EKSPERIMENTALNA UPORABA KVANTITATIVNE ELEKTROENCEFALOGRAFIJE PRI ANALIZI (LITERARNEGA) BRANJA: Z DOGODKOM POVEZANI ERP VALOVI (EVENT-RELATED-POTENTIALS)

Abstract

Ko merimo spremembe napetosti na povrsini glave pri branju, j e samoumevno, da gre za tihi nacin branja.8 Ce bi namrec brali naglas, bi se v elektroencefalografskem zapisu pojavljale dodatne motnje zaradi aktivnosti in naprezanja misic na obrazu in vratu pri govoru. Osnovna predpostavka EEG snemanja je, da imajo kognitivni (in custveni) procesi v poteku jezikovne obdelave in bralnega razumevanja vpliv na spreminjanje EEG signala, kar pomeni, da je iz teh sprememb mogoce sklepati na razlike v kognitivnem procesiranju jezikovnih podatkov (npr. na semanticno obdelavo, obdelavo sintakticnih Struktur). Kognitivne nevroznanstvene raziskave, ki se (tihega) branja lotevajo s pomocjo ERP metode, je mogoce v grobem razdeliti na tiste, ki se ukvarjajo z merjenjem in analizo elektricne aktivnosti celic mozganske skorje pri branju (samo) posameznih besed (ang. Word-by-Word-Processing), in raziskave, ki jih zanima elektricni potencial mozganov pri branju in razumevanju stavkov (ang. Sentence Reading/Sentence Comprehension). V nevrolingvisticnih ERP raziskavah se povprecni elektricni odziv mozganov na posamezne besede ugotavlja z ozirom na psiholingvisticne dejavnike, kakor so pogostnost pojavljanja besede, njena besednovrstna pripadnost ipd.; besede so za namene eksperimenta bodisi razvrscene v naborne nize oz. sezname bodisi tvorijo besedne pare, tako da je mogoce primerjati odziv mozganov na besednovrstno razlicne besede, na razlicno frekventne besede itd. Besede so lahko vpete v stavke. Pri procesiranju stavkov se uporabljata dve vrsti jezikovnega oz. stavcnega gradiva. Ena vrsta stavkov vsebuje razlicne nepravilnosti oz. odklone, ki jih je mogoce vecinoma umestiti na leksikalnosemanticno in morfo-sintakticno raven, druga vrsta gradiva je ustrezno tvorjena na vseh jezikovnih ravneh. Obe vrsti gradiva se v nevrolingvisticnih eksperimentih uporabljata vzporedno, ker pri funkcijskih slikovnih raziskavah mozganov prideta v postev ponavljanje podobnih dogodkov in primerjava med deloma razlicnimi dogodki (eksperimentalni pogoji), da lahko z analizo signalov izluscimo relativne razlike mozganov med pogoji in zmanjsamo vpliv nakljucnega elektricnega suma. Nevrolingvisticna raziskava torej preverja, v cem je elektricna aktivnost mozganov, ki jo izzovejo pravilno/ustrezno tvorjene besede ali stavki, kakovostno drugacna od tiste, kijo izzovejo oblikoslovno-skladenjski in besednopomenski odkloni.

Zaradi tega je elektricni odziv mozganov na razlicno smiselne besede problematicno meriti zgolj s primerjavo posameznih besed in loceno od stavcne strukture oz. sirsega (stavcnega) konteksta. [Za] povprecenje elektricnega potencíala mozganov na besede v stavcnem kontekstu (naj)pogosteje vzamejo tip jezikovne naloge zapolnjevanja praznih mest v stavku (ang. Cloze Probability Test, nem. Lückentexttest)\ praznina je obicajno na koncu stavka. Tip naloge sta uporabila ze Kutasova in [S. A. Hillyard]. Pokazala sta, daje komponenta N400 obcutljiva na kontekstualno ne/ ustreznost besede na koncu stavka (nepricakovana besedaje izzvala negativnejsi val N400). Vendar ni mogoce spregledati vpliva, ki ga ima na komponento preostanek stavka oz. predhodni stavcni kontekst, saj v bistvu tlakuje pot besedi, s katero bralee nato zapolni prazno mesto na koncu stavka. Amplituda N400 je torej odvisna od povezanosti s prejsnjimi besedami v stavku, bralcevimi pricakovanji, kakor se oblikujejo v poteku branja, kar pomeni, da ucínek N400 odraza tudi vpliv predhodnega besednega oz. stavcnega konteksta.21 (Kutas/Hillyard 1984; van Petten/ [M. Kutas] 1987; Osterhaut/Holcomb 1992: 786-87; Kutas/van Petten 1994: 120)22 Podoben tip jezikovne naloge vkljucuje stavcne pare, samo da ti vsebujejo vse besede, eden od stavkov pa se zakljuci s pomensko oz. kontekstualno neustrezno besedo. Ilustrativen primerje ERP raziskava nizozemskih raziskovalcev23 (Haid idr. 2006). Pri stavkíh, kí so vsebovalí semanticne anomalije, je bila ugotovljena negativnejsa amplituda vala N400.24

Elektroencefalografija, na kratko EEG, je ena izmed neinvazivnih metod slikanja mozganov,1 s katero merimo kontinuirano elektricno aktivnost mozganov. Zajeti elektricni signal je »sestevek elektricne aktivnosti vecjega stevila [zivcnih] celic mozganske skorje«, na njegove lastnosti pa vplivajo tako lastnosti nevronov kakor medsebojni odnosi med nevronskimi omrezji v mozganih. Spremembe v EEG signalu so posledica bolj ali manj usklajenega (sojdelovanja nevronskih omrezij, ki se v EEG zapisu odraza v spreminjajocih se amplitudah zivcne aktivnosti mozganske skorje v razlicnih frekvencnih spektrih. (Silva 1991; Coenen 1995; Whittington idr. 2000; [S. Brezan] idr. 2004: 63) Signal se zajema s pomocjo elektrod, ki se namestijo napovrsini glave (skalpu). Elektroencefalografija se na podrocju medicine uporablja predvsem preko kvalitativne ocene neposredno vidnih znacilnosti signala - v nevrologiji in psihiatriji npr. za diagnosticiranje epilepsije, ugotavljanje mozganskih disfunkcij, motenj pozornosti. Kvantitativni nacini obdelave signala pa obsegajo razlicne in bolj ali manj kompleksne transformacije po principih teorije obdelave signalov, ki dovoljujejo dolocanje specificnih komponent v signalu, ki so v kontinuiranem posnetku sicer prekrite z elektricnim surnom okolice. Kvantitativno analizo prakticirajo predvsem na podrocjih kognitivne psihologije in kognitivne nevroznanosti, ker omogoca najbolj natancno mero casovnega poteka zaznavnih in kognitivnih procesov v mozganih, z milisekundno locljivostjo, pri cerner pa seje potrebno zavedati, da je prostorska locljivost metode v primerjavi z drugimi metodami funkcijskega slikanja mozganov slaba. Z drugimi besedami lahko z EEG metodami casovno natancno merimo odziv mozganov kot celóte, medtem ko tezje sklepamo na doprinos razlicnih delov mozganov, za kar so uporabnejse druge omenjene neinvazivne metode slikanja. EEG se vse pogosteje uporablja tudi na sorazmerno novih, komercialnih podrocjih, kakor je nevromarketing, kjer je lahko ucinkovit pri odkrivanju vzorcev ravnanj potrosnikov. V empiricni literarni znanosti (ELZ) za to método nimamo relevantnejsih zgledov.2 Zato je zanjo metodolosko in vsebinsko najzanimivejse siroko in v zadnjih petindvajsetih letih hitro rastoce podrocje eksperimentalnih nevrolingvisticnih raziskav. Med njimi pozornost vzbuja skupina raziskav, ki jih zanimajo elektrofizioloske podlage jezikovne obdelave. Ukvarjajo se z merjenjem in analizo sprememb v elektricnih potencialih mozganov in njihovih ritmih, kakor jih izzove kognitivno procesiranje razlicnih vrstjezikovnih podatkov pri branju in pri bralnem razumevanju.

