Method Article
Burada sunulan bir protokol etki alanları ve duyusal yöntemler arasında zamansal istatistiksel desenler çocukların öğrenme incelenmesi yönelik çocuk dostu istatistiksel öğrenme görevleri bir dizi tanıtAn. Geliştirilen görevler, istatistiksel öğrenme sırasında nöral etkileşimi incelemek için web tabanlı platform ve görev tabanlı fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) verilerini kullanarak davranışsal veriler toplar.
İstatistiksel öğrenme, çevredeki düzenlilikleri ayıklamak için temel bir beceri, genellikle ilk dil gelişiminin temel destekleyici mekanizması olarak kabul edilir. İstatistiksel öğrenme ile ilgili birçok çalışma tek bir etki alanı veya yöntemlik içinde yürütülürken, son kanıtlar bu becerinin uyaranların sunulduğu bağlama göre farklılık gösterebilir. Buna ek olarak, çok az çalışma, öğrenmenin sonucuna odaklanarak, gerçek zamanlı olarak gelişir gibi öğrenme yi araştırmaz. Bu protokolde, istatistiksel öğrenmenin bilişsel ve nöral temelini, bir birey içinde, etki alanları (dilsel ve dilsel olmayan) ve duyusal yöntemler (görsel ve işitsel) arasında tanımlayan bir yaklaşım açıklıyoruz. Görevler, katılımcılara mümkün olduğunca az bilişsel talep sunarak, bunu okul çağındaki genç çocuklar ve özel halklar için ideal hale getirmek üzere tasarlanmıştır. Davranışsal görevlerin web tabanlı doğası, ülke çapında daha fazla temsili nüfusa ulaşmamız, etki boyutlarını daha hassas bir şekilde tahmin etmemiz ve açık ve tekrarlanabilir araştırmalara katkıda bulunmamız için benzersiz bir fırsat sunar. Fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) görevi tarafından sağlanan nöral önlemler, istatistiksel öğrenme sırasında devreye giren nöral mekanizmalar hakkında araştırmacıları bilgilendirebilir, ve bunların etki alanı veya modalite temelinde bireyler arasında nasıl farklılık gösterebilir. Son olarak, her iki görev de gerçek zamanlı öğrenmenin ölçülmesine olanak sağlar, çünkü bir hedef uyarıcıya tepki süresindeki değişiklikler maruz kalma süresi boyunca izlenir. Bu protokolü kullanmanın temel sınırlaması, denemenin bir saatlik süresiyle ilgilidir. Çocukların dört istatistiksel öğrenme görevini birden fazla oturumda tamamlamaları gerekebilir. Bu nedenle, web tabanlı platform, görevlerin ayrı ayrı dağıtılabilmeleri için bu sınırlama göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Bu metodoloji, kullanıcıların farklı gelişimsel geçmişlere sahip çocuklarda istatistiksel öğrenme sürecinin etki alanları ve yöntemler arasında ve içinde nasıl geliştiğini araştırmalarına olanak sağlayacaktır.
İstatistiksel öğrenme, dil girişlerinde kurallı kombinasyonların edinimi destekleyen temel bir beceridir1. Bebeklerde başarılı istatistiksel öğrenme yeteneği daha sonra dil öğrenme başarısı2,,3tahmin eder. Okul çağındaki çocuklarda istatistiksel öğrenme becerilerinde değişkenlik de kelime4 ile ilişkili olmuştur veokuma 5,6. Dil bozukluğunun altında yatan bir etyolojik mekanizma olarak istatistiksel öğrenmede güçlük önerilmiştir7. Hem nörotipik hem de atipik popülasyonlarda istatistiksel öğrenme ve dil sonuçları arasındaki ilişkiye rağmen, istatistiksel öğrenmenin altında yatan bilişsel ve nöral mekanizmalar tam olarak anlaşılamamıştır. Buna ek olarak, önceki literatür, bir birey içinde, istatistiksel öğrenme yeteneği tekdüze ama etki alanları ve yöntemleri arasında bağımsız olmadığını ortaya koymuştur6,8,9. İstatistiksel öğrenme yeteneklerinin gelişimsel yörüngesi etki alanları ve yöntemler arasında daha da değişebilir10. Bu bulgular, gelişim boyunca birden fazla görev arasında istatistiksel öğrenmedeki bireysel farklılıklarıdeğerlendirmenin önemini vurgulamaktadır. Ancak, alan öncelikle istatistiksel öğrenme ve ilk dil gelişimi arasındaki ilişkinin daha sistematik bir şekilde araştırılmasını gerektirir. Bu soruları yanıtlamak için, çok sayıda çocuğa ulaşan web tabanlı test platformu11 ve istatistiksel bilgilerin gerçek zamanlı kodlamasını inceleyen laboratuvar tabanlı nörogörüntüleme teknikleri (fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme veya fMRI) dahil olmak üzere yenilikçi yöntemler uyguluyoruz.
