Движения глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в русском языке

Анисимов, Виктор Николаевич

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Движения глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в русском языке
ВАК РФ 03.03.01, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Движения глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в русском языке"

На правах рукописи

АНИСИМОВ Виктор Николаевич

ДВИЖЕНИЯ ГЛАЗ ПРИ ЧТЕНИИ ПРЕДЛОЖЕНИЙ С СИНТАКСИЧЕСКОЙ НЕОДНОЗНАЧНОСТЬЮ В РУССКОМ ЯЗЫКЕ

03.03.01 - физиология 03.03.06 - нейробиология

2 3 МАЙ 2013

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

0050бии/э

Москва-2013

005060075

Работа выполнена на кафедре высшей нервной деятельности Биологического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (заведующий кафедрой - доктор биологических наук, профессор В.В. Шульговский)

Научный руководитель

доктор биологических наук, профессор кафедры высшей нервной деятельности МГУ имени М.В. Ломоносова Латанов Александр Васильевич

Научный консультант

кандидат филологических наук, доцент кафедры теоретической и прикладной лингвистики МГУ имени

М.В. Ломоносова Федорова Ольга Викторовна

Официальные оппоненты доктор биологических наук, заведующий лабораторией

нейрофизиологии и нейро-компьютерных интерфейсов кафедры физиологии человека и животных МГУ имени М.В. Ломоносова, профессор Каплан Александр Яковлевич

Защита состоится 27 мая 2013 года в 15 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д501.001.93 при Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова то адресу: 119234, Москва, Ленинские горы, д.1, корп. 12, МГУ, Биологический факультет, ауд. М-1.

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке МГУ имени М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан 26 апреля 2013 г.

кандидат психологических наук, заведующий кафедрой академической психологии Института Практической Психологии и Психоанализа

Печенкова Екатерина Васильевна

Ведущая организация

ФГБУН Институт Высшей Нервной Деятельности и Нейрофизиологии РАН

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Б.А. Умарова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Чтение текстов на естественном языке представляет собой сложный навык, которому человек обучается в процессе индивидуального развития. В настоящее время процесс чтения является предметом междисциплинарных когнитивных исследований с применением самых разнообразных подходов, включая исследования с регистрацией движений глаз (Rayner, 1998; Staub, Rayner, 2007), вызванных потенциалов (King, Kutas, 1995; Hagoort et al. 2004), a также фМРТ-картирование (Fiez, Petersen, 1998; Cohen et al., 2002), компьютерное моделирование (Reichle et al., 2003) и нейропсихоло-гические исследования на пациентах с повреждениями головного мозга (Лурия, 1976; Goodglass, Kaplan, 1983).

Нейронные механизмы обеспечения чтения тесно связаны с механизмами внимания, контроля движений глаз, распознавания зрительных образов и некоторых других психофизиологических процессов (Underwood, 1998; Gaskell, 2007). Лексический анализ, выполняемый читателем, включает вовлечение подсистемы внимания исполнительного контроля (top-down компонент, Posner, 2004), рабочей памяти, а также извлечение информации из долговременной памяти (Caplan, Waters, 1999). Все эти процессы могут происходить в интервале 200-400 мс от момента проецирования слова на фовеа и отражаются в компоненте, называемом N400 (Schendan et al., 1998). При этом испытуемые быстрее опознают слова, которые им лучше известны, что проявляется в меньшей амплитуде и меньшем латентном периоде N400. Увеличение амплитуды и латентного периода этого компонента отмечается при дополнительной нагрузке на рабочую память (Caplan, Waters, 1999), что проявляется в увеличении времени чтения при возникновении трудностей при анализе языкового материала, в том числе и при синтаксической неоднозначности (Staub, Rayner, 2007; Clifton, Staub, 2008,2011).

Чтение текстов представляет собой сложный сенсомоторный навык, который вовлекает совокупность разных стадий обработки зрительной информации и осуществления движений глаз (Underwood, 1998). Движения глаз во время чтения представляют собой паттерны, состоящие из последовательных саккад и фиксаций взора (Rayner, 1974). Саккады необходимы для перемещения взора по тексту с целью проецирования фрагмента текста на центральной ямке сетчатки. Распознавание символов происходит только во время фиксаций. Во время сак-

кады зрительная афферентация подавлена, но когнитивные процессы продолжаются (Irwin, 1998; Irwin, Carlson-Radvansky, 1996).

За последние более чем 40 лет в многочисленных работах исследованы различные параметры движений глаз, связанные с языковыми процессами на разных иерархических уровнях организации языковых функций (Rayner, 1998; Staub, Rayner, 2007; Clifton, Staub, 2008, 2011). Различные виды структурной (синтаксической) неоднозначности приводят к увеличению времени чтения предложений в разных языках - английском (Frazier, Rayner, 1982; Clifton et al., 2003; Ni et al., 1996; Staub, 2010), испанском (Cuetos, Mitchell, 1988), немецком (Schriefers et al., 1995), французском (Frenck-Mestre, Pynte, 1997) и некоторых других. В лингвистике различают локальную, или временную, и глобальную синтаксическую неоднозначность. Локальная неоднозначность при чтении имеет место лишь в течение непродолжительного времени, пока неопределенность фрагмента предложения не разрешается при чтении последующего критического фрагмента, в результате чего целое предложение обретает единственную интерпретацию. Предложение является глобально неоднозначным, если оно имеет две отдельные интерпретации. Большинство работ по исследованию параметров движений глаз при чтении посвящено процессу разрешения локальной синтаксической неоднозначности (Frazier, Rayner, 1982; Carreiras, Clifton, 1999; Ni et al., 1996; Traxler et al., 2002; Clifton et al., 2003; Staub, 2010).