Headnote

Clanekje prvi del dvodelno in pregledno zasnovanega prispevka o uporabi elektroencefalografske (EEG) metode za namene analize (literarnega) branja. Najprej sta predstavljeni metoda EEG in vsebina EEG zapisa. Ta belez! kontinuirane spremembe elektricne napetosti na povrsju glave (clanek I), ki odrazajo spremembe mozganskih ritmov (clanek II). Zatem je pozornost namenjena metodi ERP povprecenja. Z njo spremljamo povprecne spremembe elektrofizioloskih signalov med vecjim stevilom ponovitev miselnih poskusov, kar nam omogoca casovno natancno belezenje sprememb v mozganski aktivnosti pri branju dolocene besede, besedne zveze ali stavka. Rezultati ERP raziskav predstavljajo referencni okvir, ko se lotevamo eksperimentalnega raziskovanja mozganskih aktivnosti pri branju literarnih besedil.

Kljucne besede: EEG, elektricni potenciali mozganov, metode analize signala, ERP povprecenje, [tiho] branje,jezikovna obdelava, kognitivna nevroznanost, empiricna literarna znanost (ELZ)

The article is the first part of a two-part survey on the use of the electroencephalogram (EEG) method in the analysis of (literary) reading. The authors first present the EEG method and the content of the EEG recording. The latter registers continuous changes in voltage on the head's surface (article I), which reflect changes in the brain's rhythm (article II). After that, they focus on the method of ERP averaging, with which they observe average changes in the electrophysiological signals between numerous repetitions of the thought experiment; that enables a precise recording of the changes in brain activity during reading of a certain word, word phrase, or sentence. The results of the ERP studies represent a referential framework for tackling experimental research in brain activity during reading of literary texts.

Keywords: EEG, electrical potential of the brain, the signal analysis methods, ERP averaging, [silent] reading, linguistic processing, cognitive neuroscience, empirical literary studies (ELW)

I

0 Kaj je elektroencefalografija?

Elektroencefalografija, na kratko EEG, je ena izmed neinvazivnih metod slikanja mozganov,1 s katero merimo kontinuirano elektricno aktivnost mozganov. Zajeti elektricni signal je »sestevek elektricne aktivnosti vecjega stevila [zivcnih] celic mozganske skorje«, na njegove lastnosti pa vplivajo tako lastnosti nevronov kakor medsebojni odnosi med nevronskimi omrezji v mozganih. Spremembe v EEG signalu so posledica bolj ali manj usklajenega (sojdelovanja nevronskih omrezij, ki se v EEG zapisu odraza v spreminjajocih se amplitudah zivcne aktivnosti mozganske skorje v razlicnih frekvencnih spektrih. (Silva 1991; Coenen 1995; Whittington idr. 2000; Brezan idr. 2004: 63) Signal se zajema s pomocjo elektrod, ki se namestijo napovrsini glave (skalpu). Elektroencefalografija se na podrocju medicine uporablja predvsem preko kvalitativne ocene neposredno vidnih znacilnosti signala - v nevrologiji in psihiatriji npr. za diagnosticiranje epilepsije, ugotavljanje mozganskih disfunkcij, motenj pozornosti. Kvantitativni nacini obdelave signala pa obsegajo razlicne in bolj ali manj kompleksne transformacije po principih teorije obdelave signalov, ki dovoljujejo dolocanje specificnih komponent v signalu, ki so v kontinuiranem posnetku sicer prekrite z elektricnim surnom okolice. Kvantitativno analizo prakticirajo predvsem na podrocjih kognitivne psihologije in kognitivne nevroznanosti, ker omogoca najbolj natancno mero casovnega poteka zaznavnih in kognitivnih procesov v mozganih, z milisekundno locljivostjo, pri cerner pa seje potrebno zavedati, da je prostorska locljivost metode v primerjavi z drugimi metodami funkcijskega slikanja mozganov slaba. Z drugimi besedami lahko z EEG metodami casovno natancno merimo odziv mozganov kot celóte, medtem ko tezje sklepamo na doprinos razlicnih delov mozganov, za kar so uporabnejse druge omenjene neinvazivne metode slikanja. EEG se vse pogosteje uporablja tudi na sorazmerno novih, komercialnih podrocjih, kakor je nevromarketing, kjer je lahko ucinkovit pri odkrivanju vzorcev ravnanj potrosnikov. V empiricni literarni znanosti (ELZ) za to método nimamo relevantnejsih zgledov.2 Zato je zanjo metodolosko in vsebinsko najzanimivejse siroko in v zadnjih petindvajsetih letih hitro rastoce podrocje eksperimentalnih nevrolingvisticnih raziskav. Med njimi pozornost vzbuja skupina raziskav, ki jih zanimajo elektrofizioloske podlage jezikovne obdelave. Ukvarjajo se z merjenjem in analizo sprememb v elektricnih potencialih mozganov in njihovih ritmih, kakor jih izzove kognitivno procesiranje razlicnih vrstjezikovnih podatkov pri branju in pri bralnem razumevanju.

1 EEG zapis sprememb elektricne napetosti in mozganskih ritmov

Iz kontinuiranega EEG zapisa lahko razberemo podatke o periodicnih3 spremembah elektricne napetosti na povrsini glave, na katerih dinamiko vplivajo kognitivni dogodki oz. senzoricni drazljaji in se obicajno merijo v mikrovoltih (pV); amplituda valov je lahko negativna ali pozitivna, razberemo pa lahko tudi prevladujoco frekvenco signala.

Z matematicno método hitre Fourierjeve transformacije signal razstavimo na locene cene frekvence in opazujemo dinamiko frekvencnih pasov ali mozganskih ritmov, ki se merijo v nihajih na sekundo (enota Hertz, Hz). S kognicijo povezano mozgansko valovanje se pri cloveku giblje v razponu med frekvencnima pasovoma theta in gama. Spremembe v mozganskih ritmih so povezane z razlicnimi stanji budnosti (miselnimi idr. procesi) in spanja. Ritmi so glede na frekvencna podrocja hitri in pocasni.

Hitri mozganski ritmi so:

* ritem alfa (8-13 Hz),

* ritem beta (13-30 Hz);4

* elektricna aktivnost mozganov nad 30Hzje opredeljena kot aktivnost gama.

Pocasni ritmi v stanjih budnosti pri zdravem cloveku v kontinuiranem posnetku praviloma ne prevladujejo. Gre za:

* ritem theta (4-7 Hz),

* ritem delta (0,5-4 Hz).

Ritem alfa je znacilen tako za stanje telesne kot dusevne sproscenosti in je najizrazitejsi, ko imamo zaprte oci (ob odprtju oci praviloma nastopi ritem beta). Pojavlja se v zadajsnjih predelih mozganske skorje, v zatilnem (okcipitalnem) reznju. Mozgansko aktivnost beta spodbudijo dusevna aktivnost in kognitivni procesi, povezana je s pozornostjo in opravljanjem motoricnih nalog. Pojavlja se predvsem frontalno, centralno in parietalno, lahko pa tudi porazdeljeno po razlicnih drugih predelih mozganske skorje. Pozornost in kognitivni procesi, pri katerih pride do povezovanja mozganskih omrezij med predeli mozganske skorje in podrocji globlje v mozganovini, so povezani z aktivnostjo gama. (Brezan idr. 2005: 5) Medtem ko je ritem delta povezan z globokim spancem, je med pocasnimi ritmi in iz gledisca EEG spremljanja mozganskih odzivov pri jezikovni obdelavi zanimivo frekvencno obmocje theta. Ne pojavlja se namrec le pri spanju in nekaterih bolezenskih stanjih, ampak je povezano s procesi (delovnega) spomina, zajema tudi custvene procese in je znacilno za stanje notranje pozornosti, kar je npr. pomembno za opravljanje zahtevnejsih kognitivnih nalog. V mozganski skorji se pojavlja porazdeljeno.

2 Metode merjenja in obdelave EEG signala

Obstajajo razlicni nacini za merjenje elektricne aktivnosti mozganov pri branju oz. jezikovni obdelavi in za analiziranje elektrofizioloskih signalov. Metode se uporabljajo loceno ali v kombinacijah. Med klasicnimi kvantitativnimi metodami izstopa metoda ERP povprecenja oz. metoda dolocanja z dogodkom povezanih potencialov; zacetki segajo v trideseta leta 20. stoletja, v polnem razmahu pa so bile ERP raziskave od osemdesetih let. Med sodobnejsimi metodami za zajem sprememb vzorcev mozganskih ritmov in analizo signala so vse bolj v veljavi mere spektralne moci po posameznih frekvencnih podrocjih in mere spektralne koherence, ki se uporabljajo za dolocanje sprememb v povezanosti mozganskih omrezij pri razlicnih pogojih branja. V tern clanku si bomo natancneje ogledali método ERP povprecenja.

