Introdução ao design experimental,            rastreamento ocular e análise           estatística em Psicolinguística     ...
Introdução ao design experimental,           Rastreamento ocular e análise           estatística em Psicolinguística      ...
Programa                      Introdução: por que rastrear o olhar?                      Fisiologia da Visão: princípios  ...
Programa                      Introdução: por que rastrear o olhar?                      Fisiologia da Visão: princípios  ...
Atividade Cognitiva                            Movimentos oculares estão                            estreitamente ligados ...
Programa                      Introdução: por que rastrear o olhar?                      Fisiologia da Visão: princípios  ...
Fisiologia da Visão:                                     noções gerais                       Células fotorreceptoras:     ...
Fisiologia do OlhoSunday, September 9, 2012                        8
Campo VisualSunday, September 9, 2012                  9
Campo Visual                            Zonas de processamento da informação: Campo visual                               O...
Sensação Visual                             A luz (imagem) entra pela pupila e                            é projetada de f...
Assimetria Cognitiva                       Relações entre lateralidade manual e                       lateralidade hemisfé...
Vamos ver um filme?                            Human Body. Pushing the Limits. Sight.                            Discovery...
Programa                      Introdução: por que rastrear o olhar?                      Fisiologia da Visão: princípios  ...
Louis Émile Javal, 1879                            Descobriu que os olhos davam saltos                            durante ...
Yarbus, 1969Sunday, September 9, 2012              15
Rayner, 1998Sunday, September 9, 2012                  16
Dehaene, 2005                            Localizou os neurônios (a região cerebral                            corresponden...
Programa                      Introdução: por que rastrear o olhar?                      Fisiologia da Visão: princípios  ...
Metodologia de           Rastreamento Ocular:              o equipamento              conhecido como                Eye-Tr...
Rastreador Ocular                                 Rastreador                                   ocular                     ...
Vantagens do EyeTracker              Provê uma gravação detalhada no decurso do              processamento.              F...
Sacada e Fixação ocularSunday, September 9, 2012                   22
Medidas capturadasSunday, September 9, 2012                        23
Medidas capturadas            Gravação de todos os movimentos sacádicos e de fixação em um            dado espaço:Sunday, ...
Medidas capturadas            Gravação de todos os movimentos sacádicos e de fixação em um            dado espaço:        ...
Procedimento experimental                   Calibragem                   Distância do participante                   Fase ...
Análise dos dados                            Por Regiões de interesse (AOIs)                             Definidas em funç...
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Atenção e Busca Visual          Inclinado em meio a vertical é   Maior entre curtos é mais   Brilhante entre opacos é mais...
Tarefas cognitivas                            Testes de inteligência e estratégia                            cognitivaSund...
Understanding reasoning abilities in Huntington’s Disease                                  Ruth de Diego-Balaguer 1,2,3,  ...
Mapa de Calor da                      Tarefa cognitiva                     MATRIZES DE RAVENSunday, September 9, 2012     ...
Leitura de sentenças ou                         de textos                            Leitura natural de sentenças ou texto...
Os círculos representam as fixações, O tamanho               dos círculos é relativo ao tempo de fixação em               ...
Sunday, September 9, 2012   33
Paradigma do Mundo                                   Visual                            Preferência ocular diante de uma ta...
1. O problema sintáticoSunday, September 9, 2012                     35
Tarefa 1: Coloque o sapo no guardanapo dentro da caixa.                                   Trueswell	  et	  al.	           ...
2. O problema semânticoSunday, September 9, 2012             37
Tarefa 1: Coloque o sapo no guardanapo dentro da caixa.                                      Trueswell	  et	  al.	        ...
3. O problema pragmáticoSunday, September 9, 2012          39
Tarefa 1: Coloque o sapo no guardanapo dentro da caixa.                                     Trueswell	  et	  al.	         ...