Разрешение синтаксической неоднозначности характерным образом отражается в различных параметрах движений глаз. Так, время чтения критических фрагментов тестовых предложений с локальной неоднозначностью оказалось больше чем время чтения аналогичных фрагментов в контрольных предложениях без неоднозначности (Frazier, Rayner, 1982; Cuetos, Mitchell, 1988; Clifton et al., 2003; Ni et al., 1996; Staub, 2010). Удлинение времени анализа происходит из-за увеличения числа фиксаций и их длительности при чтении критических фрагментов. Соответственно, при этом увеличивается число саккад, а их амплитуды уменьшаются. Также увеличивается частота регрессивных саккад, совершаемых в обратном направлении для повторного чтения фрагмента предложения, вызвавшего трудность интерпретации. Параметры движений глаз при разрешении глобальной неоднозначности исследованы лишь в немногочисленных работах (Traxler et al., 1998; van Gompel et al., 2001, 2005). По данным этой группы авторов, при чтении английских текстов глобальная неоднозначность в

предложении (d отличие от локальной) не вызывает увеличения времени чтения.

Частным случаем глобальной синтаксической неоднозначности является неоднозначность сложноподчиненных предложений с относительным придаточным в ставшем уже хрестоматийным примере Некто застрелил служанку актрисы, которая стояла на балконе. Англоязычные испытуемые в ответе на вопрос «Кто стоял на балконе?» чаще выбирают существительное актрисы (Cuetos, Mitchell, 1988; Clifton, Staub, 2008, 2011; Staub, 2010), в то время как русскоязычные испытуемые чаще выбирают существительное служанку (Фёдорова, Янович, 2004). Другими словами, англоязычные испытуемые разрешают синтаксическую неоднозначность в соответствии с принципом «позднего закрытия» (ПЗ) (Frazier, Rayner, 1982). ПЗ кроме английского языка преобладает также в некоторых других языках (Fodor, 1998). В русском языке преобладает противоположная тенденция, и испытуемые разрешают синтаксическую неоднозначность в соответствии с принципом «раннего закрытия» (РЗ). РЗ доминирует в ряде языков, в том числе и некоторых славянских (Fodor, 1998; Фёдорова, Янович, 2004).

Первая работа по сравнительному исследованию параметров движений глаз при чтении в языках с доминированием ПЗ и РЗ выполнена на примере английского и испанского языков, соответственно (Carreiras, Clifton, 1999). При разрешении локальной неоднозначности в предложениях с ПЗ и РЗ в этих языках время чтения критических фрагментов предложений, разрешающих неоднозначность, зависело противоположным образом от вида закрытия. Так, в испанском языке при РЗ время чтения оказалось меньше, чем при ПЗ. В английском языке, напротив, время чтения было меньше при ПЗ. Такие результаты свидетельствуют о разном принципе анализа структуры предложения в испанском и английском языках (Carreiras, Clifton, 1999).

Данные по движениям глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в разных языках часто противоречивы, и появляющиеся новые результаты по разным языковым группам ставят все новые и новые вопросы. Значительная часть исследований проведена на примере языков романо-германской группы. Нам не известно ни одной работы по исследованию движений глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в славянских языках.

Цель исследования: выявление особенностей движения глаз у испытуемых при чтении предложений с глобальной синтаксической неоднозначностью в русском языке.

Задачи исследования:

1. Разработка программно-аппаратного комплекса на базе высокоскоростной цифровой видеокамеры для регистрации движений глаз при чтении.

2. Разработка языковой модели в русском языке для изучения влияния синтаксической неоднозначности на параметры движений глаз при чтении.

3. Создание набора сложноподчиненных предложений с глобальной синтаксической неоднозначностью с неопределенностью придаточного предложения женского рода и набора аналогичных предложений без неоднозначности.

4. Сравнительное исследование параметров движений глаз при чтении предложений с глобальной неоднозначностью и предложений без неоднозначности.

5. Исследование параметров движений глаз при чтении отдельных компонентов синтаксического анализа - частей речи, входящих в состав неоднозначной части предложения.

6. Исследование зависимости параметров движений глаз от результата разрешения синтаксической неоднозначности (раннее/позднее закрытие). Научная новизна работы. Результаты исследования расширяют современные представления об особенностях восприятия языковой информации при чтении. Впервые исследованы параметры движений глаз при чтении предложений с глобальной синтаксической неоднозначностью с неопределенностью определительного придаточного женского рода в русском языке. Испытуемые медленнее читали фрагмент предложений с неоднозначностью, чем аналогичный фрагмент без неоднозначности в контрольных предложениях. Замедление вызвано увеличением числа фиксаций и их длительности, а также частоты регрессивных саккад, совершаемых для повторного чтения в момент оценки рассогласования смысла в предложении. Известно, что синтаксическая неоднозначность разрешается по-разному (с доминированием РЗ или ПЗ) в разных языках, что связано с разными принципами анализа текста. Наши результаты подтвердили доминирование РЗ в предложениях с синтаксической неоднозначностью в русском языке. Нами показано, что вид закрытия определенным образом влияет на параметры движений глаз при чтении фрагментов предложения с неоднозначностью.

Научно-теоретическое и практическое значение работы. Результаты данной работы отражают современные представления о психофизиологических механизмах когнитивных процессов при чтении, основанные на объективных физиологических показателях - параметрах движений глаз. В работе раскрываются особенности функционирования саккадической системы и систем внимания в условиях решения сложной когнитивной задачи - синтаксического анализа при чтении предложений с неоднозначностью. На основе анализа параметров движений глаз высказываются предположения о механизмах разрешения априорной языковой сложности, включающих такие компоненты как рабочая и долговременная память, распознавание сложных языковых конструкций, принятие решения. Особое внимание уделяется анализу движений глаз в зависимости от языковых особенностей, заключающихся в предпочтении определенного вида закрытия при разрешении синтаксической неоднозначности. Мы впервые исследовали процесс разрешения синтаксической неоднозначности в русском языке в условиях реального времени. Наши результаты открывают перспективу сравнительного анализа процессов разрешения априорной структурной сложности при чтении в славянских и других языках. Разработанный нами подход может использоваться для исследования языковых функций при различных когнитивных дисфункциях и при их формировании в индивидуальном развитии.