Zakaj so rezultati ERP raziskav sploh lahko zanimivi za empiricno obravnavo branja, kaj se lahko naucimo iz njih v zvezi z literarnim branjem in kaksne moznosti nam ponuja elektroencefalografska metoda ERP povprecenja pri nadaljnjem preucevanju (literarnega) branja?

Ob tehtanju uporabnosti ERP metode nas verjetno najprej preprica dejstvo, da gre za eksperimentalni pristop in da je v eksperimentih dosezena razmeroma visoka stopnja vzorcenja. V njih v idealnem primero sodeluje med 20 in 30 udelezencev.6 Iz Perspektive empiricne literarne vede, ki si prizadeva za preverljivost in stabilnost rezultatov, so rezultati, dobljeni na vecjih vzorcih populacije, spodbudni zato, ker omogocajo objektivizacijo rezultatov, konkretno o elektrofizioloskih korelatih literarnega nacina branja (preprosteje receno, o tem, kaj se pri branju literarnih besedil dogaja v mozganih).

Ce se navdusujemo nad merodajnostjo rezultatov, ki so dobljeni na vecjih vzorcih, pa smo se morali prej strinjati okrog tega, da branje literarnih besedil ni zgolj stvar 6 literarnih izvedencev, ampak da nas vsaj enako zanimajo vsa posamezna branja. D. Miall (2007) pravi, da naj bi v empiricnem raziskovanju razumevanje literarnega branja slonelo na dokazih, zbranih na podlagi odzívov dejanskih bralcev.7 V ERP raziskavah so le tí dokumentirani v obliki EEG zapisov.

3 Branje in spremembe elektroflzioloskih signalov: Metoda ERP povprecenja (ang. Event-Related-Potential, nem. Ereigniskorrelierte Potentiale)

Ko merimo spremembe napetosti na povrsini glave pri branju, j e samoumevno, da gre za tihi nacin branja.8 Ce bi namrec brali naglas, bi se v elektroencefalografskem zapisu pojavljale dodatne motnje zaradi aktivnosti in naprezanja misic na obrazu in vratu pri govoru. Osnovna predpostavka EEG snemanja je, da imajo kognitivni (in custveni) procesi v poteku jezikovne obdelave in bralnega razumevanja vpliv na spreminjanje EEG signala, kar pomeni, da je iz teh sprememb mogoce sklepati na razlike v kognitivnem procesiranju jezikovnih podatkov (npr. na semanticno obdelavo, obdelavo sintakticnih Struktur). Kognitivne nevroznanstvene raziskave, ki se (tihega) branja lotevajo s pomocjo ERP metode, je mogoce v grobem razdeliti na tiste, ki se ukvarjajo z merjenjem in analizo elektricne aktivnosti celic mozganske skorje pri branju (samo) posameznih besed (ang. Word-by-Word-Processing), in raziskave, ki jih zanima elektricni potencial mozganov pri branju in razumevanju stavkov (ang. Sentence Reading/Sentence Comprehension). V nevrolingvisticnih ERP raziskavah se povprecni elektricni odziv mozganov na posamezne besede ugotavlja z ozirom na psiholingvisticne dejavnike, kakor so pogostnost pojavljanja besede, njena besednovrstna pripadnost ipd.; besede so za namene eksperimenta bodisi razvrscene v naborne nize oz. sezname bodisi tvorijo besedne pare, tako da je mogoce primerjati odziv mozganov na besednovrstno razlicne besede, na razlicno frekventne besede itd. Besede so lahko vpete v stavke. Pri procesiranju stavkov se uporabljata dve vrsti jezikovnega oz. stavcnega gradiva. Ena vrsta stavkov vsebuje razlicne nepravilnosti oz. odklone, ki jih je mogoce vecinoma umestiti na leksikalnosemanticno in morfo-sintakticno raven, druga vrsta gradiva je ustrezno tvorjena na vseh jezikovnih ravneh. Obe vrsti gradiva se v nevrolingvisticnih eksperimentih uporabljata vzporedno, ker pri funkcijskih slikovnih raziskavah mozganov prideta v postev ponavljanje podobnih dogodkov in primerjava med deloma razlicnimi dogodki (eksperimentalni pogoji), da lahko z analizo signalov izluscimo relativne razlike mozganov med pogoji in zmanjsamo vpliv nakljucnega elektricnega suma. Nevrolingvisticna raziskava torej preverja, v cem je elektricna aktivnost mozganov, ki jo izzovejo pravilno/ustrezno tvorjene besede ali stavki, kakovostno drugacna od tiste, kijo izzovejo oblikoslovno-skladenjski in besednopomenski odkloni.

Nastete vrste odklonov oz. nepravilnosti so v eksperimentih vnesene v obliki primerjave posameznih jezikovnih drazljajev ali pa s primerjavami povprecne aktivnosti med daljsimi odseki branja, ki se razlikujejo po bistvenih lastnostih. ERP povprecenje poteka tako, da z elektrodami na glavi merimo kontinuirani elektricni signal mozganov med izvajanjem eksperimenta, ki ga sestavlja vecje stevilo ponovitev raziskovalnih pogojev. Signal se nato razdeli na casovne odseke (epohe), ki odrazajo casovno povsem poravnane ponavljajoce se procese zgodnje zaznave drazljaja in njegove kasnejse kognitivne obdelave.9 Ker signal, ki ga oddajajo mozgani, zaradi vpliva lobanje ob prehodu na povrsje precej osibi, ga EEG aparat najprej ojaca.10 V nasprotnem primeru bi iz EEG zapisa tezko razbrali odzive mozganov. Nato se s preprocesiranjem izboljsa kvaliteta signala in zmanjsajo viri suma, ki se jim ne moremo izogniti vnaprej (gibi oci, spontana aktivnost misic obraza in glave, motnje v stiku med elektrodo in kozo skalpa).

Bistvo nadaljnjega izboljsevanjarazmerjamed signalom in surnom je povprecenje velikega stevila ponovitev poskusa, ki predstavlja temelj metode ERP povprecenja in najbolj ucinkovito prikaze znacilne, z dogodkom povezane potencíale. Ti so glede na casovni potek zgodnji evocirani potenciali (EP), ki so bolj povezani s senzoricnimi lastnostmi drazljajev, in pozni, z dogodkom povezani potenciali (ERP valovi), ki odrazajo bolj ali manj zavestno kognitivno procesiranje. V tipicnem nevrolingvisticnem eksperimentu predstavlja drazljaj npr. besednopomensko neustrezna beseda v stavku, ki ga morajo udelezenci v eksperimentu prebrati veckrat.

V EEG raziskavah so z método ERP povprecenja ugotovili vec vrst elektricnih potencialov oz. ERP komponent, ki so znacilne za obdelavo jezikovnih podatkov v mozganih. Komponente se razlikujejo glede na polariteto amplitude (pozitivnost/ negativnost vala)11 in latenco (cas, ki je potreben za obdelavo drazljaja); na povrsini glave so razlicno izrazite. (Hillyard/Picton 1987; Bressler 2002: 412 si.; Handy 2005, Luck 2005 idr.)

4 Komponente ERP in procesne ravni jezikovne obdelave

Za analizo branja literarnih besedil s pomocjo metode ERP je potrebno poznavanje komponent, ki so obcutljive na obdelavo jezikovnih podatkov. Misljeni sta zlasti komponenti N400 (Slika 4) in P600,13 ki sta povezani z jezikovno obdelavo informacij na semanticni ter morfo-sintakticni ravni. V nevrolingvistiki obstajajo razlicni pogledi na to, kako natanko so ti delni procesi vpleteni v jezikovno obdelavo, vendar so si raziskovalci enotni v staliscu, da je na podlagi nevrofizioloskih indikatorjev smiselno razlikovati med konceptualno-semanticno, sintakticno pa tudi ortografsko-fonolosko obdelavo (Jackendoff 1999; 2002; Levelt 1999; Hagoort idr. 1999; 2003; Liu idr. 2003).