Ao ver a imagem do slide anterior, você:     Saberia dizer para onde olhou ?     Olhou para o sapo ?     Para o sapo no gu...
Processamento Anafórico e Ambiguidade        A tarefa 1 possui uma ambiguidade.        Em que consiste esta ambiguidade?  ...
Ops…A segunda opção não funcionou.        O que nós adultos fazemos nesta situação?          R.: Recalculamos o sentido da...
Programa                      Introdução: por que rastrear o olhar?                      Fisiologia da Visão: princípios  ...
Just e Carpenter, 1980                            1º princípio: "immediacy assumption” - uma                            pa...
Just e Carpenter, 1980                  A freqüência de uma palavra é um fator alterador do                  tempo de fixa...
Just e Carpenter, 1980     Estágios de processamento:              o leitor codifica a palavra, ou seja, processa visualme...
Programa                      Introdução: por que rastrear o olhar?                      Fisiologia da Visão: princípios  ...
Tobii T 120Sunday, September 9, 2012                 49
Equipamento           Liberdade de Movimento da Cabeça: A região onde pelo menos a           posição de um dos olhos é cap...
Precisão: é definida como a diferença media entre a posicão do        olhar medido pelo rastreador ocular e a posição real...
Eye Link 1000 Hz (binocular)        SMI 1250 Hz (monocular)                  Tipos:               Cabeça presa            ...
Referências                            The Minds Eye: Cognitive and Applied Aspects of                            Eye Move...
Obrigada!                       Meus contatos                       (Elis)ângela Nogueira Teixeira                       s...
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Curso gelne 2012

  1. 1. Introdução ao design experimental, rastreamento ocular e análise estatística em Psicolinguística Experimental Márcio Leitão (UFPB) José Ferrari Neto (UFPB) e Elisangela Teixeira (UFC) Mestre em Estudos da Linguagem PUC-Rio Doutoranda em Linguística UFC Bolsista de doutorado da CAPES 6 de setembro de 2012 XXIV JORNADA DO GELNE - UFRN -RNSunday, September 9, 2012 1
  2. 2. Introdução ao design experimental, Rastreamento ocular e análise estatística em Psicolinguística Márcio Leitão (UFPB) José Ferrari Neto (UFPB) e Elisangela Teixeira (UFC) Mestre em Estudos da Linguagem PUC-Rio Doutoranda em Linguística UFC Bolsista de doutorado da CAPES 6 de setembro de 2012 XXIV JORNADA DO GELNE - UFRN -RNSunday, September 9, 2012 2
  3. 3. Programa Introdução: por que rastrear o olhar? Fisiologia da Visão: princípios Breve histórico (De Javal a Dehaene) Rastreamento Ocular Alguns exemplos de pesquisas Conselhos de utilização Modelos disponíveis: pronta entregaSunday, September 9, 2012 3
  4. 4. Programa Introdução: por que rastrear o olhar? Fisiologia da Visão: princípios Breve histórico (De Javal a Dehaene) Rastreamento Ocular Alguns exemplos de pesquisas Conselhos de utilização Modelos disponíveis: pronta entregaSunday, September 9, 2012 4
  5. 5. Atividade Cognitiva Movimentos oculares estão estreitamente ligados a mecanismos atencionais Índice de atividade mental em tempo real Experimento com papel A4Sunday, September 9, 2012 5
  6. 6. Programa Introdução: por que rastrear o olhar? Fisiologia da Visão: princípios Breve histórico (De Javal a Dehaene) Rastreamento Ocular Alguns exemplos de pesquisas Conselhos de utilização Modelos disponíveis: pronta entregaSunday, September 9, 2012 6