İstatistiksel öğrenmenin standart ölçüleri bir alışılaçlık aşamasıile başlar ve bunu iki alternatifli zorunlu seçim (2-AFC) görevi12,13takip eder. Alışım aşaması, bazı uyaranların diğerlerinden daha fazla birlikte meydana gelme olasılığının yüksek olduğu istatistiksel düzenliliklere gömülü sürekli bir uyaran akışı sunar. Bu birlikte oluşan uyaranların sunumu sabit bir zamansal sıraizler. Katılımcılar, alışme aşamasında akışa pasif olarak maruz kalırve ardından katılımcının desenleri başarılı bir şekilde ayıklayıp çıkarmadığını test eden 2-AFC görevi izler. 2-AFC doğruluk görevi art arda iki dizi sunar: bir dizi alışım aşamasında katılımcıya sunulurken, diğeri yeni bir dizidir veya dizinin bir kısmını içerir. 2-AFC'deki şans üstü doğruluk, grup düzeyinde başarılı bir öğrenme olduğunu gösterir. İstatistiksel öğrenmeyi değerlendiren geleneksel davranışsal görevler genellikle öğrenmenin sonuç ölçüsü olarak doğruluğa dayanır. Ancak, doğruluk zaman içinde ortaya çıkar gibi bilginin doğal öğrenme için hesap başarısız olur. Gerçek zamanlı öğrenme bir ölçü sırasında çocuklar hala girişleri 14,15,16gelen14düzenlilikkodlama istatistiksel öğrenme örtük öğrenme sürecine dokunun gereklidir. Paradigmalar arasında çeşitli adaptasyonlar pozlama sırasında davranışsal tepkiler yoluyla on-line öğrenme önlemleri doğru, 2-AFC ölçmek uzak taşımak için bir çaba geliştirilmiştir16. Maruz kalma aşamasında tepki süresini ölçen bu uyarlamaları kullanan çalışmalar, yetişkin öğrencilerdeki doğruluk oranıyla karşılaştırıldığında öğrenme sonrası doğruluk17 ile ilişkili bulundu18.