4.1 Jezikovna obdelava in N400

Komponento N400 sta z nevrolingvisticnim eksperimentom, v katerem sta uporabila pare stavkov s semanticno ustrezno oz. neustrezno besedo na koncu, dokazala M. Kutas in S. A. Hillyard. Ugotovila sta, da vecina jezikovnih drazljajev izzove negativni val (N) z vrhom ok. 400 ms (latenca) po prejetem drazljaju. Amplituda in latenca vala sta odvisni od ne/pravilnosti besede oz. vrste jezikovne manipulacije. (Kutas/Hillyard 1980a; 1980b; 1980c; Kutas/van Petten 1994: 102)

Komponenta ali val N400 je torej privzet oz. normalen elektricni odziv mozganov na razlicno smiselne besede. Negativnost amplitude vala, ki se giblje med -5 in 5 μΥ, je vecja pri semanticno neustreznih besedah, cas normalnega odzivanja mozganov je v obeh primerih ok. 400 ms po drazljaju, pri cerner je razlika v amplitudi pri obdelavih ustreznih oz. neustreznih besed iz EEG zapisa razvidna pribl. 200 ms po prikazu drazljaja.14 Obstaja manjsa razlika med latencama, ce je semanticno neustrezna beseda v sredini ali na koncu stavka; v prvem primeru je reakcijski cas ok. 430 ms, kar pomeni, da mozgani za obdelavo vmesnih anomalij potrebujejo nekaj vec casa.

Komponenta N400 se na povrsini glave pojavlja porazdeljeno. Pri obdelavi semanticnih neustreznosti je izrazitejsa v sencnem, temenskem in zadajsnjem predelu glave (in ne celno), nekoliko izrazitejsa je nad desno hemisfero mozganov. (Kutas/ Hillyard 1980a; 1980b; 1980c; Kutas/van Fetten 1994: 102-10; Bressler 2002: 414; Kutas/Federmeier2000; Sereno/Rayner2003: 491)

Izmed studij, ki ugotavljajo ERP ucinke pri prepoznavanju posameznih besed, izstopajo tiste, ki jih zanima, kako na elektricni odziv mozganov vpliva pogostnost pojavljanja besed, kaksenje vpliv razlicne besednovrstne pripadnosti besede, kako se v vzorcih mozganskih aktivnosti kaze vpliv abstraktnosti oz. konkretnosti pomena besede, kaksen je vpliv pomenskih lastnosti besed na odziv mozganov (npr. polnopomenske nasproti nepolnopomenskim besedam).15 Nepolnopomenske besede praviloma izzovejo manjso amplitude vala N400, kar je mogoce pojasniti z njihovo veejo pogostnostjo v razlicnih (stavenih) pogojih in sorazmerno visoko stopnjo predvidljivosti. Konkretna vsebina lahko izzove veejo negativnost amplitude kakor beseda, ki je nosilka abstraktnega pomena.16 Amplituda vala N400 je vecja tudi v primeru, ko se v naboru besed, ki spadajo k isti besedni vrsti, pojavi beseda, ki izkazuje drugacno besednovrstno pripadnost. (Fischler idr. 1983; Neville idr. 1986; Kutas/van Fetten 1994: 120) Visokofrekventne besede17 izzovejo manjso amplitude vala N400 kakor nizkofrekventne besede. Vendar se ucinek N400 v drugem primeru pojavlja nesorazmerno, take da ga lahko povezemo predvsem s ponavljanji.

Poleg frekvence besede ima na amplitude lahko (bolj kot sama jezikovna obdelava) vpliv spomin; gre za to, ali se je bralec s konkretno besede srecal ze kdaj prej oz. ali pozna njen pomen (amplituda vala je tudi v tem primeru manjsa). Se en pomemben dejavnik je kontekst; lahko se celo zgodi, da ta povsem iznici ucinek N400.18 (Smith/Halgren 1987; Rugg 1990; Besson idr. 1992; Kotz idr. 1992; Kutas/van Fetten 1994: 122-23)

Ucínek N400 je lahko rezultat hkratnega soucinkovanja vec dejavnikov, npr. frekvence pojavljanja dolocene besede in predhodnega stavcnega konteksta. To so ugotovili z navzkriznim primerjanjem odzivov mozganov na vecpomensko besedo, ki seje pojavljalav dvehrazlicnihkontekstih. Enkratvnevtralnemkontekstu, drugic v (zahtevnejsem) kontekstu, ki naj bi bolj spodbujal identificiranje podrejenihpomenov izbrane in ambivalentne besede oz. pojma. ERP povprecenje je pokazalo, daje odziv mozganov v prvi situaciji primerljiv z odzivom na pojavljanje visokofrekventnih besed, ki so bile v poizkusu v vlogi kontrolnih besed. Nasprotno je bil odziv mozganov v drugi situaciji primerljiv s tistim na nizkofrekventne besede. Frekvenca besed in (pozitivni) ucinki konteksta na prepoznavanje besede in identificiranje njenega pomena se ne odrazijo samo v manjsi izmerjeni amplitudi, ampak tudi v krajsi latenci vala; v konkretnem primeru je slo za casovno okno med 132 in 192 ms po prikazanem drazljaju (v casu komponente Nl). Ena od pomembnejsih ugotovitev j e bila tudi, da kontekst lahko ze relativno zgodaj vpliva na izbiro ustreznega pomena besede,19 ko so bilí dejansko ze preverjeni vsi potencialni pomeni pojma. (Sereno idr. 2003)20

Zaradi tega je elektricni odziv mozganov na razlicno smiselne besede problematicno meriti zgolj s primerjavo posameznih besed in loceno od stavcne strukture oz. sirsega (stavcnega) konteksta. Za povprecenje elektricnega potencíala mozganov na besede v stavcnem kontekstu (naj)pogosteje vzamejo tip jezikovne naloge zapolnjevanja praznih mest v stavku (ang. Cloze Probability Test, nem. Lückentexttest)\ praznina je obicajno na koncu stavka. Tip naloge sta uporabila ze Kutasova in Hillyard. Pokazala sta, daje komponenta N400 obcutljiva na kontekstualno ne/ ustreznost besede na koncu stavka (nepricakovana besedaje izzvala negativnejsi val N400). Vendar ni mogoce spregledati vpliva, ki ga ima na komponento preostanek stavka oz. predhodni stavcni kontekst, saj v bistvu tlakuje pot besedi, s katero bralee nato zapolni prazno mesto na koncu stavka. Amplituda N400 je torej odvisna od povezanosti s prejsnjimi besedami v stavku, bralcevimi pricakovanji, kakor se oblikujejo v poteku branja, kar pomeni, da ucínek N400 odraza tudi vpliv predhodnega besednega oz. stavcnega konteksta.21 (Kutas/Hillyard 1984; van Petten/ Kutas 1987; Osterhaut/Holcomb 1992: 786-87; Kutas/van Petten 1994: 120)22 Podoben tip jezikovne naloge vkljucuje stavcne pare, samo da ti vsebujejo vse besede, eden od stavkov pa se zakljuci s pomensko oz. kontekstualno neustrezno besedo. Ilustrativen primerje ERP raziskava nizozemskih raziskovalcev23 (Haid idr. 2006). Pri stavkíh, kí so vsebovalí semanticne anomalije, je bila ugotovljena negativnejsa amplituda vala N400.24

4.2 Jezikovna obdelava in P600

Stavcni pari lahko vsebujejo se eno vrsto anomalije, ki je morfo-sintakticne oz. slovnicne narave (npr. sklonska neujemalnost pridevnika v vlogi levega prilastka, napake v stevilu samostalnika ali glagola itd.). Napaka v stevilu glagola je bila eden od morfo-sintakticnih drazljajev, na podlagi katerega sta z método ERP ugotavljala elektricni odziv mozganov Kutas in Hillyard (1983; Osterhaut/Holcomb 1992: 787). Medtem ko semanticni odklon v stavku izzove poudarjeno negativnost vala N400, je primerjalna analiza za stavek, ki je vseboval glagolsko obliko v napacnem stevilu (ang. does namesto do), pokazala, da ta vrsta slovnicne napake povzroci poudarjeno in zapoznelo pozitivnost amplitude vala.

Od tod je mogoce sklepati na razlike v mozganski aktivnosti pri obdelavi morfosintakticnih nasproti semanticnim informacijam. 1992 sta Osterhaut in Holcomb izvedla prvi relevantnejsi eksperiment. Dokazala sta, da je za jezikovno obdelavo skladenjskih oz. gramaticnih napak znacilna ERP komponenta P600, ki ima pozitivno amplitude vala (P), povprecni elektricni odziv mozganov nastopi pribl. 500 ms po prejetem jezikovnem drazljaju z vrhom okoli 600 ms.25 Najizrazitejsa je na centralnih in parietalnih elektrodah.