Положения, выносимые на защиту:

1. Параметры движений глаз отражают ментальные процессы, связанные с восприятием языковой информации при чтении.

2. Априорная синтаксическая сложность в предложениях вызывает замедление чтения фрагментов с неоднозначностью.

3. Замедление чтения фрагментов с неоднозначностью обусловлено увеличением числа фиксаций и их длительности, а также частоты регрессивных саккад для повторного чтения таких фрагментов.

4. Регрессивные саккады, совершаемые для повторного чтения фрагментов с неоднозначностью, связаны с оценкой рассогласования смысла в предложении.

5. Вид закрытия при разрешении глобальной синтаксической неоднозначности специфическим образом влияет на параметры движений глаз при чтении отдельных составляющих синтаксического анализа.

2010); на XVIII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Россия, Москва, 2010); на Европейской конференции по когнитивной науке (Болгария, София, 2011); на II международной научно-практической конференции "Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине" (Россия, Санкт-Петербург,

2011); на V международной конференции по когнитивной науке (Россия, Калининград, 2012). Диссертация апробирована на заседании кафедры высшей нервной деятельности Биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова 14 марта 2013 года.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 12 научных публикациях, включая 4 статьи, одна из которых опубликована в журнале, входящем в «Перечень российских рецензируемых научных журналов ...» ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Текст диссертации изложен на_страницах и состоит из введения, обзора литературы, глав с описанием методики исследования, собственных экспериментальных данных и обсуждения полученных результатов, выводов, списка. Диссертация содержит_рисунков и_

таблиц. Список литературы включает_источников,_из которых - на русском языке,_- на иностранных.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Испытуемые. В экспериментах участвовали 29 испытуемых (студенты и сотрудники МГУ им. М.В. Ломоносова, 20 женщин, 9 мужчин) в возрасте 18-25 лет. Все испытуемые являлись носителями русского языка, имели нормальное зрение и не страдали неврологическими заболеваниями. Каждый испытуемый подписывал письменное согласие на участие в эксперименте. Испытуемые проходили психологическое тестирование с целью определения психологического

профиля и тестирование по определению профиля межполушарной асимметрии. Эксперименты проводились с соблюдением правил биоэтики.

Экспериментальная установка. Для проведения экспериментов разработан программно-аппаратный комплекс для видеоокулографической регистрации движений глаз на базе высокочастотной цифровой камеры Fast Video 250В (ООО «НПО Астек», Россия) с частотой до 250 кадров в секунду при разрешении до 640x480, регистрирующую изображение в инфракрасном диапазоне. Экспериментальная установка включала в себя видеокамеру, лобно-подбородную подставку для головы, эмиссионные фильтры, два персональных компьютера для предъявления языкового материала и видеорегистрации. Эксперименты проводили под контролем оригинального программного обеспечения, выполняющего синхронизацию компонентов системы и запись данных. Пик чувствительности матрицы видеокамеры лежит в инфракрасном (ИК) диапазоне, поэтому для съемки использовали ИК-подсветку из 28 ИК-светодиодов (L-53SF6C, >лик = 860 нм), расположенных радиально для равномерного освещения. Камеру располагали сбоку от испытуемого на расстоянии 50 см от глаз под углом в 90° к линии взора. В режиме показа слайдов с текстом (черные буквы на белом фоне) освещенность на уровне глаз (в 45 см от экрана) составляла 75 Лк. Изображение глаза испытуемого в ИК-диапазоне попадает на матрицу видеокамеры в результате отражения от эмиссионного фильтра, который пропускает свет видимого диапазона, но отражает ИК-излучение (длины волн более 800 нм). Фильтр располагали под углом 45° к плоскости зрачка. В экспериментах голову испытуемых нежестко фиксировали с помощью лобно-подбородной подставки для минимизации лишних движений. Перед экспериментом производили калибровку системы. Для определения координат взора использовали оригинальное программное обеспечение.

Языковой материал. В экспериментах использовали 40 тестовых предложений (ТП), содержащих априорную глобальную синтаксическую неоднозначность с неопределённостью определительного придаточного с местоимением которая. Все ТП имели одинаковую структуру и предъявлялись в трех строках (рис. 1). 1-ое (N1), 2-ое (N2) существительные (англ. noun) и относительное местоимение которая (RP, англ. relative pronoun) составляли три фрагмента второй строки, включающей 25-27 символов с угловыми размерами около 1.5 град. Испытуемым предъявляли также 40 контрольных предложений (КП) с одним существительным, не содержащих смысловых противоречий. Вторая строка

КП, также включающая 25-27 символов, состояла из 3-х фрагментов, соотносимых с тремя словами ТП.

132

Рис. 1. Траектория взора при чтении ТП. Точки соответствуют фиксациям, числами обозначена их длительность (мс). По вертикали - время, по горизонтали - положение взора. Рамкой ограничен период чтения 2-ой строки с синтаксической неоднозначностью. Стрелками отмечены регрессивные саккады.

Проведение эксперимента. После калибровки видеосистемы испытуемые читали 40 ТП и 40 КП в произвольном темпе без перерыва. ТП и КП предъявляли в псевдослучайной последовательности. Экспериментатор осуществлял мониторинг динамики взора испытуемого и по достижении взором конца предложения включал слайд с вопросом. После прочтения каждого предложения испытуемому предъявляли вопросительное предложение, в ответе на который испытуемые сообщали о своем выборе РЗ или ПЗ. Для верификации результата разрешения неоднозначности (при ответе на контрольный вопрос) испытуемых инструктировали фиксировать взор на выбранном слове. Подобным образом регистрировали однозначный выбор испытуемых после прочтения КП. Продолжительность эксперимента составляла около 40 минут.

