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构思不成熟,费力难讨好

已有 3394 次阅读 2022-3-31 23:56 |系统分类:科研笔记

有的心理学研究者,希望把文献中别人分开考察的内容合并起来考察,以便显得全面和深入。这是一种容易想到的研究思路,也是一种不太合适的研究取向。实际上,此类研究往往弄巧成拙,研究者纵然下了很大的功夫,由于构思不成熟,却无法得到令人满意的结果,最终费力难讨好。

小脑参与语言加工,是一个引人入胜的崭新领域,值得探索的问题肯定非常丰富,采用tDCS技术考察有关问题,更是前景广阔。然而,一篇最新文献(Bongaerts, Schutter & Klaus, 2022)涉及的研究,明显误入了把分开考察的内容简单合并起来考察的陷阱,值得介绍和分析。

该文的立论基础是,一方面,对健康被试和小脑损伤病人的研究均表明,小脑参与词汇判断(Carreiras et al., 2007)、词汇通达(Fabbro et al., 2000)、语言流畅性(Molinari & Leggio, 2016)、句子理解(Geva et al., 2021);另一方面,此类研究大都只关注一种具体的语言能力,检验被试间的tDCS效应。因此,该文的研究目标是,综合已有的研究发现,在相同的健康被试内,既进行阳极tDCS又进行伪极tDCS,让被试执行3种不同的语言任务。具体地说,研究者考察小脑右半球在句子理解、词汇判断、语言流畅性任务中的可能作用。

研究者的推理是,如果语言理解和语言产生的确需要小脑右半球与额颞语言网络一起参与,那么,可以预期,与伪极tDCS相比,阳极tDCS会产生成绩差异。作为对照,如果小脑与语言理解和语言产生的能力无关,那么,tDCS就不会引起这样的效应。其实,研究者是想通过实施既需要语言理解又需要语言产生的任务,考察小脑参与的潜在领域特异差异(domain-specific differences)。

研究者又提出了一个表述别扭的研究目标。且看相应的论证:对小脑进行tDCS,尚未确定清晰的阳极-促进/阴极-抑制的区分关系(Oldrati & Schutter, 2018),从而,对tDCS反应的个体间差异可能对观察到的效应差异有贡献;为了评估被试内的一致性,研究者额外考察个体对每种任务tDCS反应之间的相关。根据阴极tDCS对左背外侧前额叶皮层(left dorsolateral prefrontal cortex)在语言加工任务的效应(Klaus & Schutter, 2018),研究者预测,在这些语言任务中,阳极tDCS与伪极tDCS条件之间的成绩差异是相关的。这意味着,尽管被试间对tDCS的反应可能是异质的,但是,被试内的调节可能一致地对语言任务产生促进或抑制作用。

该文只有一个实验。研究者招募36名健康的志愿者为被试(女性22人,男性14人),年龄范围18~36岁(M=23.65, SD=3.31)。以中效应量d=0.5α=0.05为基础确定样本量,最小的样本量=33。对实验中所用的3种语言任务进行平衡,需要的被试人数为12的倍数,据此确定被试人数=36

所有被试,母语均为荷兰语,右利手,视力或矫正视力正常;无人报告当前有神经或精神疾病、药物或酒精成瘾、皮肤病或过敏;无人报告怀孕;头部均无金属物品、体内均无任何类型的刺激发生器;无癫痫家族史。被试在参与研究前均给出了书面的知情同意书,研究获得相关伦理评估委员会的批准。被试得到16欧元的报酬或课程学分。

实验由4项任务组成,每项任务持续3~5分钟。所有任务都用jsPsych编程,在24英寸的显示器上以谷歌浏览器的模式全屏显示。手动反应通过有线键盘记录,口头反应通过数字录音机记录。

其一,语言流畅性任务。要求被试在1分钟内,大声说出以屏幕上呈现字母开始的单词,越多越好。要求避免品牌、名字、已经用过单词的各种变化的单词。为了防止训练效应,每节(session)实验给被试呈现不同的字母(分别是KOMPGR),顺序在各节实验和刺激条件之间进行平衡。这些刺激对母语为荷兰语的人来说,难度是相当的。

其二,句子理解任务。现112个句子-图片对子(pair)。在一半的试次(trial)中,句子准确地描述图片,在另一半试次中,句子与图片显示的动作不匹配。要求被试通过按面前键盘上的F键(正确)或G键(错误),表示一个对子的正误。要求被试只用左手的中指和无名指按键。

这项任务的图片选自Segaert等(2011)。所有图片都按比例缩放到600像素,呈现在屏幕中间,句子呈现在图片下方。图片描绘的是不同的动作,要么显示主体对直接客体的动作,例如,“女人送包裹”,要么显示主体做一个基本动作,例如,“男人在笑”。编制了两个不同的实验清单,以平衡顺序给被试呈现,以防止练习效应。每个清单包含的句子类型、正误的比率相同。

在一个实验试次中,先呈现固定的“十”字1000毫秒,接着呈现图片-句子对子。被试反应后或最长5000毫秒后,开始下一试次。

其三,词汇判断任务。由200个单词刺激组成,其中,100个是荷兰语中存在的单词,另外100个是音位合法的假词。刺激选自Ernestus & Culter2015)。要求被试尽可能又快又准确地判定屏幕中间呈现的单词是否为荷兰语中存在的,如果是就按F键,如果不是就按G键。像句子理解任务那样,要求被试只用左手的中指与无名指按键。