  7. 7. Fisiologia da Visão: noções gerais Células fotorreceptoras: Cones (visão detalhada colorida) Bastonetes (visão menos detalhada P&B) Três medidas: dois movimentos oculares, indicadores de operações mentais e o tamanho da pupila: Sacadas Fixações Dilatação da pupila O que o estudo da movimentação ocular pode oferecer à linguística? Medidas acerca do custo de processamento da informação que podem servir de provas indiretas sobre o modo de funcionamento mental da linguagemSunday, September 9, 2012 7
  8. 8. Fisiologia do OlhoSunday, September 9, 2012 8
  9. 9. Campo VisualSunday, September 9, 2012 9
  10. 10. Campo Visual Zonas de processamento da informação: Campo visual O espaço abrangido pela visão quando se fixa um ponto. Pode ser dividido em três zonas Fóvea = capta a informação mais relevante do estímulo Na leitura corresponde a 2º de ângulo visual ( 1º equivale a cerca de 3.69 letras em fonte monaco 11 pts) Parafóvea = capta a informação em torno do estímulo. Na leitura corresponde a 5º do campo visual (menos acuidade, mas há manutenção da capacidade de integrar informação previamente conhecida) Periférica (perifóvea) – aquela que se vê como uma nuvem, pouco clara, de onde não se extrai informação relevante para a leitura.Sunday, September 9, 2012 9
  11. 11. Sensação Visual A luz (imagem) entra pela pupila e é projetada de forma invertida na retina, onde é convertida em impulsos elétricos Os impulsos elétricos são transportados pelo nervo óptico para o cérebro: córtex visual primário (área de Broadmann 17) e posteriormente para o córtex visual secundário (área de Broadmann 18 – áreas de associação visual); por fim para as áreas de processamento específicas.Sunday, September 9, 2012 10
  12. 12. Assimetria Cognitiva Relações entre lateralidade manual e lateralidade hemisférica relativa à linguagem Três teorias: 1) As assimetrias estão ligadas ao desenvolvimento da linguagem e a assimetria manual é um epifenômeno da assimetria da linguagem. 2) As assimetrias cognitivas foram inscritas no cérebro por conta das assimetrias comportamentais iniciadas há muito tempo. 3) Dois fenômenos independentes. A lateralidade manual reflete apenas a lateralidade do controle motorSunday, September 9, 2012 11
  13. 13. Vamos ver um filme? Human Body. Pushing the Limits. Sight. Discovery Channel. até o minuto 10.Sunday, September 9, 2012 12
  14. 14. Programa Introdução: por que rastrear o olhar? Fisiologia da Visão: princípios Breve histórico (De Javal a Dehaene) Rastreamento Ocular Alguns exemplos de pesquisas Conselhos de utilização Modelos disponíveis: pronta entregaSunday, September 9, 2012 13
  15. 15. Louis Émile Javal, 1879 Descobriu que os olhos davam saltos durante a leitura.Sunday, September 9, 2012 14
  16. 16. Yarbus, 1969Sunday, September 9, 2012 15
  17. 17. Rayner, 1998Sunday, September 9, 2012 16
  18. 18. Dehaene, 2005 Localizou os neurônios (a região cerebral correspondente) responsáveis pela leitura.Sunday, September 9, 2012 17
  19. 19. Programa Introdução: por que rastrear o olhar? Fisiologia da Visão: princípios Breve histórico (De Javal a Dehaene) Rastreamento Ocular Alguns exemplos de pesquisas Conselhos de utilização Modelos disponíveis: pronta entregaSunday, September 9, 2012 18
  20. 20. Metodologia de Rastreamento Ocular: o equipamento conhecido como Eye-TrackerSunday, September 9, 2012 19
  21. 21. Rastreador Ocular Rastreador ocular Tobii T120Sunday, September 9, 2012 20
  22. 22. Vantagens do EyeTracker Provê uma gravação detalhada no decurso do processamento. Fixações individuaus nas palavras (muita granularidade). Exame detalhado dos diferentes grupos de fixações. Mais natural que a leitura automonitorada porque os participantes não têm necessidade de apertar um botão para que o texto apareça, além do fato de que o texto não desaparece da tela.Sunday, September 9, 2012 21
