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  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Fisiologia do OlhoSunday, September 9, 2012 8
  • 9. Campo VisualSunday, September 9, 2012 9
  • 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. 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. 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. Vamos ver um filme? Human Body. Pushing the Limits. Sight. Discovery Channel. até o minuto 10.Sunday, September 9, 2012 12
  • 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. Louis Émile Javal, 1879 Descobriu que os olhos davam saltos durante a leitura.Sunday, September 9, 2012 14
  • 16. Yarbus, 1969Sunday, September 9, 2012 15
  • 17. Rayner, 1998Sunday, September 9, 2012 16
  • 18. Dehaene, 2005 Localizou os neurônios (a região cerebral correspondente) responsáveis pela leitura.Sunday, September 9, 2012 17
  • 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. Metodologia de Rastreamento Ocular: o equipamento conhecido como Eye-TrackerSunday, September 9, 2012 19
  • 21. Rastreador Ocular Rastreador ocular Tobii T120Sunday, September 9, 2012 20
  • 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. Sacada e Fixação ocularSunday, September 9, 2012 22
  • 24. Medidas capturadasSunday, September 9, 2012 23
  • 25. Medidas capturadas Gravação de todos os movimentos sacádicos e de fixação em um dado espaço:Sunday, September 9, 2012 23
  • 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. 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. 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. 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. 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. Tarefas cognitivas Testes de inteligência e estratégia cognitivaSunday, September 9, 2012 28
  • 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. Mapa de Calor da Tarefa cognitiva MATRIZES DE RAVENSunday, September 9, 2012 30
  • 34. Leitura de sentenças ou de textos Leitura natural de sentenças ou textos (pequenos) seguida de pergunta controle.Sunday, September 9, 2012 31
  • 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. Sunday, September 9, 2012 33
  • 37. Paradigma do Mundo Visual Preferência ocular diante de uma tarefa auditivaSunday, September 9, 2012 34
  • 38. 1. O problema sintáticoSunday, September 9, 2012 35
  • 39. Tarefa 1: Coloque o sapo no guardanapo dentro da caixa. Trueswell  et  al.   (1999)Sunday, September 9, 2012 36
  • 40. 2. O problema semânticoSunday, September 9, 2012 37
  • 41. Tarefa 1: Coloque o sapo no guardanapo dentro da caixa. Trueswell  et  al.   (1999)Sunday, September 9, 2012 38
  • 42. 3. O problema pragmáticoSunday, September 9, 2012 39
  • 43. Tarefa 1: Coloque o sapo no guardanapo dentro da caixa. Trueswell  et  al.   (1999)Sunday, September 9, 2012 40
  • 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Tobii T 120Sunday, September 9, 2012 49
  • 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. 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. Eye Link 1000 Hz (binocular) SMI 1250 Hz (monocular) Tipos: Cabeça presa Cabeça livre ou móveis (óculos)Sunday, September 9, 2012 52
  • 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. 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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