Nöral önlemler de öğrenmenin zaman içinde nasıl geliştiğini anlamamızın temelini oluşturur, çünkü dil öğreniminin oluştuğu örtük süreç, dil öğrenildikten sonra kullanılanlardan farklı sinirsel kaynakları işe alır19. Nöral önlemler aynı zamanda özel popülasyonlar arasında dil yeteneğinin altında yatan bilişsel uzmanlıkfarklılıkları na ilişkin içgörüler sağlar20. FMRI çalışmasında durum kontrastının nasıl tasarlanacağı, öğrenme sırasında nöral aktivasyon kalıplarını nasıl yorumladığımız açısından çok önemlidir. Yaygın bir uygulama düzenli desenler içeren diziler arasında alışım aşamasında beyin yanıtları karşılaştırmak için rasgele sıralanır aynı uyaranları içeren karşı. Ancak, bu tür rasgele bir kontrol koşulu uygulayan önceki araştırma, yapılandırılmış ve rasgele dizileri arasındaki sinirsel farklılıklara rağmen, davranış öğrenme için hiçbir kanıt bulunamadı. Her ikisi de aynıuyaran21, 22,22inşa edildiği gibi bu, yapılandırılmış dizilerin öğrenme rasgele dizileri girişim nedeniyle olabilir. Kontrol koşulu doğrulanmış olarak geriye doğru konuşma veya daha önceki öğrenme blokları kullanılan diğer fMRI çalışmaları davranışsal olarak gerçekleşti19,23. Ancak, bu paradigmaların her biri, eski durum için dil işleme nin etkisi ve ikinci durum için deneysel düzenin etkisi gibi kendi şaşırtıcı faktör tanıttı. Paradigmamız rasgele diziyi kontrol koşulu olarak kullanır, ancak katılımcıların yapılandırılmış dizileri öğrenmelerine olan girişimlerini azaltır. Bizim fMRI paradigma da geçici deneme ile ilgili ve sürekli görev ile ilgili BOLD sinyalleri eşzamanlı modelleme sağlar karışık blok / olay ile ilgili tasarım, uygular24. Son olarak, ve daha geniş anlamda, nöral önlemler, açık bir davranışsal yanıt ın ortaya çıkarılmasının zor olabileceği (örneğin, gelişimsel ve özel popülasyonlar)25olduğu popülasyonlarda öğrenmenin ölçülmesine olanak sağlar.
Mevcut protokol, geleneksel doğruluk önlemlerine ek olarak bir yanıt süresi ölçümü benimser ve alıştanlık aşamasında beyin aktivasyonunu inceler. Bu yöntemlerin birleşimi, gerçek zamanlı öğrenme süreçlerinin araştırılması için zengin bir veri seti sağlamayı amaçlamaktadır. Web tabanlı platform, hem maruz kalma aşamasındaki yanıt süresini hem de test aşamasında 2-AFC görevinin doğruluğunu dahil ederek bir dizi öğrenme önlemi sunar. Nörogörüntüleme protokolü, etki alanları ve yöntemler arasında istatistiksel öğrenmeyi destekleyen altta yatan nöral mekanizmaların araştırılmasına olanak sağlar. Hem web tabanlı hem de fMRI protokollerini kullanarak bir birey içinde istatistiksel öğrenmeyi ölçmek en uygun şey olsa da, görevler bağımsız olarak ve dolayısıyla istatistiksel öğrenmenin iki bağımsız ölçütü olarak dağıtılabilecek şekilde tasarlanmıştır. Geçerli protokolde yer alan fMRI deneyleri, uyarıcı kodlamanın, örüntü çıkarmanın ve istatistiksel öğrenmenin diğer bileşenlerinin belirli beyin bölgeleri ve ağları tarafından nasıl temsil edildiğini açıklığa kavuşturmaya yardımcı olabilir.
Tüm katılımcılara yazılı izin verildi ve çalışma Kurumsal İnceleme Kurulu'na uygun olarak gerçekleştirildi.
1. Web tabanlı protokolde kullanılan istatistiksel öğrenme paradigmasının genel bakışı
2. Katılımcı alımı
NOT: Web tabanlı protokol ve fMRI protokolü tek bir katılımcı içinde en iyi şekilde birlikte uygulanırken, burada her görev için bağımsız olarak katılımcı alımı için en iyi uygulamaları sıralıyoruz.
3. Web tabanlı protokol
NOT: Web tabanlı istatistiksel öğrenme paradigması güvenli bir web sitesinde (https://www.cogscigame.co11)barındırılan ve jsPsych, davranışsal deneyler çevrimiçi oluşturmak için bir JavaScript kütüphane kullanılarak geliştirilen30.