Анализировали общие параметры движений глаз (число фиксаций, их длительности, суммарное время чтения, частота регрессивных саккад), а также частные параметры (время чтения каждого слова 2-ой строки, длительность первой фиксации на этих словах, частота регрессивных саккад при разном закрытии).

Время чтения. Этот параметр включает длительность всех фиксаций и саккад при чтении строки. Время чтения 2-ой строки ТП достоверно превышало время чтения 2-ой строки в КП почти на 200 мс (табл. 1), а также время чтения

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1-ых строк ТП (1203±13 мс, п=1157, 1=7.85, р<0.0001) и КП (1203±14 мс, п=1157, 1=7.75, р<0.0001). Это свидетельствует об отсутствии когнитивных трудностей при однозначной интерпретации смысла фрагментов предложений. Мы также не выявили достоверных различий между временем чтения 1-ых и 2-ых срок в КП (1=0.41, р<0.685).

Таблица 1. Усредненные параметры движений глаз при чтении 2-ых строк в ТП и КП. Данные усреднены по всем испытуемым и по всем предъявлениям. Разброс представлен ошибкой средней, в скобках - объем выборки. Влияние фактора «неоднозначность» на все параметры (с уровнем значимости р) оценивали методом дисперсионного факторного анализа.

Параметр ТП КП Р

Время чтения (мс) 1393±20 (1169) 1195±14 (1169) <0.00001

Число фиксаций на строку 5.29±0.05 (1169) 4.72±0.04 (1169) <0.00001

Частота регрессивных саккад (на строку) 0.662±0.029 (1169) 0.336±0.019 (1169) <0.00001

Длительность фиксаций (мс) 207±1 (5964)* 200±1 (5326)* <0.00001

* - различие по непарному ^критерию Стьюдента - 4.44 (р<0.0001).

Число и длительность фиксаций. При анализе данных исключали фиксации, длительность которых составляла менее 80 мс и более 600 мс, поскольку такие фиксации не характерны для нормального чтения (Каупег, 1998). Эти фиксации составляли не более 5%, причем большая часть из них была представлена короткими фиксациями. При чтении 2-ой строки ТП испытуемые в среднем совершали больше фиксаций, чем при чтении 2-ой строки КП (табл. 1). Неоднозначность, содержащаяся в предложении, вызывает изменение параметров движений глаз. Увеличение числа фиксаций происходило главным образом из-за существенно большего числа регрессивных саккад, совершаемых испытуемыми для повторного чтения 2-ой строки ТП. При этом также отмечалось незначительное увеличение средней длительности фиксаций (табл. 1). Каждая

регрессия при чтении строки добавляет как минимум две фиксации. При вычитании этих добавочных фиксаций из общего их числа оказалось, что в среднем число фиксаций при гипотетическом чтении 2-ых строк ТП и КП без регрессий оказалось практически равным-3.97 против 4.05, соответственно.

Регрессивные саккады. Предположения о важной роли регрессивных сак-кад при чтении как коррелята когнитивной сложности были высказаны некоторыми авторами в ряде работ (Rayner, Pollatsek, 1989; Underwood, 1998; Rayner, 2009). Наши результаты согласуются с литературными данными, согласно которым неоднозначная интерпретация затруднительных участков в ТП приводит к увеличению количества возвратных движений глаз. Содержащаяся в тексте смысловая сложность приводит к тому, что когда читатель встречает фрагмент, интерпретация которого затруднена или выходит за рамки привычных семантических конструкций, резко увеличивается вероятность совершения регрессивной саккады для повторного чтения такого фрагмента, целью которого является реанализ языковой информации. По нашим результатам, частота регрессивных саккад при чтении 2-й строки ТП существенно превышала значение данного параметра при чтении КП (табл. 1).

При чтении ТП амплитуда регрессий оказалась больше, чем при чтении КП. Предположительно, это можно объяснить тем, что в контрольных предложениях затруднения связаны в основном не с общим смыслом фразы, а с небольшими деталями (например, слишком быстрым или невнимательным чтением отдельного слова).

Для оценки времени чтения структурно сложного фрагмента ТП использовали следующий прием. Так как структурная сложность вызывает учащение генерации регрессивных саккад, мы проанализировали длительности предшествующих им и последующих за ними фиксаций. Мы выявили достоверное влияние фактора «положение фиксации» с уровнями «перед регрессией»/«после регрессии» (F=5.35, р<0.00001) на длительность фиксаций. При этом средние длительности фиксаций перед и после регрессий достоверно различались (226+6 против 207+6 мс, t=2.32, р<0.02). Для КП такое влияние также оказалось достоверным (F=2.58, р<0.01), а средние длительности фиксаций перед и после регрессии различались квазидостоверно (218+8 против 199+8 мс, t=1.61, pO.ll). Попарное сравнение длительностей фиксаций как перед, так и после регрессий при чтении ТП и КП не показало статистически достоверных различий. Однако по модели двухфакторного анализа мы выявили достоверное влия-

ние фактора «тип предложения» с уровнями «неоднозначность»/«контроль» (Б 1=7.81, р<0.00001) на длительность фиксаций. Влияние фактора «положение фиксации» с уровнями «перед регрессией»/«после регрессии» оказалось недостоверным (Р2=1.41, р<0.15) при отсутствии эффекта межфакторного взаимодействия (Р1,2=0.001, р=1)- Это свидетельствует о том, что когнитивные трудности все же находят свое отражение в длительности фиксаций как перед, так и после регрессивных саккад, необходимых для реапализа текста.

