Pupillin koon yhteydestä kognitiivisen prosessoinnin intensiteettiin

Pupillin koon yhteydestä kognitiivisen prosessoinnin intensiteettiin • M.A.Just & P.A.Carpenter, The intensity dimension of thought pupillometric indices of sentence processing. Canadian Journal of Experimental Psychology 47, 2 (1993), 310-340

Tutkimuksen tarkoitus • Tutkia kognitiivisen prosessoinnin intensiteettiä kielen ymmärtämisen aikana • Tutkia metodeja intensiteetin kuvaamiseksi • Liittää nämä CC Reader malliin

Taustaa • Monimutkaiset lauseet 1. Vievät enemmän aikaa prosessoida kuin yksinkertaiset ja ne on helpompi ymmärtää väärin 2. Vaativat enemmän kognitiivista intensiteettiä • intensiteetti = mentaalisten resurssien kulutus ja/tai informaation pysyminen aktiivisena työmuistissa

Taustaa • Intensiteettiä ei ole helppo mitata • Muutokset pupillin koossa korreloivat kognitiivisen prosessoinnin intensiteettiin (Kahneman 1973, Ahern & Beatty 1979, Beatty 1982)

Taustaa • Pupilli on herkkä reagoimaan kielenprosessoinnin resurssivaatimuksiin (mm. Ahern 1978, Beatty & Schuroff 1982, Schluroff 1982) - tutkimukset kyseenalaisia • Pupilliresponssi voi olla herkkä yksilöiden välisille taitoeroille (resurssien määrä) (Ahern & Beatty 1979) • Tärkein kuvaaja pupillin laajenemisen peak -arvo, 1200 ms(Ahern & Beatty 1979, Janisse 1977)

Taustaa Uudistuksia pupillometriaan: 1) Pupilliresponssi mitattiin trialin sisällä yhden lauseen lukemisen ja ymmärtämisen aikana - apuna katseenseuranta 3) analysointiin yhdistetään myös lukuaika ja virheiden määrä

Hypoteesit • Lauseita luettaessa ymmärtäminen tapahtuu sana sanalta(Just & Carpenter 1980, 1987, King & Just 1991) => Pupilliresponssi alkaa nousta 1. vaikean verbin aikana, koska sen kohdalla on suurin kuormitus • Pupillin koko nousee suuremmaksi vaikeammissa lauseissa (Ford 1983, Holmes & O’Regan 1981) • Pupillin koko on riippuvainen työmuistin kapasiteetista(King & Just 1991) - kapasiteettia mitattiin Reading Span Test (Daneman & Carpenter 1980)

Koe1 > menetelmät • Lukemisen vaikeutta säädeltiin kahdella kieliopillisesti eritasoisella lauseella • 1) The reporter that the senator attacted admitted the error (objektilause) • 2) The reporter that attacted the senator admitted the error (subjektilause)

Koe 1 > menetelmät The news media like to cover political events extensively The reporter that the senator attacted admitted the error publicly after the hearing The reporter attacted the senator (väärin)

Koe 1 > menetelmät • 60 tehtävää, joista 36 koetehtävää, 24 muita tehtäviä • kaikki koelauseet 12-17 merkkiä pitkiä • koehenkilöinä 40 opiskelijaa, lukutaidoiltaan erilaisia (5 hylättiin) • Iscan Model RK-426 + DEC VAXstation 3200

Koe 1 > menetelmät • Lauseet jaettiin alueisiin analysointia varten The (reporter that the senator) (attacted) (admitted)(the error) (publicly after) the hearing The (reporter that attacted the) (senator) (admitted) (the error) (publicly after) the hearing 1 2 3 4 5

Koe 1 > menetelmät • Pupillidatan mittauskohta määriteltiin katseenseurannan avulla • Laskettiin maksimiarvot verbin kohdalta (kohta 3), verrattiin baselineen: minimi aiheeseen johdattelevan lauseen keskeltä • Lukuajat ja virheet • Dataa filtteröitiin digitaalisesti

Koe 1 > tulokset • Vaikeampia lauseita luettaessa suurempi muutos pupillin halkaisijassa • Lukutaidoilla ei merkittäviä eroja • pupilliresponssin aaltokuvio ja maksimiarvo n. 1200 ms kohdalla