4. Görev tabanlı fMRI protokolü
Web Tabanlı Davranış Sonuçları
Mevcut protokol gelişimsel popülasyonlar ile kolay yayılması için tasarlanmıştır göz önüne alındığında, biz 22 gelişmekte olan okul çağındaki çocuklar (Ortalama (M) yaş = 9,3 yıl, Standart Sapma (SD) yaş = 2,04 yıl, aralık = 6,2-12,6 yıl, 13 kız verilere dayalı ön web tabanlı sonuçlar dahil ettik. Web tabanlı istatistiksel öğrenme görevinde, çocuklar tüm koşullarda 0,5 şans seviyesinden önemli ölçüde daha iyi performans göstererek grup düzeyinde başarılı istatistiksel öğrenmeyi gösterirler (istatistik için Tablo 1'e bakınız; Şekil 3). Ortalama reaksiyon süresi eğimi negatif ve hece durumunda 0'ın önemli ölçüde altındaydı (M = -0,01, SD = 0.02, t(14) = -2.36, tek kuyruklu p = .02) ve harf durumunda marjinal olarak anlamlı (M = -0.02, SD = 0.06, t(15) = -1.52, tek kuyruklu p = .07, Şekil 4), dilsel görevlerde alışma aşamasında hedef tespitinin daha hızlı bir şekilde hızlandırılması önerilir. Ortalama tepki süresi eğimi görüntü durumundasıfırdan önemli ölçüde farklı değildi (M = 0,02, SD = 0.04, t(17) = 1.54, tek kuyruklu p > .1) veya ton durumu (M = 0.005, SD = 0.02, t(15) = -5.7 x 10-17, tek kuyruklu p > .1), doğruluk çevrimdışı ölçülerinde öğrenme kanıtlarına rağmen. Cronbach'ın alfası Harf görevi için 0,75, Hece görevi için 0,09, Ton görevi için 0,67 ve Resim görevi için 0,86 idi. Örtük ölçüler (RT eğimi) ile istatistiksel öğrenmenin açık ölçüleri (doğruluğu) arasındaki korelasyonlar, Resim görevi (R = -.48, p = 0,04) ve Harf görevi (R = -.54, p = 0,03) için önemli bir ilişkiyi tanımlar. Görevler arası korelasyonlar, dört görevin üst üste binen öğrenme mekanizmasının mütevazı bir derecesine sahip olabileceğini göstermektedir(Şekil 5). Her iki görsel görevin doğruluğu yüksek oranda ilişkili olmakla birlikte (R = .60, p = 0,02), Hece görevinde doğrulukla da olumlu ilişkilendirildi (Resim R = .66, p = 0,01; R harfi = .85, p < 0,001).
fMRI Sonuçları
İlk fMRI sonuçları gelişmekte olan dokuz okul çağındaki çocuğun verilerine dayanıyordu. Bu dokuz çocuk, web tabanlı davranış sonuçlarına dahil edilen 22 çocuğun bir alt kümesiydi, çünkü tüm çocuklar çalışmanın fMRI kısmını tamamlamak için laboratuvara gelmediler. Dokuzu da işitsel istatistiksel öğrenme görevlerini(M yaşı = 10,77 yıl, SD = 1,96 yıl, dağılım = 7,7-13,8 yıl, 4 kız) tamamlamıştır ve yedisi görsel istatistiksel öğrenme görevlerini tamamlamıştır(M yaşı = 11,41 yıl, SD = 2,37 yıl, aralık = 7,7-13,8 yaş, 4 kız). Yapılandırılmış blokları rasgele bloklarla karşılaştırırken, dört koşulda da anlamlı kümeler gözlenmiştir(Şekil 6). Hece durumunda, daha fazla aktivasyon sol superior temporal girus bulundu, sağ insula / frontal operkülum, ve anterior sinjülat girus. Ton durumunda, daha fazla aktivasyon sol orta temporal gyri bulundu, bilateral açısal gyri, sol frontal kutup, sağ lateral oksipital korteks, sağ insula, ve sağ frontal operculum. Harf durumunda, sol planum temporal'da daha fazla aktivasyon bulundu. Görüntü durumunda, sağ lateral oksipital kortekste daha fazla aktivasyon bulundu. Bu ön bulgular, çocukların nöral aktivasyon paternlerinin, sunulan uyaranların yöntemve etki alanına bağlı olarak istatistiksel düzenliliklerin öğrenilmesi arasında farklılık gösterdiğini göstermektedir. Mevcut görev tasarımı bu farklılıklara duyarlıdır ve geçmiş çalışmalara benzer etkinleştirme görev özel bölgeleri belirleyebilirsiniz20,25.