Мы детально проанализировали вклад различных параметров движений глаз в увеличение общего времени чтения 2-ой строки ТП по сравнению со временем чтения 2-ой строки КП (рис. 2). Оказалось, что в общую разность средних времен чтения 2-ых строк ТП и КП (198 мс) наибольший вклад вносят фиксации перед и после регрессий - 80 и 72 мс, соответственно. Общая длительность правосторонних саккад практически не отличалась, а длительности 1-ой (табл. 4) и последующих фиксаций (исключая фиксации перед и после регрессий) оказались больше при чтении ТП. Большее время, приходящееся на длительность регрессий, объясняется большим их числом при чтении ТП.

1-ая фюсация ■ш

фяксаци! перед правосгороннм« сакадамн шят

фикарм перед регрессиями

фжсации после регрессии

длительность правосторонних саккад!

длительность регрессш ............... -1- ............. ... г Г - )

Рис. 2. Вклад отдельных параметров движений глаз в увеличение времени чтения (мс) 2-ой строки ТП по сравнению со временем чтения 2-ой строки КП. Объяснения в тексте.

Время чтения отдельных слов 2-ой строки. Мы провели анализ влияния фактора «тип предложения» (Р1) с уровнями «неоднозначность»/«контроль» и фактора «фрагмент» (Р2) с уровнями «1»А<2»/«3» по модели двухфакторного

дисперсионного анализа. Влияние 1-го фактора оказалось высоко достоверным (Р1=6.16, р<0.00001), подтверждая результат замедления времени чтения ТП по сравнению с временем чтения КП (табл. 1). Оказалось, что время чтения каждого из трех слов ТП было больше времени чтения соответствующих по порядку фрагментов КП (табл. 2). Также достоверным оказалось влияние 2-го фактора (Г2=3.58, р<0.027), что свидетельствует о различиях времени чтения трех фрагментов как в ТП, так и в КП (табл. 2). Так, ИР испытуемые читали высоко достоверно медленнее, чем 1-е и 2-е фрагменты как в ТП, так и в КП (табл. 2). Эффект межфакторного взаимодействия оказался также высоко достоверным (Р1.2=90.6, р<0.000001). Это означает, что влияние фактора «тип предложения» на время чтения различается для разных фрагментов ТП и КП.

Таблица 2. Среднее время чтения (нормировано по длине слова, мс/символ) трех слов в ТП и в КП. Разброс представлен ошибкой средней, в скобках - объем выборки. Попарное сравнение параметров производили с использованием парного ^критерия.

Фрагменты 2-ой строки ТП (1092) КП (826) ^критерий Стьюдента (уровень значимости, р)

1 46.5±0.8 39.9±1.0 5.15 (<0.00001)

2 42.4±0.8 38.3±0.9 3.51 (<0.00001)

3(ЯР) 52.7±0.9,д 49.7±1.03'4 2.20 (<0.028)

Примечание: отличие времени чтения КР (в ТП/КП): 1 - от времени чтения 1 в ТП (1=-5.74, р<0.00001);

2-от времени чтения 2 в ТП (1=-9.51, р<0.00001);

3- от времени чтения 1 в КП 0=-7.94, р<0.00001);

4- от времени чтения 2 в КП (1=-10.00, р<0.00001).

В единственной найденной нами работе (Тгах1ег й а1., 1998) приводятся данные о параметрах движений глаз при разрешении локальной и глобальной синтаксической неоднозначности. В частности, авторы приводят результаты о меньшем времени чтения 1-го существительного в сложной именной группе по сравнению со 2-ым как с обоими видами закрытия в условиях локальной неоднозначности, так и в условиях глобальной неоднозначности. Мы провели аналогичный анализ на нашем материале. В результате парного сравнения оказалось, что в ТП время чтения N1 достоверно превышало время чтения N2

(t=4.41, p<0.00001, табл. 2). При этом времена чтения 1-го и 2-го слов в КП статистически не различались (t=1.42, р<0.16, табл. 2).

Разрешение синтаксической неоднозначности. Как уже указывалось, в русском языке доминирует РЗ, в частности, при чтении предложений с неопределённостью определительного придаточного женского рода (Федорова, Янович, 2004; Fodor, 1998). По нашим результатам, доля РЗ доминировала у большинства испытуемых: только у 5 - его доля составляла 0.4-0.5, а у остальных -варьировала в диапазоне 0.58-0.93. По критерию согласия частот у 12 испытуемых уровень значимости (вероятность принятия нулевой гипотезы о равенстве частот) отличия доли РЗ от равновероятного выбора (20 из 40 предложений) составлял <0.05 (минимум 29 из 40), еще у троих - <0.1 (минимум 28 из 40). В среднем по всей группе испытуемых доля раннего закрытия составляла 0.67 (784 из 1162), что высоко достоверно (р<0.00001) отличается от частоты равновероятного выбора.

Отдельно мы проанализировали долю испытуемых, предпочитающих РЗ при синтаксическом анализе, для каждого из предложений с неоднозначностью. При чтении 31 предложения более половины испытуемых демонстрировали РЗ, при чтении остальных 9 предложений предпочтение РЗ продемонстрировали 514 испытуемых.

Время чтения N1, N2 и RP при РЗ и ПЗ. Одним из параметров, сопровождающим разрешение локальной синтаксической неоднозначности, является время чтения критического (разрешающего неоднозначность) слова или словосочетания (Frazier, Rayner, 1982; Carreiras, Clifton, 1999; Staub, Rayner, 2007). Таким критическим словом для соотнесения одного из двух существительных женского и мужского рода в именной группе с придаточным предложением является RP определенного рода, как это продемонстрировано в экспериментах на материале английского (Traxler et al., 1998; van Gompel et al., 2001, 2005) и испанского (Carreiras, Clifton, 1999) языков. Мы проанализировали зависимость времени чтения RP от вида закрытия. При РЗ время чтения (нормированное на символ) RP оказалось несколько меньше, чем при ПЗ (соответственно, 51.9±1.1 против 54.4±1.8 мс/символ), хотя такое различие оказалось недостоверным (t=-1.20, р<0.232). Однако с использованием метода однофакторного дисперсионного анализа было выявлено квазизначимое (тенденция) влияние фактора «закрытие» с уровнями «РЗ»/«ПЗ» (F=l .627, р<0.1) на этот параметр.