  23. 23. Sacada e Fixação ocularSunday, September 9, 2012 22
  24. 24. Medidas capturadasSunday, September 9, 2012 23
  25. 25. Medidas capturadas Gravação de todos os movimentos sacádicos e de fixação em um dado espaço:Sunday, September 9, 2012 23
  26. 26. Medidas capturadas Gravação de todos os movimentos sacádicos e de fixação em um dado espaço: As medidas interessantes para a psicolinguística costumam ser: Tempo da primeira, segunda, terceira fixação Tempo médio da fixação Tempo total de fixação Número de fixações Dilatação da Pupila Desenho da trajetória ocular durante a tarefa cognitivaSunday, September 9, 2012 23
  27. 27. Procedimento experimental Calibragem Distância do participante Fase pré-teste (treinamento e familiaridade com o experimento) Cruz de fixação (controle da atenção) Apresentação dos estímulos linguísticos (visuais ou auditivos) Controle de compreensão (questionário com perguntas do tipo sim/não) Intervalos para descanso (se o teste for longo)Sunday, September 9, 2012 24
  28. 28. Análise dos dados Por Regiões de interesse (AOIs) Definidas em função da hipótese experimental Rodar: Programa Tobii Studio Programas Estatísticos (SPSS, R, etc)Sunday, September 9, 2012 25
  29. 29. Programa Introdução: por que rastrear o olhar? Fisiologia da Visão: princípios Breve histórico (De Javal a Dehaene) Rastreamento Ocular Alguns exemplos de pesquisas Conselhos de utilização Modelos disponíveis: pronta entregaSunday, September 9, 2012 26
  30. 30. Atenção e Busca Visual Inclinado em meio a vertical é Maior entre curtos é mais Brilhante entre opacos é mais mais fácil que o contrário fácil do que curtos entre fácil do que opacos entre maiores brilhantesSunday, September 9, 2012 27
  31. 31. Tarefas cognitivas Testes de inteligência e estratégia cognitivaSunday, September 9, 2012 28
  32. 32. Understanding reasoning abilities in Huntington’s Disease Ruth de Diego-Balaguer 1,2,3, Elisângela N. Teixeira 4, RESULTS Anne-Catherine Bachoud-Lévi 2,3,5 1ICREA, Universitat de Barcelona and IDIBELL, Barcelona, Spain PARTICIPANTS 2 INSERM U955 E01, IRBM, Université Paris-Est Demographic information of the whole sample Créteil, France; 3 DEC, Ecole Normale Supérieure, Paris, France 4 Universidade Federal do Ceará, Programa de Pós- Graduação em Linguística, Fortaleza, Brasil 5AP-HP, Groupe Henri-Mondor Albert-Chenevier, Centre de référence Maladie de Huntington, Créteil and Paris FranceMATERIALS AND METHODS (a)!! !! !! (b)!! * !!Eye-movement measures used: !! *a.  Response Time (RT): total time (in ms) from the first until the last fixation *b.  Time on interest areas: average Time-on-Matrix, Time-on-Alternatives (TOA) and Proportional Time-on-Alternatives (PTOA: average TOA divided by the average RT.)c.  Measures of alternation between interest areas (Number-of-Toggles): total number of times the subjects gaze moved from one interest area to the other (from the matrix area to (c)!! the alternatives area or vice versa).d.  