V prvem eksperimentu sta vzela dva seta, sestavljena iz tridesetih stavkov, razvrscenih v pare. Eden od stavkov je vseboval slovnicno napako; v konkretnem primeru je bíla povzrocena z nepravilno rabo prehodnega glagola, ki je ob sebi zahteval predmet v tozilniku. Predpostavljala sta, da bo bralec zaznal anomalijo, in sicer odsotnost predmeta him, ko bo naletel na clenek to, ki napoveduje nedolocnik to answer (*napacna raba persuaded to).

Primer (Osterhaut/Holcomb 1992: 788):

(1) The woman struggled to prepare the meal.

(neprehodna glagolska oblika)

(2) *The woman persuaded to answer the door.

(prehodna glagolska oblika)

Cz pomeni lokacijo elektrode centralno v sredinski liniji na glavi. Pozitivni val je najizrazitejsi celno in centralno ter nad desno hemisfero. (Neville idr. 1985; Osterhaut/Holcomb 1992: 790-91)

Osterhaut in Holcomb sta zelela preveriti, kaksen je odziv mozganov, ce skladenjske anomalije kombiniramo s semanticnimi. Osredotocila sta se na izmerjeni elektricni potencial mozganov pri zadnji besedi, enkrat v pravilnem, drugic v skladenjsko nepravilnem stavku. Negativn(ejs)o amplitude vala je izzvala zadnja beseda v nepravilno tvorjenem stavku {door) z vrhom okoli 400 ms po zacetku drazljaja (Osterhaut/Holcomb 1992: 792), s cimer sta potrdila ugotovitve Hillyarda in Kutasove.

Na vprasanje, ali lahko trdimo, da sta P600 in N400 elektrofizioloska oznacevalca skladenjskih in besednopomenskih odklonov, Holcomb in Osterhaut odgovarjata s pridrzkom. V zgornjem eksperimentu je bila namrec pozornost na nepolnopomenski besedi (to), medtem ko sta Kutas in Hillyard eksperimentirala s polnopomenskimi besedami (samostalniki, glagoli).26 Ob tem je slo v vseh napacno tvorjenih stavkih tudi za napake, ki so otezkocale izpeljavo pomena iz stavka, tako da je bil ucinek P600 lahko izzvan tudi prek obdelave na semanticni ravni. Ob upostevanju obeh ugovorov ter raziskav Nevillea idr., ki so pokazale, da kontekstualno ustrezne besede v stavcnih okoljih, kjer so krsena pravila skladnje, izzovejo ucinke, podobne tistim v okvíru komponente P600 - in razlicne od tistih, ki jih izzovejo semanticno neustrezne besede -, zato previdneje trdita, da je komponenta P600 edinstveno obcutljiva na obdelavo, povezano s skladenjsko analizo stavkov. (Neville idr. 1991; Osterhaut/ Holcomb 1992: 798)

Novejsi pogledi o tem, kako v mozganih poteka skladenjska obdelava oz. kako k njej prispeva obdelava semanticnih tipov podatkov, si niso enotni. Nekateri zagovarjajo stalisce, da obdelava na ravni skladenjskih Struktur poteka razmeroma samostojno in ni pod vplivom semanticnih spremenljivk. Friedericijeva predlaga tristopenjski model stavcnega razumevanja, v katerem je obdelava stavka na goli skladenjski ravni (prepoznavanje stavcnih clenov, strukture stavka) [1. stopnja] locena od leksikalno semanticnih in morfo-sintakticnih procesov [2. stopnja] ter povezovanja razlicnih vrst jezikovnih informacij, kar je pomembno za dokoncno interpretacijo stavka [3. stopnja], (Friederici 2002; Hagoort 2003: 19, 0'Seaghdha 1997) Na drugi strani so zagovorniki stalisca, da obdelava semanticnih informacij prispeva k obdelavi informacij na skladenjski ravni. Zlasti se to stalisce opira na raziskave, v katerih so pokazali, da je branje skladenjsko nejasnih oz. ambivalentnih stavkov, ki dopuscajo razlicne interpretacije, pod neposrednim vplivom semanticnih informacij v stavku. Hagoort je to preverjal z nizozemskimi stavki. Pokazal je, da lahko bralec iz besede ekstrahira semanticne informacije, se preden identificira njeno besednovrstno pripadnost (korena samostalnika in glagola sta v konkretnem primeru identicna, sele pripona vzpostavi besednovrstno razlikovanje), kar neposredno vpliva na obdelavo stavka na morfo-sintakticni ravni. (npr. Trueswell idr. 1993; 1994; Hagoort 2003: 19, 22)

V vec ERP raziskavah je bila v povezavi z jezikovno obdelavo v mozganih ugotovljena prisotnost komponente (E)LAN (early anterior negativity). Gre za odziv mozganov, za katerega je znacilen negativni val,27 ki je bolj kakor za semanticno obdelavo znacilen za obdelavo na skladenjski ravni oz. je povezan z oblikoslovnoskladenjskimi odkloni v stavku. Najzgodnejsi val je bil izmerjen pri rabí neustrezne besedne vrste v stavku, in sicer z latenco pribl. 100-300 ms po drazljaju in z vrhom okrog 200 ms, medtem ko so pri obdelavi odklonov, ki so morfo-sintakticne narave (npr. zamenjani besedni red, napake v stevilu, sklonu, spolu, glagolskem casu), izmerili negativni val z latenco pribl. 300-500 ms. (Neville idr. 1991; Friederici idr. 1993; Friederici 2002; Hagoort 2003: 20-21)

4.3 Zdi se, da je se vecja uganka merjenje mozganskih potencialov in njihovega casovnega poteka pri jezikovni obdelavi ortografsko-fonoloskih informacij,28 saj so raziskave pokazale obstoj razlicnih ERP ucinkov. Na podlagi njihovih dokazov je v casovnem pogledu smiselno razlikovati med ortografsko in fonolosko obdelavo, ki naj bi bila zgodnejsa mozganska procesa27 28 29 nasproti semanticni in skladenjski obdela27 vi. A tako kot ni jasno, kdaj in kako tocno semanticne informacije vplivajo na identifikacijo skladenjskih Struktur, tako ni docela jasno, kako glasoslovna ali graficna podoba dejansko vplivata na identifikacijo pomena besede oz. stavka.30

Bentin idr. (1999) so s pomocjo naloge, ki je vsebovala besede v razlicnih fontih, crkovne in alfanumericne nize, izmerili ERP ucinek N170 (negativnost vala) z vrhom okoli 170 mspo zacetkudrazljaja. Nasprotno so znalogo, ki je odudelezencev zahtevala, da med ponujenimi besedami izberejo tiste, ki se rimajo, ugotovili prav tako negativni ucinek, vendar z vrhom okoli 320 ms po drazljaju.31 Od tod je razviden zgodnejsi ucinek na vizualni ravni. Kramer in Donchin (1987) sta na primero ne/rimanih besed v okviru komponente N400 ugotovila zmanjsani ucinek v primero, ko so se besede rímale (tudi ce med njimi ni bilo ortografske podobnosti). Podoben ucinek N400 je potrdila tudi raziskava na kitajscini, ko sta imela znaka isto izgovarjavo (Zhang idr. 1993). Isti tip naloge sta v hebrejscini uporabila Barnea in Breznitz (1998) in izmerila ERP ucinek P200 (pri rimanih parih besed). Zmanjsana negativnost amplitude vala z latenco do priblizno 400 ms kaze na loceno obdelavo informacij na ortografski in fonoloski ravni. (Bentin idr. 1999; Kramer/Donchin 1987; Barnea/Breznitz 1998; Valdes-Sosa idr. 1993 v Liu idr. 2003: 1232)

Liu, Perfetti in Hart ne opozarjajo samo na nekonsistentnost dobljenih rezultatov, ampak tudi dodajajo, da so bilí vsi nasteti ucinki izmerjeni v eksperimentih, ki so od udelezencev ízrecno zahtevali, da so pozorni na fonoloske oz. ortografske vidike besed. To bi pomenilo, da torej lahko pricakujemo drugacne rezultate, ce od udelezencev tega ne zahtevamo ízrecno oz. ko berejo predvsem z namenom, da bi razumeli pomen besed. Med raziskavami, ki so dale navzkrizne rezultate, med drugim navaja ERP raziskavo (Nizkiewicz/Squires 1996), v kateri so povecano komponento N200 ugotovili pri enakoglasnicah (Liu idr. 2003: 1232; Nizkiewicz/Squires 1996 v Liu idr.2003: 1232), kar pomeni, da je N200 obcutljiva tudi na ortografske informacije. Da bi dobili natancnejsi vpogled v casovni potek na fonoloski in semanticni ravni, so izvedli dva locena eksperimenta: udelezence so enkrat prosili, da so pozorni na glasoslovni vidik besed oz. njihovo izgovarjavo, drugic pa na pomen (kitajskih) znakov. Casovni vpogled v obdelavo na ortografski ravni (in njen vpliv na identifikacijo pomena) so skusali zagotoviti tako, da so v nalogo vkljucili graficno podobne znake, ki so bilí bodisi pomensko sorodni bodisi razlicni. Potrdili so, da fonoloske informacije hitro prispevajo k semanticni obdelavi,32 bolj sveze paje spoznanje o vecjem vplivu graficne podobe znaka tako na fonolosko kot semanticno obdelavo.33 (za vec gl. Liu idr. 2003: 1235 si.)