Мы также проанализировали влияние фактора «закрытие» и фактора «существительное» с уровнями «1М1»/«Ш» на время их чтения. По модели двухфак-торного анализа мы выявили достоверное влияние фактора «закрытие» (Р1=11.22, р<0.00001), фактора «существительное» (Р2=2.08, р<0.035) и достоверный эффект межфакторного взаимодействия (Б 1.2=2.76, р<0.006). В результате парного сравнения было показано, что при РЗ время чтения N1 оказалось достоверно больше, чем аналогичное время чтения N2, а при ПЗ эти величины статистически не различались (табл. 3). Поэтому влияние фактора «существительное» определялось преимущественно различиями исследуемого параметра при чтении ТП с РЗ.

Таблица 3. Среднее время чтения (нормировано по длине слова, мс/символ) N1 и N2 при РЗ и ПЗ в ТП, а также 1-го и 2-го слов в КП. Разброс представлен ошибкой средней. Попарное сравнение параметров производили с использованием парного ^критерия.__

N1 N2 п t-критерий Стьюдента (уровень значимости, р)

РЗ 47.6±1.0 42.3±1.0 735 4.43 (<0.00001)

ПЗ 44.3±1.4 42.5±1.4 357 1.20(<0.23)

1-е слово 2-е слово

КП 39,9±1,0 38,3±0,9 826 3,55 (<0,0001)

Время чтения N1 в ТП при РЗ и ПЗ в отдельности оказалось больше времени чтения 1-го фрагмента в КП (табл. 3, t=5.43, р<0.00001 и t=2.55, pO.OU, соответственно). Различие между временем чтения N1 при РЗ и ПЗ с использованием t-критерия оказалось квазизначимым (t=1.84, р<0.066), но с использованием критерия Манна-Уитни - высоко достоверным (Z=83.1, р<0.0001). При этом времена чтения 1-го и 2-го слов в КП статистически не различались (табл. 3).

Длительность 1-ой фиксации на отдельных словах в зависимости от вида закрытия. Эффект увеличения времени чтения N1 потенциально можно объяснить тем, что при чтении текстов на естественном языке средняя длительность 1-ой фиксации на 1-ом слове любой строки больше, чем средняя длительность последующих фиксаций (Balota et al., 1985). С целью проверки такого эффекта мы проанализировали длительность 1-ой фиксации при чтении двух

первых слов в ТП с РЗ и ПЗ, а также в КП. Как в ТП, так и в КП средняя длительность 1-ой фиксации на 1-ом слове оказалась достоверно выше, чем средняя длительность 1-ых фиксаций на словах внутри строки. Ряд работ указывает на важную роль парафовеального зрения для восприятии текстов при чтении (Balota et al., 1985; Underwood, 2004). Во время фиксации на текущем участке слова внимание человека может смещаться за пределы фовеа, предвосхищая перемещение взора в следующий момент времени. При этом восприятие информации начнется еще до того, как глаза совершат саккаду и взор переместится на новое место. Эта особенность процесса чтения позволяет тратить меньше времени на последующую фиксацию, если соответствующая ей зрительная информация до этого воспринималась парафовеальным зрением. При чтении область парафовеального зрения асимметрично расширена влево и вправо. Так, мы можем распознавать в среднем 4-5 букв слева от точки фиксации и 8-11 справа при обычных размерах шрифта (Rayner, 1998, 2009). Это объясняется привычкой читателей к совершению определенного паттерну движений глаз при чтении. При чтении начало новой строки никогда не попадает в парафовеа-альную часть поля зрения читателя, поэтому длительность 1-ой фиксации при этом увеличивается, поскольку в этом случае необходимо больше времени для распознавания читаемых букв.

В наших экспериментах при перемещении взора на новую строку также отмечалось увеличение длительности 1-ой фиксации на 1-ом слове как при чтении ТП, так и КП (табл. 4). Методом двухфакторного дисперсионного анализа мы выявили высоко достоверное влияние фактора «тип предложения» с уровнями «неоднозначность»/«контроль» (F 1=153.4, pO.OOOOl) и фактора «фрагмент» с уровнями «1»/«2» (F2=16.3, pO.OOOOl) на длительность 1-ой фиксации при чтении первых двух слов в ТП и КП. В среднем длительность 1-ой фиксации HaNl при чтении ТП (суммарно по обоим закрытиям) оказалась продолжительнее 1-ой фиксации на 1-ом слове в КП (t=2.74, р<0.006) (табл. 4). Такие различия оказались справедливыми и при сравнении 1-ых фиксаций на 2-ом слове в ТП и КП (t=3.00, р<0.003).

Мы также провели специальный анализ длительности 1-ой фиксации в зависимости от закрытия. При РЗ эффект удлинения 1-ой фиксации оказался более выражен, о чем свидетельствует высоко достоверное отличие исследуемого параметра от КП (t=3.31, р<0.001), по сравнению с ПЗ при недостоверном отличии исследуемого параметра от КП (t=0.57, р<0.566) (табл. 4). Отметим, что 1-

ое слово в КП могло быть любой частью речи, а 2-ое - всегда дополнением, относящимся к определительному придаточному. Средняя длительность 1-ой фиксации при чтении ТП с РЗ достоверно превышала среднюю длительность первой фиксации при чтении ТП с ПЗ (И2.13, р<0.034). Таким образом, эффект неоднозначности, состоящий в «дополнительном» увеличении длительности 1-ой фиксации в ТП по сравнению с КП, отмечался только при РЗ.