fMRI Davranış Sonuçları
Bu çalışmanın fMRI bölümünde öğrenmeyi göstermek için, 9 çocuktan alınan veriler güvenilir istatistikleri hesaplamak için yeterli olmadığı için, 28 yetişkinin (M yaş = 20,8, SD = 3,53, 20 kadın) tarayıcı içi davranış salalarını dahil ettik. Yetişkinlerdeki bulgularımız, ton görevi durumu dışında, yapılandırılmış diziiçin tüm görevlerde öğrenmenin başarılı bir şekilde gerçekleştiğini ve rastgele duruma göre yapılandırılmış olarak önemli ölçüde daha hızlı yanıt süresi yle desteklendiğini göstermektedir (istatistikler için Tablo 2'ye bakınız).
Birlikte ele alındığında, doğruluk bizim web tabanlı önlemler ve tarayıcıda rasgele diziler karşı yapılandırılmış için artan aktivasyon, bu protokol bir birey içinde etki alanları ve yöntemleri arasında istatistiksel öğrenme ölçmek için gelişimsel popülasyonlar ile uygulanabilir göstermektedir. Davranışsal MRG sonuçlarımız, yetişkin bir popülasyonun, bu protokolün yapılandırılmış dizilerin gerçek zamanlı olarak öğrenilen ölçmedeki yararının yanı sıra web tabanlı ve fMRI protokollerini bağımsız olarak uygulama yeteneğini daha da vurgular.
Şekil 1: Dört istatistiksel öğrenme görevinin alışılması aşaması. Her görevdeki örnek üçüzler bu şekilde gösterilmiştir. Her görsel uyarıcı 200 ms ISI ile 800 ms için ortaya çıktı ve her işitsel uyarıcı 20 ms ISI ile 460 ms için duyuldu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: fMRI istatistiksel öğrenme görevleri için alışım değişikliği. FMRI görevi web tabanlı alışım aşamasına benzerdi, ancak etki alanları arasında dengelenmiş rasgele bir dizi sokuldu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Web tabanlı görevdeki ortalama istatistiksel öğrenme (SL) doğruluğu, şans düzeyine göre karşılaştırılır. Sonuçlar, bireylerin dört görevde de şansın üzerinde performans gösterdiğini gösteriyor, ***tek kuyruklu p < .001, ** < 0.01, * < 0.05. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Web tabanlı görevde sıfıra karşı ortalama tepki süresi eğimi. Daha negatif eğim, alışme sırasında hedef algılamada daha hızlı ivmelenmeyi gösterir. Hedef algılama hece görevi sırasında pozlama sırasında önemli ölçüde geliştirilmiştir. †tek kuyruklu p = 0,07, * < .05. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Dört istatistiksel öğrenme görevinde de web tabanlı görev ler arası korelasyonlar. (a) 0,05'lik bir alfadaki önemli olmayan değerler beyaz arka planla gösterilir. Renkli arka plan ile tüm karşılaştırmalar önemli etkileri gösterir. (b) Her çift etekli karşılaştırma için örnek boyutu. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: Yapılandırılmış bloklar için grup düzeyinde nöral aktivasyon her modalite ve etki alanı içindeki rasgele bloklara göre. Her görev için voxel düzeyinde p < 0.001 ve küme düzeyinde p < 0.05'te önemli kümeler eşiklenmiştir. En yüksek z değerine sahip kümeyi göstermek için yatay dilimler seçildi. Alt, sağ köşedeki renk çubuğu tüm çizimler için aynı ölçeği yansıtır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Durum | Demek | Standart Sapma | Tek kuyruklu T-testi |
Görüntü | 0.63 | 0.21 | t(17) = 2,64, p = 0,009 |
Mektup | 0.66 | 0.16 | t(15) = 3,98, p < .001 |
Sesi | 0.60 | 0.15 | t(16) = 2,83, p = 006 |
Hece | 0.55 | 0.1 | t(14) = 2,06, p = 0,03 |
Tablo 1: Duruma göre Web tabanlı doğruluk. Tek örnekli t-testleri, 0,5 şans düzeyine kıyasla grup farklılıklarını temsil eder.
