定在下巴下方,注意确保松紧适中,既不可过紧也不可过松。确认电极帽和放大器已连接至记录系统。接着,将记录软件切换至阻抗监测界面。
确保所有电极的阻抗不超过5千欧姆或10千欧姆。从参考电极和接地电极开始,将装有导电凝胶的注射器从小孔插入电极直至头皮,推动活塞将少量导电凝胶注入头皮,注意避免溢出。持续监测实时显示阻抗的显示系统,直至阻抗降至阈值。
在制备好参考电极和接地电极后,以相同方式降低其他电极的阻抗。用胶带封住两个眼电图电极一侧的小孔,防止注入的导电凝胶泄漏。使用胶带将电极固定在左眼下方和右眼外眦处。
所有电极制备完成后,指导参与者放松,并在实验过程中避免频繁眨眼和大幅度身体活动。通过刺激呈现程序展示刺激材料,让参与者在练习环节进行练习。开始正式实验并记录脑电(EEG)信息。
如果电极松动或电阻超过阈值,应在受试者休息时重新填充电极。在记录脑电信息的同时,需持续监控记录系统。实验结束后,保存脑电信号,并关闭记录系统和放大器。
然后取下受试者的帽状电极,指导受试者清洗头发和皮肤上的导电凝胶。最后,给予受试者适当奖励,并感谢他们的配合。选择基于独立成分分析的半自动眼动伪迹校正方法。
在目标词呈现后100毫秒至600毫秒的时间范围内计算事件相关电位,以目标词前100毫秒作为基线。对脑电数据进行离线0.05至30赫兹的带通滤波。通过伪迹剔除排除振幅超过±80微伏的片段,并剔除错误反应的试验数据。
在100至150毫秒时间段的高频词对中,观察到无关词对诱发的波形显著比同音词条件更负。在中线电极300至500毫秒的时间窗口内,观察到由同音词启动的目标词诱发的波幅显著比无关条件更小(即负性更弱)。在P200时间窗口,语义相关条件下的事件相关电位信号显著比无关条件更正。
在中线电极的N400时间窗内,观察到由语义相关词启动的目标词诱发的波幅显著负向程度小于无关启动词。该方案有助于观察语音与语义过程在视觉词汇识别中的相互作用。
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本方案研究了视觉词汇识别过程中音韵加工与语义加工之间的相互作用,特别是在汉语双字复合词中的表现。研究结果表明,这些认知过程可能是相互作用的,而非严格按照前馈方式进行。
理解语音和语义加工在视觉词汇识别中的相互作用,对于降低神经药理研发中早期认知靶点验证的风险以及优化转化模型至关重要。来自控制性干扰范式的脑电生理读数可为语言加工机制假说的评估提供定量且可重复的终点指标。这些见解有助于提升在认知及神经精神靶点筛选与优先排序过程中的预测可信度。
该电生理学方案可融入认知与神经精神靶点项目的发现至临床前研究连续流程中。