Таблица 4. Средняя длительность 1-ой фиксаций (мс) при чтении N1 и N2 в ТП при РЗ и ПЗ, а также при чтении 1-го и 2-го слов в КП. Разброс представлен ошибкой средней. Попарное сравнение параметров производили с использованием парного г-критерия. _ ___

N1 N2 п ^критерий Стыодеита (уровень значимости, р)

РЗ 230±3 195±3 688 8.30 (<0.0001)

ПЗ 218±4 192±4 341 4.90 (<0.0001)

все 226±3 194±2 1029 9.63 (<0.0001)

1-е слово 2-е слово

КП 215±3 184±2 740 9.12 (<0.0001)

Так же, как и в случае со временем чтения N1 и N2, длительность 1-ой фиксации коррелировала с доминированием в русском языке РЗ. Напомним, что в английском языке доминирует ПЗ, и в исследовании (Тгах1ег ег а1., 1998) при чтении аналогичных предложений время чтения 2-го существительного оказалось больше времени чтения 1-го.

Регрессии при РЗ и ПЗ. Как показали наши исследования, частота регрессий при чтении ТП в два раза превышала аналогичный параметр при чтении КП (табл. 1). Мы проанализировали влияние закрытия на частоту регрессий при чтении ТП. Предложения, прочитанные всеми испытуемыми, разделили на две группы: одна включала предложения с выбором N1 (РЗ), другая — с выбором N2 (ПЗ). Массивы составляли из числа регрессий при чтении каждого предложения. По модели однофакторного дисперсионного анализа мы не выявили влияния фактора «закрытие» с уровнями «РЗ»/«ПЗ» на частоту регрессий (Р=0.494, р<0.628), и частоты регрессий по закрытиям статистически не различались (табл. 5).

Таблица 5. Средняя частота регрессий в зависимости от вида закрытия. В скобках указаны объемы выборок. Разброс представлен ошибкой средней. Попарное сравнение параметров производили с использованием парного I-критерия.

РЗ ПЗ t-критсрий Стьюдента (уровень значимости, р)

все 0.667+0.035 (784) 0.772+0.054 (378) -0.69 (р<0.492)

группа «Р3<0.75» 0.735+0.046 (548)* 0.701+0.056 (334)** 0.48 (р<0.628)

группа «РЗХ).75» 0.509+0.049 (236)* 0.791+0.207 (43)** -1.33 (р<0.191)

Различия между группами по непарному t-критерию Стьюдента:

* -1=3.37, р<0.001; ** - t=-0.42, р<0.676.

Испытуемые, участвующие в наших экспериментах, значительно отличались по степени доминирования РЗ. Мы исследовали влияние закрытия на частот)' регрессивных саккад с учетом степени доминирования РЗ у испытуемых. Испытуемых разделили на две группы - с долей РЗ менее 0.75 (22) и более 0.75 (7), вычисленной по всем предложениям. По модели двухфакторного дисперсионного анализа выявили достоверное влияние фактора «группа испытуемых» с уровнями «РЗ<0.75»/«РЗ>0.75» (Fl=3.089, р<0.002) на частоту регрессий. Влияние фактора «закрытие» с уровнями «РЗ»/«ПЗ» на данный параметр оказалось недостоверным (F2=0.945, р<0.653). Для группы «РЗ <0.75» частоты регрессий оказались близкими (табл. 5). Для группы «Р3>0.75» частоты регрессий значительно различались, но из-за малой выборки предложений с ПЗ оказались статистически недостоверны. Тем не менее, влияние фактора «группа испытуемых» привело к высоко достоверным различиям частот регрессий при РЗ у групп испытуемых, а при ПЗ частоты регрессий не различались (табл. 5).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Параметры движения глаз при чтении текстов на естественном языке являются коррелятом языковых процессов, в том числе структурного анализа предложений (Mchler et al., 1967; Frazier, Rayner, 1982; Rayner, 1998; Clifton et al.,

2003; Staub, Rayner, 2007; Traxler et al., 1998, 2002; Clifton, Staub, 2008, 2011; van Gompel et al., 2001, 2005). Когда читатель встречает сложный материал в предложении, скорость чтения, как правило, замедляется за счет увеличения частоты генерации регрессивных саккад для повторного чтения сложного фрагмента и удлинения фиксаций. Исходя из таких результатов, логично предположить, что результат разрешения неоднозначности при чтении структурно сложного фрагмента несовместим с результатом первичного синтаксического анализа читателя. Другими словами, читатель анализирует текст по так называемому принципу «садовой дорожки» (англ., garden path) (Bever, 1970), или по модели «заблуждения» (Frazier, Fodor, 1978). В модели «заблуждения» основой для структурного анализа предложений является построение структуры непосредственных составляющих, в то время как процессы лексического, семантического и дискурсивного анализа предложения являются отдельными этапами, которые осуществляющиеся позднее. Такое замедление чтения при разрешении локальной неоднозначности отмечают ряд исследователей (для обзора см. Clifton, Staub, 2008, с. 236; Cuetos, Mitchell, 1988; Ni et al., 1996).

Из литературы известно, что лексический анализ происходит в течение 150250 мс от момента предъявления слова в экспериментах, когда слова предъявляют по одному и испытуемые не совершают движений глаз для чтения (Schendan et al., 1998). Это время зависит от лексических свойств слова - его длины, частоты встречаемости, предсказуемости по контексту. В условиях реального чтения во время фиксации для подготовки следующей саккады необходимо 100-150 мс (Sereno, Rayner, 2003). На основании данных, полученных при регистрации ВП во время фиксации взора на слове в условиях реального чтения, установлено, что лексический анализ происходит параллельно и частично перекрывается с глазодвигательными процессами (Sereno, Rayner, 2003). При этом он может продолжаться во время и после саккады в направлении следующего фрагмента текста.