Yapılandırılmış | Rasgele | ||||
Durum | Demek | Standart Sapma | Demek | Standart Sapma | Eşleştirilmiş Örnekler T-testi |
Görüntü | 468.1 | 76.04 | 493.4 | 60.33 | t(27) = -2.01, p = 0.05 |
Mektup | 374.72 | 143.59 | 502.1 | 68.75 | t(27) = -4,97, p <.001 p |
Sesi | 426.37 | 169.10 | 407.68 | 162.63 | t(26) = 0,67, p = 0,51* |
Hece | 589.3 | 180.95 | 679.9 | 55.99 | t(26) = -2,51, p = 0,02* |
*Bir konunun sesi veya hece görevi için bir değer hesaplamak için çok az düğmeye basması vardı. |
Tablo 2: Yetişkinlerde dört görevde de rastgele ve yapılandırılmış diziler üzerinde MRG davranışsal performans farklılıkları. Eşleştirilmiş örnekler t-testleri yapılandırılmış ve rasgele dizilerin öğrenmesinde grup farklılıklarını temsil eder.
Mevcut protokolde sunulan yöntemler, gelişim boyunca istatistiksel öğrenmenin davranışsal ve nöral indekslerini anlamak için çok modal bir paradigma sağlar. Mevcut tasarım, istatistiksel öğrenme ve dil gelişimi arasındaki ilişkinin gelecekteki araştırılması için kullanılabilecek yöntemler ve etki alanları arasında istatistiksel öğrenme yeteneğibireysel farklılıkların belirlenmesine olanak sağlar. Bir bireyin istatistiksel öğrenme yeteneği etki alanları ve yöntemleriarasındadeğişir bulundu beri 6,8,9, katılımcıların dört görevleri tamamlamak eğer en uygun olur. Tipik olarak gelişmekte olan çocuklar ve yetişkinlerden elde edilen bulgular, bir bireyin istatistiksel öğrenme etki alanları/yöntemleri arasındaki performansının kelime4 veokuma 5,6 sonuçları yla farklı bir ilişki kurabilebileceğini göstermektedir. Bu nedenle, mevcut protokolde alınan istatistiksel öğrenme önlemleri ile ilgili bilişsel ve dil becerileri ek önlemler alınmasını öneririz.
Araştırma yetişkinler için bu istatistiksel öğrenme görevleri makul iç tutarlılık ve test-yeniden test güvenilirliği bildirdi8,42. Ancak,42 yaşındaki çocuklar için görev güvenilirliği ile ilgili endişeler ve genel ölçüm konuları9 ile ilgili yeni bir tartışma, çocukların gelişim özelliklerini dikkate alan istatistiksel öğrenme ölçütlerinin geliştirilmesine acil bir ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Önceki araştırmalarımız, mevcut protokolden elde edilen ön verilerin yanı sıra, 8-16 yaş arası çocuklarda dildışı istatistiksel öğrenme görevleri için yüksek iç tutarlılıkgösterirken, araştırmamızaynı zamanda42'denönce rapor edilmiş olan işitsel dilsel istatistiksel öğrenmede, özellikle daha az tatmin edici bir görev güvenilirliğini de doğrulamıştır. Görevler arasındaki iç tutarlılık farklılıkları özellikle istatistiksel öğrenme sonuçları18,43,44bir öğrencinin önceki dilsel deneyimlerin etkisi üzerinde son bulgular ışığında ilgi çekicidir. Dil ve okuma gelişimi okul yıllarında hızla değişmektedir. Her işitsel dilüçlünün öğrenilebilirliği, gelişim evrelerine ve mevcut dil yeteneklerine bağlı olarak her çocukta önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Protokolümüzü diğer bireysel fark ölçüleri ile birleştirmek, mevcut beceriler ile sonraki öğrenme arasındaki basamaklı etkiyi, gelişim boyunca istatistiksel öğrenme performansının heterojenliğinin altında yatan basamaklama etkisini incelemek için heyecan verici bir fırsat sunacaktır.