Koe 1 > tulokset • Vaikeimmassa lauseissa tehtiin enemmän virheitä • virheitä tekivät vähiten taitavimmat lukija • Vaikeimmassa lauseissa kokonaislukuaika oli pidempi • Katse pysyi pisimpään vaikeimman sanan kohdalla (kohta 2)

Koe 1 > päätelmät • Pupilliresponssi on sensitiivinen vaikeustasolle kielen ymmärtämisessä • Pupilliresponssi on vähemmän sensitiivinen yksilöiden taitojen välisille eroille kuin virheiden määrä

Koe 2 > menetelmät • Tutkimuksen kohteena erilaiset kieliopillisesti eri vaikeustasoiset lauseet • Lisäksi mukana järjellinen/järjetön tekijä • Lauseiden uskottavuutta/järjellisyyttä arvioitiin • 36 koehenkilöä, eritasoisia lukutaidoiltaan

Koe 2 > menetelmät 1 The confused police didn’t know which leader the rioters followed noisily down the street after the meeting 2 The confused police didn’t know whether the rioters followed the leader noisily down the street after the meeting 3 The confused police didn’t know which leader the blanketfollowed noisily down the street after the meeting 4 The confused police didn’t know whether the rioters followed the blanketnoisily down the street after the meeting

Koe 2 > hypoteesit • Followed kohdalla odotetaan suurimpia pupilliresponsseja (Garnsey, Tanenhaus & Chapman 1989) • Vaikeammassa lauseessa isompi pupilliresponssi kuin helpommassa (1,2) • Järjettömässä suurempi pupilliresponssi kuin järjellisessä (1,3 ja 2,4)

Koe 2 > menetelmät • 4 eri lausetta, 2 faktoria (vaikeus, järjellisyys) • Jokaisesta lausetyypistä 32 erilaista -jaettiin 4 eri listaan jokaisessa 8 lausetta/lausetyyppi + 32 muuta lausetta • Kunkin lauseen kohdalla piti valita uskottava/ei uskottava

Koe 2 > tulokset • Lauseet jaettiin analysointi varten kahteen osaan (ennen followed verbiä jako) • Baseline: minimi lauseen ensimmäisen osan keskeltä • pupillidata kerättiin rivin päätyttyä tai 3 s jälkeen

Koe 2 > tulokset • Pupillin koon muutos suurempi vaikeammassa lausetyypissä • Pupillin koon muutos suurempi järjettömässä kuin järjellisessä • Yhteyksiä järjellisyys ja lausetyyppi mutta ei merkitsevää yhteisvaikutusta • Lukutaidoilla ei merkitystä

Koe 2 > tulokset • Eri vaikeustasoissa lauseissa yhtä paljon virheitä • Järjettömissä enemmän virheitä kuin järjellisissä • Lukutaidon mukaan eroja • Järjettömiä luettiin kauemmin kuin järjellisiä

Koe 2 > päätelmät • Lausetyypin vaikeustasoa ja järjellisyyttä varioidessa molemmissa pupilli reagoi vaativampaan suuremmin

Päätelmiä • Lauseet, joissa on monimutkaiset kielelliset rakenteet ja kognitiiviset prosessit, aiheuttavat suurempia pupilliresponsseja kuin yksinkertaiset • Pupillin koon muutosta pidetään epäsuorana osoituksena ajattelun intensiteetistä • Intensiteetin käsitettä katsotaan tarpeelliseksi selittää mallin avulla

CC Reader • Capasity Constrained Reader -malli (Thibadeau, Just Carpenter 1982) • Jäsentää lauserakenteita ’lukiessaan’ lausetta vasemmalta oikealle - tekee roolijakoja ja semanttisia tulkintoja sana sanalta ihmistä matkien - prosessointikierroksia lasketaan • simulointi on samansuuntainen kuin katseajat

Omia päätelmiä • Tutkimukselle oli tarvetta - hyvät parannukset aiempiin • Tulosten eteen nähtiin tarpeettomasti vaivaa • Mallin merkitys jäi epäselväksi

Pupillin koon yhteydestä kognitiivisen prosessoinnin intensiteettiin