5 Rezultati ERP raziskav in njihova uporabnost v ELZ

Rezultati ERP raziskav se zdijo posebej zanimivi v kontekstu skupine empiricnih raziskav, ki jih zanima bralcev odziv in ki posredno nacenjajo dilemo okrog literarnosti. Vprasanja, alije to predvsem funkcijabesedil (in zato opredeljiva v razmerju do literarnih delovalnih vlog) alije treba literarnost opredeliti predvsem skozi oblikovno-formalne vidike besedil, ne razresijo. Vendar na podlagi odzivov bralcev prepricljivo pritrjujejo obstoju glavnih znacilnosti (ang. Foregrounded Features) literarnih besedil, kakor so aliteracija, asonanca, rima, metricni vzorci, metaforika, obrnjeni besedni red idr. (Miall 2007: 18) V vec eksperimentih je bilo ugotovljeno, da te ne samo zahtevajo od bralca vec casa za obdelavo, ampak da nasploh bolj pritegnejo bralcevo pozornost, imajo vecjo sugestivno moc pri spodbujanju interpretacij ter pri ozivljanju bralcevih individualnih izkusenj.34 Toje med drugim mogoce razio - ziti z njihovim izstopanjem iz prevladujoce norme besedila. (Andringa, Bartolussi/ Dixon, Ericsson/Simon, Halász, Hayles, Kuiken/Miall/Sikora, Miall/Kuiken, Nisbett/Wilson, Van Peer, Seilman/Larsen, Vipond/Hunt, Zwaan v Miall 2007: 26-32)

Znacilnosti besedil, ki jih imamo za literarna, je mogoce uvrstiti na fonolosko, semanticno in sintakticno raven, kar so procesne ravni, na katerih so ugotovili ucinke ERP. Ugotavljanje mozganskih odzivov pri jezikovni obdelavi besed pravzaprav sloni na psiholingvisticnih manipulacijah (prim. Kutas/van Fetten 1994), ki so razlicni jezikovni odkloni in bi jim v literarnih besedilih lahko iskali vzporednice v nastetih figurativnih vidikih. Pri tem se zastavlja vprasanje, ali so odzivi mozganov pri procesiranju tovrstnih elementov v literarnih besedilih, ki povrh presegajo dolzino enega stavka, podobni privzetim ERP ucinkom ali gre pricakovati drugacne rezultate. V njih namrec nimajo vloge odklona oz. napake, temvec prej pomenijo dejstvo in nekaksno naravno danost besedila, ki velja za literarno. V tem primeru bi lahko pricakovali oslabitev ali celo iznicenje posamicnih ucinkov ERP. Ker je pri eksperimentalnem studiju namen zagotoviti dokaze o dejanskih odzivih bralcev na prebrano, se tudi postavlja vprasanje, na katere druge vrste znacilnosti oz. drazljajev se bodo bralci se odzvali. Metoda ERP povprecenja bi bila zato lahko v pomoc pri dolocanju literarnosti (v razmerju do dejanskega bralca). Z najvecjo robustnostjo rezultatov smo sooceni pri jezikovni obdelavi na ortografski in fonoloski ravni, zaradi cesar utegne biti intrigantno ugotavljanje bralcevega odziva pri branju pesniskih besedil, ki se mdr. »poigravajo« z glasoslovnimi prvinami.

Ceprav smo v resnici dalec od tega, da bi povsem razumeli delovanje mozganov pri bralnem razumevanju literarnih besedil (v razlicnih delih mozganov poteka hkrati vec procesov), lahko védenje o fiziologiji kognitivnih procesov pri jezikovni obdelavi prispeva tako k boljsemu razumevanju procesov, ki so znacilni za tak nacin branja, kakor k objektivizaciji njihovih razlag. Za ERP método je v primerjavi z uvodoma omenjenima drugima metodama za merjenje in obdelavo EEG signala znacilna dobra casovna locljivost. Njena prostorska locljivost pa je slabsa. Vzorce povezanosti nevronskih omrezij v razlicnih predelih mozganov, ki sodelujejo pri kognitivnem procesiranju jezikovnih podatkov na razlicnih ravneh, pomaga pojasniti koherencna analiza. Sodobnejsa dognanja o delovanju mozganov namrec pravijo, da se mozganski predeli med seboj funkcijsko povezujejo.

Se nadaljuje.

Sidebar

SUMMARY

The article is the first part of a two-part survey on the use of the electroencephalogram (EEG) method in the analysis of (literary) reading. The authors first present the EEG method and the content of the EEG recording. The latter registers continuous changes in voltage on the head's surface (article I), which reflect changes in the brain's rhythm (article II). After that, they focus on the method of ERP averaging, with which they observe average changes in the electrophysiological signals between numerous repetitions of the thought experiment; that enables a precise recording of the changes in brain activity during reading of a certain word, word phrase, or sentence. The authors present the main ERP components or waves, which are directly linked to the linguistic processing on the lexical-semantic and morphosyntactic level. During the processing of orthographic and phonological information, various studies confirmed their connection to the changes in specific ERP waves. The results of the ERP studies represent a referential framework for tackling experimental research in brain activity during reading of literary texts. The concrete measurements will be able to show the existence of possible differences in amplitudes and latencies of the ERP waves when comparing different types of reading. Based on that, it will be possible to ascertain differences in the brain during literary processing of the linguistic information.

Footnote

1 Druge neinvazivne metode, ki so posebej primeme za kognitivne nevroznanstvene raziskave, so fMR (íunkcijska magnetna resonanca), MEG (magnetoencefalografija), PET (pozitronska emisijska tomografija).

2 V povezavi z literamim branjem govori o nevrofizioloskih kazalnikih David S. Miall (2007). Vendar ga najbolj zanima vloga emocij pri kognitivnem procesiranju. Pri sklicevanju na izsledke nevropsihologije omenja zlasti J. Hooma, ki je v sredini 90. let prejsnjega stoletja pisal o psihofizioloskih podlagah literamega branja; zanimali so ga odzivi mozganov na besednopomenske in fonoloske odklone pri branju verzov (1996).

3 Ponavljajoce se spremembe.

4 Znotrajfrekvencnega pasu betaje vzpostavljeno razlikovanje med nizkimi in visokimi oz. pocasnimi in hitrimi ritmi beta (13-21 oz. 21-30 Hz).

5 Towards an Atlas of Human Neocortical Oscillations. Spikes & Waves: Cognitive science & neuroscience. 24. dec. 2014. Splet.

6 Ti v namene cim vecje objektivnosti rezultatov ne smejo biti vnaprej in natancno seznanjeni s smotri eksperimentiranja.

7 Opis realnih procesov v mozganih govorcev in poslusalcev oz. tistih, ki percipirajo,je bil pravzaprav od vsega zacetka glavna namera nevropsiholoske analizo govome komunikacije, za katere zacetnika velja Aleksander R. Lurie. Strukturo delovanja mozganov v proce su dekodiranja sporocila je preuceval na pacientih s poskodbami mozganov, zaradi katerih je prislo do razlicnih motenj kognitivnih funkcij. V primerjavi z nevropsiholosko analizo procesa razumevanja posameznih besed in razlicnih skladenjskih strukturje bilo se zahtevnejse analiziranje razumevanja besedil. Ta procès ima namrec drugacno psiholosko strukturo, ki presega okvire jezikoslovja in je spodbudil interdisciplinamo sodelovanje lingvistike in psihologije. Lurie je na vec mestih tudi zapisal, da o procesu razumevanja razlicno obseznih besedil, ki presegajo raven stavka, vemo bolj malo.