Mevcut tasarımın önemli bir yararı, çevrimiçi bir web platformu üzerinden istatistiksel öğrenmeyi ölçmeye yönelik tir. Araştırmacılar, bir web tarayıcısı üzerinden reaksiyon süresi ölçümlerinin doğruluğunu göz önünde bulundurarak aşağıdakihususlara dikkat etmelidirler. de Leeuw ve Motz (2016)45, bir web tarayıcısı üzerinden ölçülen yanıt sürelerinin diğer standart veri sunum yazılımları ile ölçülenlerden yaklaşık 25 ms daha uzun olduğunu buldu. Daha da önemlisi, bu gecikme denemeler arasında sabit bulundu. Web tabanlı görevlerde gerçek zamanlı öğrenme ölçütümüz reaksiyon süresindeki değişimin eğimi olduğundan, tepki süresindeki gecikmenin etkileri özne içi karşılaştırmalar kullanılarak en aza indirilmiştir. de Leeuw (2015)30 ayrıca jsPsych ile ölçülen reaksiyon süresinin bilgisayarın işlem hızı veya arka planda yüklenen görev sayısı gibi faktörlerden etkilenebileceğini kabul etmiştir. Bu etkileri en aza indirmek için, yanıt süresieğimi 30'uhesaplamadan önce her katılımcının yanıt süresini normalleştirmenizi öneririz.
Etki alanları ve yöntemler arasında öğrenme davranışında büyük değişkenlik göstermek için sağlam yöntemler sağlayan mevcut protokol, istatistiksel öğrenmenin bireysel farklılıklarını araştırmak üzere tasarlanmıştır. Ancak, bu protokol görsel istatistiksel öğrenmenin işitsel istatistiksel öğrenmeden doğal olarak daha kolay olup olmadığı gibi soruları araştırmak için uygun değildir. Görevler arasındaki grup düzeyinde performans farklarının yorumlanması, kontrol edilemediğimiz uyarıcı aşinalık14,43,46,47 , duyusal dikkat ve işlem hızı28gibi tüm kafa karıştırıcı faktörler nedeniyle zordur. Uyarıcı aşinalık ile ilgili olarak, iyi uyaranlar ile bireyin önceki deneyimleri onların istatistiksel öğrenme performansını etkileyebilecek olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, görsel ve işitsel görevleri doğrudan bu yöntemler arasında uyaranların ve sunum oranının belirginliği farklılıkları nedeniyle karşılaştırmak zordur. Bu nedenle, yöntemlerimiz istatistiksel öğrenmedeki bireysel farklılıkları araştırmak amacıyla tasarlanmıştır. Ancak, gelişmiş fMRI analizi yaklaşımları ile protokolümüz istatistiksel öğrenmenin doğası hakkında teorik soruları incelemek için uygundur, örneğin hangi beyin ağlarının her etki alanında düzenliliklere duyarlı olduğunu ve sinirsel bağlılık kalıplarının nasıl farklılık/örtüştüğünü sorabiliriz.
Mevcut protokol çocuk dostu ve nörotipik ve atipik popülasyonlarda araştırma maksimize etmek için kolay erişilebilir olarak geliştirilmiştir. Küçük çocuklar veya gelişimsel bozukluğu olanlar ile bu protokolün uygulanması sırasında, kritik bir adım yorgunluk önlemek için her SL görev arasında mola vermektir. Web tabanlı görevlerin her koşulu bilişsel talepleri hafifletmek için ayrı ayrı yayılabilir. Taramadan önce, sahte tarayıcı gerçek fMRI görevi için hazırlık çocuk anksiyeteve baş hareketini azaltmak için kullanılabilir. Ek bir konu araştırmacı herhangi bir nörogörüntüleme çalışması yaparken genel bir endişe ile ilgilidir farkında olmalıdır: hareket. Sadece 0,3 mm'lik bir dönme kafası hareketi, eserlerin ortaya çıkmasına neden olabilir. Hareket yapıları olasılığını en aza indirmek için, geçerli protokol 5 dakikadan az48son her çalışma sınırlıdır. Katılımcılar, her 5 dakikalık çalışma sırasında hareketsiz kalmaya teşvik edilmeli, ancak gerçek tarama sırasında hareketi azaltmak için koşular arasında hareket etmesine veya esnemesine izin verilmelidir. Ayrıca fMRI veri49üzerinde hareket ile ilgili eserler düzeltmek için sıkı veri analizi teknikleri öneririz.