Measures of time distribution across the matrix cells: to examine the distribution of time !! (c)!! spent among the nine cells of the matrix we extracted a Matrix Time Distributional Index !! (MTDI) to quantify whether participants need to inspect all figures in order to solve a given !! * !! cognitive task. This index is calculated by subtracting the sum of the proportional fixation time spent on cells 3, 6, 7 and 8 from the sum of the proportional fixation time on cells 1, 2, 4 and * 5. CONCLUSIONS Despite comparable accuracy, our results indicate that patients used different strategies than controls. Whereas controls appeared to solve the problem and check for the correct response, * * HD patients relied on a response elimination strategy. The fact that this strategy is used even * at lower levels of complexity suggests that these differences in reasoning abilities derive from more general cognitive deficits such as visual working memory and attention difficulties instead of a reasoning problem per se.Sunday, September 9, 2012 29
  33. 33. Mapa de Calor da Tarefa cognitiva MATRIZES DE RAVENSunday, September 9, 2012 30
  34. 34. Leitura de sentenças ou de textos Leitura natural de sentenças ou textos (pequenos) seguida de pergunta controle.Sunday, September 9, 2012 31
  35. 35. Os círculos representam as fixações, O tamanho dos círculos é relativo ao tempo de fixação em cada um dos pontos. As linhas representam os movimentos sacádicos.Sunday, September 9, 2012 32
  36. 36. Sunday, September 9, 2012 33
  37. 37. Paradigma do Mundo Visual Preferência ocular diante de uma tarefa auditivaSunday, September 9, 2012 34
  38. 38. 1. O problema sintáticoSunday, September 9, 2012 35
  39. 39. Tarefa 1: Coloque o sapo no guardanapo dentro da caixa. Trueswell  et  al.   (1999)Sunday, September 9, 2012 36
  40. 40. 2. O problema semânticoSunday, September 9, 2012 37
  41. 41. Tarefa 1: Coloque o sapo no guardanapo dentro da caixa. Trueswell  et  al.   (1999)Sunday, September 9, 2012 38
  42. 42. 3. O problema pragmáticoSunday, September 9, 2012 39
  43. 43. Tarefa 1: Coloque o sapo no guardanapo dentro da caixa. Trueswell  et  al.   (1999)Sunday, September 9, 2012 40
  44. 44. Ao ver a imagem do slide anterior, você: Saberia dizer para onde olhou ? Olhou para o sapo ? Para o sapo no guardanapo ? Para a caixa vazia ? Para o sapo e depois para o guardanapo ? ou Você não tem certeza do percurso do seu olhar depois que leu a tarefa 1?Sunday, September 9, 2012 41
  45. 45. Processamento Anafórico e Ambiguidade A tarefa 1 possui uma ambiguidade. Em que consiste esta ambiguidade? [O sapo no guardanapo] [dentro da caixa] Ou * [o sapo] [no guardanapo] [dentro da caixa]Sunday, September 9, 2012 42
  46. 46. Ops…A segunda opção não funcionou. O que nós adultos fazemos nesta situação? R.: Recalculamos o sentido da frase. O que isso quer dizer? Recalcular, reanalisar, reprocessar o primeiro sentido atribuído à frase na primeira leitura. De quantas leituras precisamos para reanalisar este sentido? Como fazemos isso? Quanto tempo levamos para fazer a reanálise? Em que lugar do cérebro ela é processada?Sunday, September 9, 2012 43
  47. 47. Programa Introdução: por que rastrear o olhar? Fisiologia da Visão: princípios Breve histórico (De Javal a Dehaene) Rastreamento Ocular Alguns exemplos de pesquisas Conselhos de utilização Modelos disponíveis: pronta entregaSunday, September 9, 2012 44
  48. 48. Just e Carpenter, 1980 1º princípio: "immediacy assumption” - uma palavra é interpretada assim que é fixada; 2º princípio: "eye-mind assumption", a permanência do olhar em uma palavra é a medida do tempo de seu processamento; Os itens lexicais são sempre fixados; As palavras funcionais são fixadas em apenas 35% das vezes (integradas pela parafóvea);Sunday, September 9, 2012 45