8 Besede in stavki so obicajno vizualno prikazani prek racunalniskega zaslona.

9 ERP nevronski signal izhaja iz sinhronih interakcij med velikim stevilom sodelujocih nevronov v mozganih. Vsebuje razlicne oscilacije razlicnih írekvencnih pasov (npr. theta, beta).

10 Razvoj racunalniskih tehnologij, s pomocjo katerih se da izmerjeni signal digitalizirati,je omogocil tudi sodobne in racunalnisko podprte nacine za analizo velikih kolicin EEG podatkov.

11 Napetost je vecja takrat, ko nevroni delujejo sinhrono (sinhronizacija), in se zmanjsa, ko pride v delovanjunevronov do desinhronizacije (Pfurtscheller/Silva 1999; Bressler [1995] 2002: 413).

12 Neuroimaging Methods. Study Blue 9. feb. 2012. Splet.

13 Obdelava slusnih, vizualnih, somatosenzoricnih drazljajev izzove drugacne ucinke ERP; sem sodi npr. komponenta N100, ki za obravnavo bralnega razumevanja ni zanimiva v enaki meri. V primerjavi z ERP komponentami, ki so povezane s kognitivno obdelavo jezikovnih podatkov, je njena latenca krajsa. Prav tako nista tipicni zajezikovno obdelavo komponenta CNV (kontingent negativne variacije) in (pozitivna = P) komponenta P300. Kutas in Hillyard sta pri merjenju elektricnega odziva mozganov v primeru stavkov s semanticnimi odkloni pricakovala zgodnejsi in boljsplosen odziv na nepricakovane drazljaje, tj. val P300, dokazala pa komponento N400. (Kutas/Hillyard 1980a; Kutas/van Petten 1994: 112)

14 Hillyard in Kutas sta merila tudi razliko med t. i. psevdobesedami, ki so izgovorljive, vendar nimajo nikakrsnega pomena, in t. i. nebesedami, ki niso izgovorljive in nimajo pomena. Samó branje prvih je izzvalo ucinek N400, kar kaze na to, da je moral bid vlozen dolocen kognitivni napor, preden je bralec ugotovil, da gre za nepomenonosno enoto. To posredno potrjuje, da val N400 predstavlja obicajen ERP potencial pri procesiranju besed.

15 Za pregled meritev elektricnega odziva mozganov na besede, ki izkazujejo razlicno besednovrstno pripadnost, vendar s pomoejo EEG koherence, gl. npr. Weiss/Müller 2003: 330 si.

16 Studije so dale razlicne rezultate, kijihje tezko posplositi.

17 Podobne ucinke so ugotovili, koje slo za ponavljanje na ravni stavka.

18 Nekaj podobnega opazimo v primeru, ko se besede pojavljajo v seznamih oz. ko se ponavljajo cell stavki, saj se njihova pogostnost ne odrazi v ucinku oz. amplitudi N400.

19V pridtemu staliscunpr. Fodor 1983; Forster 1979; Sereno idr. 2003: 328.

20 Cas prepoznavanja vecpomenskih besed oz. trajanja osredotocenosti na posamezno besedo so ugotavljali z s psiholosko método sledenja pogledu (ang. Eye Tracking', prim. Duffy idr. 1988; Sereno 1995; Sereno idr. 2003).

21 Elektricni odziv mozganov so povprecili na primeru zapolnjevanja besed v sredini in v zacetnih delih stavka. Odvisno od prazne pozicije v stavku se spreminja amplituda N400, ki po pravilu upada v smeri proti zacetku stavka. (Kutas idr. 1988; Kutas/van Petten 1994: 119)

22 Glede vpliva konteksta in védenja na prepoznavanje semanticno ne/ustreznih besed v stavku in v okviru komponente N400 gl. tudi Haid idr. 2007; van Berkum idr. 1999.

23 Med ERP raziskavami igra nizozemscina opazno vlogo, verjetno se vedno prednjacijo studije na primeru anglescine, pomembno mesto ima nemscina, razmeroma velikoje ERP in drugih vrst EEG raziskav (vzhodno)azijskihjezikov (npr.japonscina, kitajscina).

24 Med novejsimi raziskavami, ki ugotavljajo ucinke N400 na primeru narativnih in nefikcijskih besedil, omenimo vsaj se raziskave Barette idr.

25 Z método sledenja pogledu pa so ugotovili, da pride v takih primerih do daljse fiksacije oci (Rayner idr. 1983; Frazier 1987; Osterhaut/Holcomb 1992: 788).

26 So pa tako za nepolnopomenske kot polnopomenske besede ugotovili, da povzrocijo vecjo negativnost vala, ce so vpete v stavke, za katere so znacilni skladenjski in semanticni odkloni (Osterhaut/ Holcomb 1992: 798).

27 Kakor pove ime komponente,je izrazitejsa nad levo hemisfero in sprednjimi predeli glave. Iz latence valaje razvidno, da se odziv mozganov pojavi bolj zgodaj.

28 Ortografski vidik zlasti pokriva stvamo, graficno podobo besede, zapis, fonoloski njeno izgovarjavo. Obdelava informacij se najpogosteje ugotavlja s pomocjo rimanih (parov) besed.

29 Z ozirom na casovni potekjezikovne obdelave v mozganih na splosno velja, da gre ta od ortografske (pribl. 43 ms) prek glasoslovne (57 ms) do pomenske informacije (85 ms), (npr. Perfetti/Tan 1998; Liu idr. 2003: 1231)

30 Raziskave na kitajscini so pokazale sorazmerno hiter vpliv izgovarjave besede na pomen znaka in obratno (po pribl. 90 oz. 140 ms). Vendar teh rezultatov ni mogoce preprosto prenesti na druge pisave oz. jezike, saj pri slikovni pisavi znak nima fonemske vrednosti, ampak znaki predstavljajo zloge. Druga vrsta raziskavje pokazala se zgodnejsi vpliv graficne podobe besede na identifikacijo pomena znaka, in sicer po 43 ms. (Perfetti/Zhang 1995; Perfetti/Tan; Liu idr. 2003: 1231)

31 Z vidika distribucije potencíala na povrsini glaveje zanimivo, da sta bilí obe komponenti izrazitejsi nad levo hemisfero.

32 Gre za ucinek z latenco pribl. 46-52 ms. Za ucinek z latenco 23 ms navajajo, da ni statisticno relevanten. Ob upostevanju rezultatov razlicnih meritev povzemajo, daje vpliv glasoslovne informacije na pomensko identifikacijo oznake mogoce opredeliti s casovnim oknom do okoli 500 ms.

33 Vprasanjeje, v kaksni meri lahko dognanja s slikovnih prenesemo na crkovne pisave.

34 V Îej zvezije se posebej intrigantna ugotovitev, da se bralci ne glede na stopnjo izurjenosti v branju na posebnosti literarnih besedil odzivajo priblizno enako oz. so vsi dovzetni za te posebnosti. (Miall/Kuiken 1994 v Miall 2007: 27), s cimer se dokoncno decentralizira vloga t. i. profesionalnih bralcev.

References

VIRI IN LITERATURA

A. Barnea, Z. Breznitz, 1998: Phonological and orthographic processing of Hebrew words. Journal of genetic psychology 159. 492-504.

S. Bentin, Y. Mouchetant-Rostaing, M. H. Giard, J. F. Echallier, J. Pernier, 1999: ERP manifestations of processing printed words at different psycholinguistic levels. Journal of cognitive neuroscience 11. 235-60.

J. J. A. van Berkum, C. M. Brown, P Hagoort, 1999: Early referential context effects in sentence processing. Journal of memory and language 41. 147-82.

M. Besson, M. Kutas, C. K. van Petten, 1992: An event-related potential (ERP) analysis of semantic congruity and repetition effects in sentences. Journal of cognitive neuroscience 4/2. 132-49.

S. L. Bressler, [1995] 2002: Event-related potentials. The handbook of brain theory and neural networks. Ur. Michael A. Arbib. Cambridge: MIT Press. 412-15.

S. Brezan, V. Rutar, V. Logar, B. Korítník, G. Kuríllo, A. Belíc, T. Bajo, J. Zídar, 2004: Elektroencefalografska koherenca. Psiholoska obzorja 13/2. 61-69.