Daha sonra dil edinimi üzerinde istatistiksel öğrenme yeteneğinin kritik katkısı göz önüne alındığında, istatistiksel düzenliliklerin hem gerçek zamanlı hem de çevrimdışı öğrenmeyi değerlendiren daha kapsamlı ve güvenilir önlemler geliştirmek gereklidir. Mevcut öneri, etki alanına/modaliteye dayalı istatistiksel öğrenme yeteneğindeki bireysel farklılıkların daha sonraki dil sonuçlarındaki değişimleri nasıl açıklayabildiğini ortaya atma yolunda atılmış ilk adımdır.
Etki alanları ve yöntemler arasında öğrenme davranışında büyük değişkenlik göstermek için sağlam yöntemler sağlayan mevcut protokol, istatistiksel öğrenmenin bireysel farklılıklarını araştırmak üzere tasarlanmıştır. Ancak, bu protokol görsel istatistiksel öğrenmenin işitsel istatistiksel öğrenmeden doğal olarak daha kolay olup olmadığı gibi soruları araştırmak için uygun değildir. Görevler arasındaki grup düzeyindeperformans farklılıklarının yorumlanması, kontrol edilemediğimiz tüm şaşırtıcı faktörler nedeniyle zordur.
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Yoel Sanchez Araujo ve Wendy Georgan'a web tabanlı platformun ilk tasarımına olan katkılarından dolayı teşekkür ederiz. An Nguyen ve Violet Kozloff'a web tabanlı istatistiksel öğrenme görevlerini geliştirme, fMRI görevlerini uygulama ve yetişkin katılımcılardaki görevleri pilot uygulama konusundaki çalışmaları için teşekkür ederiz. Violet Kozloff ve Parker Robbins'e çocuklarda veri toplamaya yardımcı olan katkılarından dolayı teşekkür ederiz. Delaware Üniversitesi Biyolojik ve Beyin Görüntüleme Merkezi'nden İbrahim Malik, John Christopher, Trevor Wigal ve Keith Schneider'a nörogörüntüleme veri toplamadaki yardımları için teşekkür ederiz. Bu çalışma kısmen Ulusal Sağırlık enstitüsü ve diğer İletişim Bozuklukları (PI: Qi; NIH 1R21DC017576) ve Ulusal Bilim Vakfı Sosyal, Davranışsal ve Ekonomik Bilimler Müdürlüğü (PI: Schneider, Co-PI: Qi & Golinkoff; NSF 1911462).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
4 Button Inline Response Device | Cambridge Research Systems | SKU: N1348 | An fMRI reponse pad used for measuring in-scanner response time |
Short/Slim Canal Tips | Comply Foam | SKU: 40-15028-11 | Short & slim in-ear canal tips are recommended for children to protect hearing and allow for them to hear the stimuli while in the scanner. |
jsPsych | jsPsych | https://www.jspsych.org/ | jsPsych is a JavaScript library for running behavioral experiments in a web browser. |
Speech Synthesizer | Praat | Version 6.1.14 | This program is an artificial speech synthesizer which was used to create the syllable stimuli. |
Web-based statistical learning tasks | Zenodo | https://doi-org.remotexs.ntu.edu.sg/10.5281/zenodo.3820620 (2020). | All web-based statistical learning tasks are available for free access on Zenodo. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır