Динамика мозговой активности у двуязычных испытуемых

условиях распознавания предложений с синтаксическими ошибками и с синтаксической однозначностью или многозначностью в русском и английском языках у двуязычных испытуемых.
Базовая гипотеза: Распознавание грамматических ошибок, а также многозначных предложений у русскоговорящих и англоговорящих испытуемых происходит в значительной степени по-разному. Это отражается на поведенческих особенностях испытуемых и на паттернах мозговой активности, регистрируемых при помощи ЭЭГ.
Задачи проекта:
Разработать экспериментальную модель, позволяющую исследовать динамику активности осцилляторных систем головного мозга в условиях поиска ошибок и разрешения семантической многозначности на русском и английском языках.
Провести регистрацию поведенческих реакций и электрической активности мозга у двуязычных (русскоговорящих и англоговорящих) испытуемых при выполнении лингвистических заданий на разных языках.
Сопоставить поведенческие показатели, связанные с выполнением заданий у двуязычных испытуемых.
Сопоставить паттерны мозговой активности (ЭЭГ-реакции), связанные с выполнением заданий у двуязычных испытуемых.

испытуемых на русскоязычные предложения (4 испытуемых в возрасте 25 – 60 лет, праворукие, 1 женщина и 3 мужчины, все граждане США, два филолога и два религиозных проповедника).
2) реакции русскоязычных испытуемых на англоязычные предложения (6 испытуемых, все женщины, праворукие, граждане РФ, студенты отделения прикладной лингвистики гуманитарного факультета НГУ или студенты факультета иностранных языков НГУ с высоким уровнем знания английского языка)
3) реакции русскоязычных испытуемых на русскоязычные предложения (7 испытуемых в возрасте от 20 до 35 лет, праворукие 4 женщины и 3 мужчин, все граждане РФ, студенты факультета информационных технологий, либо имеющие законченное высшее образование, со средним уровнем владения английским языком).
Перед проведением обследования все испытуемые давали письменное информированное согласие на участие в исследовании в соответствии с этическими требованиями Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации.

оно синтаксическую ошибку.
2. Прочитать предложение сначала про себя, а потом повторить его вслух.
3. Прочитать предложение про себя, понять его смысл и ответить на вопросы о содержании предложения. Во втором и третьем задании часть предложений были однозначны, а часть содержали синтаксическую многозначность.

английском языке (русские выполняли оба задания, а американцы только русское задание), которые содержали или не содержали ошибки.
Примеры: I am a student (верное). I is a student (ошибочное). Дерево высокое и зеленое (верное). Дерево высокое и зеленеть (ошибочное).
Во второй и третьей задачах нами использован дизайн эксперимента, предложенный О. В. Федоровой. Экспериментальный блок включал 3 тренировочных, 15 многозначных тестовых и 30 однозначных предложений на русском языке и такое же количество в переводе на английский язык. Каждому испытуемому предъявлялись предложения только на одном языке. В качестве тестовых многозначных предложений использовались 15 сложноподчиненных предложений с придаточным определительным с тремя возможными вершинами (далее: И1, И2, И3).
В отличие от однозначных предложений (филлеров), каждому тестовому предложению могли соответствовать три варианта синтаксической структуры, то есть определительное придаточное могло быть отнесено к любому из трех существительных сложной именной группы (ИГ), порождая три возможные интерпретации предложения, например:
Газета напечатала обзоры [И1] проектов [И2] школ [И3], которые стали известны всему городу.

которая все еще требовала доработки.

системе 10-10% с референтным электродом Cz и заземляющим электродом AFz. Для регистрации использовался усилитель потенциалов фирмы Neuroscan, USA, с полосой пропускания 0.1-100 Гц и частотой дискретизации сигнала в 1000 Гц.
Обработка ЭЭГ: Мозговые сигналы обрабатывались в программе EEGLab Toolbox (httphttp://http://sccnhttp://sccn.http://sccn.ucsdhttp://sccn.ucsd.http://sccn.ucsd.eduhttp://sccn.ucsd.edu/http://sccn.ucsd.edu/eeglabhttp://sccn.ucsd.edu/eeglab/).
Для оценки динамики мозговой активности вычислялись показатели связанной с событиями спектральной пертурбации (ERSP, Makeig, 1996). ERSP отражает изменение спектральной мощности после события, по отношению к фону. В нашем случае, в качестве предстимульного интервала (baseline) для каждого отдельного испытания был выбран ЭЭГ фрагмент от -1,5 до -0,5 секунды перед появлением предложения. Спектральные пертурбации вычислялись на участке от -1,5 до 2,0 секунды после предъявления предложения. Изначально, ERSP вычислялся для каждого испытуемого отдельно для каждого канала ЭЭГ. Непараметрические метод bootstrap с уровнем значимости в p < 0.05 использовался для определения статистической достоверности меж-групповых и меж-условных различий. ANOVA c факторами языка (три уровня), условия (однозначные или многозначные), сагитальности и латеральности использовалась для сравнения реакций во второй и третье задачах.
Кроме того, метод sLORETA был использован для локализации и сравнения источников мозговой активности при распознавании однозначных и многозначных предложений.

многозначных и однозначных предложений про себя.

Таблица 2. Сравнении скорости реакции у разных групп испытуемых при чтении многозначных и однозначных предложений вслух.

на вопросы по поводу смысла предложения.

типов заданий

при поиске грамматических ошибок (справа)
Для обоих условий достоверность межъязыковых различий p < 0.050

Показатели ERSP в диапазоне альфа ритма при понимании смысла предложения

Показатели ERSP в диапазоне альфа ритма при поиске грамматических ошибок

реакции на многозначные предложения вызывают усиленную бета2 активацию в лобных и теменных областях коры по сравнению с реакциями на однозначные предложения.

бета ритмов.
При поиске синтаксических ошибок десинхронизация в альфа диапазоне сильнее выражена на иностранный, чем на родной язык, тогда как при понимании смысла предложения, наоборот, альфа-десинхронизация имеет большую амплитуду в ответ на задания на родном языке.
Альфа и бета десинхронизация имеют большую амплитуду в ответ на однозначные, чем на многозначные предложения.
Распознавание синтаксически многозначных предложений вызывает большую по сравнению с распознаванием однозначных предложений активацию в бета2 диапазоне в областях средней лобной и средней теменной коры как для английского, так и для русского языков.
Различий в поведенческих реакциях и мозговой активности, связанных с разрешением синтаксической многозначности на русском и английском языках у носителей разных языков выявлено не было.