在一个实验试次中,先呈现固定的“十”字1000毫秒,接着呈现单词刺激。刺激保持可见状态,直到被试给出反应,或者最多持续3000毫秒。接着,下一试次自动开始。为了避免练习效应,两节实验中呈现不同的刺激。

此外,该研究还包括一项控制任务。要求被试只要橙色的圆饼出现在屏幕上,就按键盘上的A键。圆饼图片缩放到300像素,呈现在屏幕中间。要求被试尽可能快地做出反应,并且在这项任务中只用左手的小指。试次之间,在屏幕上出现固定的十字,持续1000~2000毫秒,接着呈现目标刺激,被试反应后消失。这项任务有100试次。

研究者以随机双盲方式,通过覆盖在导电胶片上的两个电极海绵(每个3×3cm2),传递阳极tDCS。电极海绵用电脑帽固定位置。阳极放在国际10-20系统I2电极位置下约2cm处,阴极放在脑电位置PO10位置下约2cm处。选择这种组合,是为了在小脑右半球后外侧产生更集中的电场。

30秒的预热之后,刺激以2毫安的强度传出(电流密度:0.22 mA/cm2)。被试从事上述任务时,继续进行刺激。电极的电阻保持在15 kΩ以下。在两节实验中,真伪刺激均匀分布,一半被试在第一节接受真tDCS,在第二节接受伪tDCS。通过使用预先分配的代码使主试不知道每节开始时接入的直流电刺激是阳极还是伪极。

被试在两个分开的节内进行测试,每节大约45分钟。两节之间至少相隔7天,以最小化后效(carry-over effect),并且在各天的相同时间进行。第一节前一天,被试收到书面的研究信息,要求填写甄选表格,由主试进行审核。在第一节开始时,被试也得到口头告知。接着,被试有机会进一步询问,之后,要求被试填写知情同意书。

然后,把一个电极帽套到被试头上。在刺激过程中,被试执行实验任务。在每一任务开始前,屏幕呈现指导语,被试有疑问可以提问。语言任务的顺序在被试与每节中都是平衡的,运动控制任务放在最后。完成最后任务时,被试填写感觉问卷,提供他们对刺激的信息(即,在1“完全没有”到5“非常强”的量尺上评定身体感觉及对成绩的影响,在0“只在开始时”到2“一直到结束”的量尺上评定知觉到的刺激时间。在第二节的最后,被试得到研究目的的事后解释(debrief),并让被试猜猜哪一节是真刺激,用以检核盲控效果。

结果表明,活动的tDCS没有调节任一任务的成绩。额外的探索性分析表明,在句子理解和词汇判断任务中,存在与难度有关的调节效应,即,tDCS能提高句子理解任务中容易试次、词汇判断任务中困难试次的成绩。研究者的结论是,该研究未能提供小脑右后部参与语言加工的证据,同时指出,未来的研究需要分离任务难度效应的内在认知过程。

实际上,该文的研究是预登记的,从而,前面的研究假设是原来研究方案中的,而额外的研究假设和结果,是非预登记的,也就是说,是研究者未能得到原来预期的结果时,为了挽救研究而做的工作。

显而易见,该文是不折不扣的负性研究结果。虽然,负性研究结果也需要发表,但是,这样的负性研究结果,似乎没有多大价值。对照前面详细介绍的内容,令人感叹:把几种语言加工任务合并在一项实验中,显得构思颇不成熟,的确不是研究应有的作法。此时,不得不进行额外分析,勉强找出一点研究意义。特别地,两位研究者其实是相应领域的专家。如果连专家都会出现这种不当,那么,何况其他研究者?

参考文献

Bongaerts, F. L. P., Schutter, D. J. L. G., & Klaus, J. (2022). Cerebellar tDCS does not modulate language processing performance in healthy individuals. Neuropsychologia, 169, 108206.

Carreiras, M., Mechelli, A, Estevez, A., & Price, C. J. (2007). Brain activation for lexical decision and reading aloud: Two sides of the same coin? Journal of Cognitive Neuroscience, 19, 433-444.

Ernestus, M., & Culter, A. (2015). BALDEY: A database of auditory lexical decisions. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 68, 1469-1488.

Fabbro, F., Moretti, R., & Bava, A. (2000). Language impairments in patients with cerebellar lesions. Journal of Neurolinguistics, 13, 173-188.

Geva, S., Schneider, L. M., Roberts, S., Green, D. W., & Price, C. J. (2021). The effect of focal damage to the right medial posterior cerebellum on word and sentence comprehension and production. Frontiers in Human Neuroscience, 15, 239.

Klaus, J., & Schutter, D. J. L. G. (2018). The role of left dorsolateral prefrontal cortex in language processing. Neuroscience, 377, 197-205.

Molinari, M., & Leggio, M. (2016). Cerebellum and verbal fluency (phonological and semantic). In: Marien, P., Manto, M. (Eds.). The Linguistic Cerebellum (pp.63-80). Academic Press.

Oldrati, V., & Schutter, D. J. L. G. (2018). Targeting the human cerebellum with transcranial direct current stimulation to modulate behavior: A meta-analysis. The Cerebellum, 17, 228-236.

Segaert, K., Menenti, L., Weber, K., & Hagoort, P. (2011). A paradox of syntactic priming: Why response tendencies show priming for passives, and response latencies show priming for actives. PLoS One, 6, e24209.



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