S. Brezan, V. Rutar, V. Logar, 2005: Elektroencefalografska koherenca med vidnimi in motoricnimi podrocji mozganske skorje pri vidno-motoricni nalogi. Medicinski razgledi 44. 3-22.

A. M. L. Coenen, 1995: Neuronal activities underlying the electroencephalogram and evoked potentials of sleeping and waking. Neuroscience and biobehavioral reviews 19. 447-63.

S. A. Duffy, R. K. Morris, K. Rayner, 1988: Lexical ambiguity and fixation times in reading. Journal of memory and language 27. 429-46.

I. S. Fischler, P A. Bloom, D. G. Childers, S. E. Roucos, N. W. Perry, 1983: Brain potentials related to stages of sentence verification. Psychophysiology 20. 400-09.

J. A. Fodor, 1983: Modularity of mind. Cambridge: MIT Press.

K. I. Forster, 1979: Levels of processing and the structure of the language processor. Sentence processing. Ur. W. E. Cooper, E. Walker. Hillsdale: Erlbaum. 27-85.

L. Frazier, 1987: Sentence processing. Attention and performance XII. Ur. M. Coltheart. Hillsdale: Erlbaum.

A. D. Friederici, E. Pfeifer, A. Hahne, 1993: Event-related brain potentials during natural speech processing. Cognitive brain research 1. 183-92.

A. D. Friederici, 2002: Towards a neural basis of auditory sentence processing. Trends in cognitive sciences 6. 78-84.

P. Hagoort, 2003 : How the brain solves the binding problem for language. NeuroImage 20. 18-29.

P. Hagoort, C. Brown, L. Osterhaut, 1999: The neurocognition of syntactic processing. Neurocognition of language. Ur. C. M. Brown, P. Hagoort. Oxford: UP. 273-317.

L. A. Hald, M. C. M. Bastiaansen, P. Hagoort, 2006: EEG theta and gama responses to semantic violations in online sentence processing. Brain and language 96. 90-105.

L. A. Hald, E. G. Steenbeek-Planting, P. Hagoort, 2007: The interaction of discourse context and world knowledge in online sentence comprehension. Brain research 1146. 210-18.

T. C. Handy, 2005: Event related potentials. Cambridge, Bradford: MIT Press.

S. A. Hillyard, T. W. Picton, 1987: Electrophysiology of cognition. Handbook of physiology. Ur. F. Plum. New York: American Physiological Society. 519-84.

J. Hoorn, 1996: Psychophysiology and literary processing. Empirical approaches to literature and aesthetics. Ur. R. J. Kreuz, M. S. MacNealy. Nowrood: Ablex. 339-58.

R. Jackendoff, 1999. The representational structures of the language faculty and their interactions. The neurocognition of language. Ur. C. M. Brown, P. Hagoort. Oxford: UP. 37-79.

_____, 2002: Foundations of language. Oxford: UP.

S. A. Kotz, P. J. Holcomb, I. Kounios, 1992: A comparison of semantic and repetition Priming. Psychophysiology 2. 46.

A. F. Kramer, E. Donchin, 1987: Brain potentials as indices of orthographic andpho - nological interaction during word matching. Journal of experimental psychology 13. 76-86.

M. Kutas, S. A. Hillyard, 1980a: Event-related brain potentials to semantically inappropriate and surprisingly large words. Biological psychology 11. 99-116.

_____, 1980b: Reading between the lines. Brain and language 11. 354-73.

_____, 1980c: Reading senseless sentences. Science 207. 203-05.

_____, 1983:Event-related brain potentials to grammatical errors and semantic anomalies. Memory and cognition 11. 539-50.

_____, 1984: Brain potentials during reading reflect word expectancy and semantic association. Nature 307. 161-63.

M. Kutas, C. K. van Petten, M. Besson, 1988: Event-related potential asymmetries during the reading of sentences. Electroencephalography and clinical neurophysiology 69. 218-33.

M. Kutas, C. K. van Petten, 1994: Psycholinguistics electrified. Handbook of psycholinguistics. Ur. Morton A. Gernsbacher. San Diego: Academic Press. 83-143.

M. Kutas, K. D. Federmeier, 2000: Electrophysiology reveals semantic memory use in language comprehension. Trends in cognitive sciences 4. 463-70.

Y. Liu, C. A. Perfetti, L. Hart, 2003: ERP evidence for the time course of graphic, phonological, and semantic information in Chinese meaning and pronunciation decisions. Journal of experimental psychology 29/6. 1231-47.

W. J. M. Levelt, 1999. Producing spoken language. The neurocognition of language. Ur. C. M. Brown, P. Hagoort. Oxford: UP. 83-122.

Steven J. Luck, 2005: An introduction to the event-related potential technique. Cambridge: MIT Press.

S. J. LucK, E. S. KAPPENMAN (ur.), 2012: The Oxford handbook of event-related potential components. Oxford: UP. 664.

A. R. Lurie, 1982: Osnovi neurolingvistike. Prev. M. Glumac Radnovic. Beograd: Nolit.

D. S. Miall, 2007: Literary reading. New York: P. Lang.

H. J. Neville, M. Kutas, G. Chesney, A. Schmidt, 1986: Event-related brain potentials during the initial encoding and subsequent recognition memory of congruous and incongruous words. Journal of memory and language 25. 75-92.

H. J. Neville, J. Nicol, A. Barss, K. I. Forster, M. F. Garrett, 1991: Syntactically based sentence processing classes. Journal of cognitive neuroscience 3. 151-65.

M. Niznikiewicz, N. K. Squires, 1996: Phonological processing and the role of strategy in silent reading. Brain and language 52. 342-64.

P G. O. O'Seaghdha, 1997: Conjoint and dissociable effects of syntactic and semantic context. Journal of experimental psychology 23. 807-28.

L. Osterhaut, P J. Holcomb, 1992: Event-related brain potentials elicited by syntactic anomaly. Journal of memory and language 31. 785-806.

C. A. Perfetti, S. Zhang, 1995: Very early phonological activation in Chinese reading. Journal of experimental psychology 21. 24-33.

C. A. Perfetti, L. H. Tan, 1998: The time course of graphic, phonological, and semantic activation in Chinese character identification. Journal of experimental psychology 24. 101-18.

C. K. van Petten, M. Kutas, 1987: Ambiguous words in context. Journal of memory and language 26. 188-208.

G. Pfurtscheller, F. H. Lopes da Silva, 1999: Event-related EEG/MEG synchronization and desynchronization. Clinical neurophysiology 110. 1842-57.

K. Rayner, M. Carlson, L. Frazier, 1983: The interaction of syntax and semantics during sentence processing. Journal of verbal learning and verbal behavior 22. 358-74.

M. D. Rugg, 1990: Event-related brain potentials dissociate repetition effects ofhighand low-frequency words. Memory & Cognition 18. 367-79.

S. C. Sereno, 1995: Resolution of lexical ambiguity. Journal of experimental psychology 21. 582-95.

S. C. Sereno, C. C. Brewer, P. O'Donnell, 2003: Context effects in word recognition. Psychological science 14/4. 328-33.

F. H. Lopes da Silva, 1991: Neural mechanisms underlying brain waves: From neural membranes to networks. Electroencephalography and clinical neurophysiology 79. 81-93.

M. E. Smith, E. Halgren, 1987: Event-related potentials during lexical decision. Current trends in event-related potential research. Ur. R. Johnson ml., J. W. Rohrbaugh, R. Parasuraman. Amsterdam: Elsevier. 417-21.

J. C. Trueswell, M. K. Tanenhaus, C. Kello, 1993: Verb-specific constraints in sentence processing. Journal of experimental psychology 19. 528-53.

M. Valdes-Sosa, A. Gonzalez, X. Liu, X. Zhang, 1993: Brain potentials in a phonological matching task using Chinese characters. Neuropsychologia 31. 853-64.

S. Weiss, H. M. Müller, 2003: The contribution of EEG coherence to the investigation of language. Brain and language 85. 325-43.

M. A. wHITTINGToN, R. D. TRAuB, N. KoPELL, B. ERMENTRouT, E. H. BuHL, 2000: Inhibition-based rhythms. International journal of psychophysiology 38. 315-36.

S. Zhang, C. A. Perfetti, 1993: The tongue-twister effect in reading Chinese. Journal of experimental psychology 19. 1082-93.