  49. 49. Just e Carpenter, 1980 A freqüência de uma palavra é um fator alterador do tempo de fixação ocular (efeito cascata); Média dos movimentos regressivos é de 15% do total de movimentos progressivos na leitura (Carreiras e Clifton, 2003); A extensão de uma palavra altera o tempo de fixação; A amplitude de um movimento sacádico gira em torno de 7 a 9 espaços de letra em média; Aspectos subjetivos influenciam a motivação do leitor (objetivos de leitura e da familiaridade com o tema dos textos)Sunday, September 9, 2012 46
  50. 50. Just e Carpenter, 1980 Estágios de processamento: o leitor codifica a palavra, ou seja, processa visualmente o input, transformando-o em uma forma linguística; ocorre o acesso lexical, que é o pareamento entre a forma visual e a linguística; o sujeito determina qual é o papel semântico deste item lexical; Há integração do item à informação da sentença na qual está presente.Sunday, September 9, 2012 47
  51. 51. Programa Introdução: por que rastrear o olhar? Fisiologia da Visão: princípios Breve histórico (De Javal a Dehaene) Rastreamento Ocular Alguns exemplos de pesquisas Conselhos de utilização Modelos disponíveis: pronta entregaSunday, September 9, 2012 48
  52. 52. Tobii T 120Sunday, September 9, 2012 49
  53. 53. Equipamento Liberdade de Movimento da Cabeça: A região onde pelo menos a posição de um dos olhos é captada pelo rastreador ocular. No T120 esta região é de 30 × 20 × 30 cm; Tempo de Recuperação de Piscada de Olhos: o tempo médio levado pelo rastreador ocular para voltar a capturar o olhar após uma piscada de olhos involuntária. No T120 este tempo é de no máximo 8 ms; Tempo de Recuperação de Rastreamento: o tempo médio levado pelo Eye Tracker após uma interrupção da captura, como quando o participante move o olhar para fora da área de captura. No T120 este tempo é de aproximadamente 300 ms; Erro Devido ao Movimento da Cabeça: é a mudança na precisão nas bordas da tela comparado com a precisão no centro. Isso inclui movimentos da cabeça nas três dimensões. No T120 é de 0.2º.Sunday, September 9, 2012 50
  54. 54. Precisão: é definida como a diferença media entre a posicão do olhar medido pelo rastreador ocular e a posição real. No equipamento T120, o valor é de 0.5º; Deriva: é a mudança na precisã̃o devido a mudanças de luminosidade, como quando se utilizam estímulos de muitas cores diferentes. No T120, a deriva é menor do que 0.2º; Resolução Espacial: representa a variação do ponto do olhar entre cada quadro. No T120 este parâmetro corresponde a 0.3º; Angulo Máximo: é o ângulo máximo entre o olhar do participante e o eixo central da tela para o qual o equipamento é capaz de capturar a posição de pelo menos um dos olhos. No T120 o angulo ma ́x imo ́e de 35º; Latência: é o tempo médio entre a exibição do estímulo e o momento em que a primeira posição do olhar válida é a capturada pelo Eye Tracker. No T120 o tempo de latência é de no mínimo 33 ms;Sunday, September 9, 2012 51
  55. 55. Eye Link 1000 Hz (binocular) SMI 1250 Hz (monocular) Tipos: Cabeça presa Cabeça livre ou móveis (óculos)Sunday, September 9, 2012 52
  56. 56. Referências The Minds Eye: Cognitive and Applied Aspects of Eye Movement Research, Edited by Ralph Radach,; Jukka Hyona;Heiner Deubel. Sentence Processing (Carreiras, M., & Clifton, C., Jr. The online study of sentence comprehension: eye- tracker, ERPs and beyond. Psychology Press, USA.) The interface of language, vision, and action : eye movements and the visual world / edited by John M. Henderson and Fernanda Ferreira.Sunday, September 9, 2012 53
  57. 57. Obrigada! Meus contatos (Elis)ângela Nogueira Teixeira sites.google.com/site/teixeiraelis/ t witter.com/teixeiraelis facebook.com/apatchworkfamily teixeiraelis@gmail.com + 55 85 99 27 32 09Sunday, September 9, 2012 54

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