Во время чтения происходит непрерывное обращение к долговременной памяти для распознавания зрительных слов и установления их значения. В современной психолингвистике получили развитие представления об особой структуре, связывающей слова в долговременной памяти (Underwood, 2004). При восприятии речи в этой структуре происходит процесс конкурентного выбора значения слова из долговременной памяти. Нейрофизиологическим базисом лексической долговременной памяти является активность зоны «понима-

ния» зрительно предъявляемых слов (англ. visual word form area, VWFA), расположенной в левой затылочно-височной борозде на границе с веретенообразной боковой извилиной (поле 37), при повреждении которой утрачивается способность понимать значение читаемых слов (Cohen et al., 2002).

Процесс связывания отдельных слов, например, местоимения и предшествующего существительного (называемого антецедентом), происходит при вовлечении подсистемы внимания исполнительного контроля (Posner, 2004), которая управляет работой вербалыю специфической рабочей памяти для удержания текущей текстовой информации и переключения между конкурирующими альтернативами (Hagoort et al., 2004). Нейрофизиологическим субстратом этой памяти являются области, тесно прилегающие к «классической» зоне Бро-ка (поля 44, 45) и включающие поле 47 (префронтальная часть нижней фронтальной извилины) и нижнюю часть поля 6 (Bookheimer, 2002; Hagoort et al., 2004). По динамике «лексического» компонента ВП N400 в этих областях отражаются семантические нарушения (несоответствия) между словами. На основании этих данных высказываются представления о роли этой области в интеграции отдельных слов в словосочетания и синтаксические конструкции (Bookheimer, 2002; Devlin et al., 2003; Hagoort et al., 2004).

Приведенные физиологические данные о работе мозга по распознаванию слов и словосочетаний находят свое соответствие с динамикой движений глаз при чтении, полученные в наших экспериментах. В литературе широко обсуждаются преимущества и недостатки различных подходов для оценки восприятия фрагментов предложений, содержащих языковые сложности (Kennedy et al„ 1989; Altmann et al, 1992; Rayner, Sereno, 1994; Clifton, Staub, 2008). Предложим интерпретацию основным нашим результатам.

Вычисление времени чтения — самый распространенный методологический подход, используемый во многих работах, связанных с чтением. Время чтения является общим параметром оценки процесса чтения, объединяя в себе количество фиксаций и саккад (правосторонних и регрессивных) и их длительность. Одним из основных преимуществ применения регистрации движений глаз перед другими способами измерения времени чтения является то, что глазодвигательные паттерны содержат детальную информацию, которую можно связать с ментальными процессами обработки текстов в динамике. По нашим результатам, чтение 2-я строки предложений с неоднозначностью замедляется по сравнению с чтением 2-ых строк контрольных предложений без неоднознач-

ности примерно на 17% (табл. 1). Причем примерно такое же замедление в процентном отношении было продемонстрировано при разрешении локальной неоднозначности в испанском языке (Cuetos, Mitchell, 1988). Такое замедление чтения обусловлено увеличением числа фиксаций и их длительности, что вызвано главным образом увеличением частоты регрессивных саккад, генерируемых для повторного чтения неоднозначных фрагментов предложения (табл. 1, 2, рис. 2). Длительность фиксаций увеличивается при чтении ТП, свидетельствуя о замедлении восприятия и анализа текстовых фрагментов, содержащих синтаксическую сложность. Когнитивная сложность приводит к увеличению времени позиционирования взора на затруднительном месте в предложении (табл. 2-4), во время которого производится дополнительный анализ языковой информации. Как показали наши результаты, такое увеличение длительности характерно как для фиксаций перед и после регрессивных саккад, так и для фиксаций перед правосторонними саккадами (рис. 2). Частота регрессивных саккад является «центральным» параметром при анализе движений глаз при чтении. В литературе встречается много указаний на первостепенную роль возвратных движений глаз, являющихся отражением динамики восприятия вербальной информации. По результатам аналогичных исследований в различных языках (Rayner, 1998; Clifton, Staub, 2008, 2011), регрессивные саккады возникают в момент оценки рассогласования смысла в предложении. Это положение подтверждается высокой частотой регрессивных саккад при чтении ТП в наших экспериментах, превышающей таковую почти в два раза при чтении КП (табл. 1). Когда испытуемые перечитывают участки текста, паттерны движений глаз для последовательных прочтений варьируют незначительно (Hyona, Niemi, 1990; Raney, Rayner, 1995; Schnitzer, Kowler, 2006). При этом фиксации становятся немного короче, амплитуды саккад немного больше, но наиболее значимые различия касаются частоты регрессий, которых существенно больше при первом прочтении.

Как и в некоторых других языках, в наших экспериментах при разрешении глобальной синтаксической неоднозначности испытуемые предпочитали раннее закрытие (Cuetos, Mitchell, 1988; Zagar et al., 1997; Fodor, 1998; Carreiras, Clifton, 1999; Nowak, 2000; Lovric et al, 2001; Sekerina, 2003; Федорова, Янович, 2004; Секерина, 2006). Так же как и в этих работах, частота раннего закрытия по нашим данным составляла 2/3. При выборе более характерного для данного языка варианта закрытия время позиционирования взора на соответствующем

дополнении возрастает из-за включения дополнительных процессов (табл. 3,4), состоящих в интеграции отдельных слов в словосочетания и синтаксические конструкции (Hagoort et al., 2004). Мы предполагаем, что в случае неоднозначности соответствия RP одному из двух существительных (N1 или N2) априорная трудность структурного анализа (при неопределенности синтаксической конструкции) проявляется в дополнительной нагрузке на рабочую память (Peterson et а!., 1990). В результате повышается вероятность генерации регрессивных саккад для повторного чтения 2-ой строки, чем обусловлено возрастание их частоты (табл. 1). Это в свою очередь приводит к увеличению времени чтения. Однако частота регрессивных саккад зависит от индивидуальных особенностей испытуемых. Так, у 1/4 наших испытуемых с высоким предпочтением РЗ (>0.75) частота регрессий при РЗ оказалась существенно меньше, чем у остальных (табл. 5), а это, в свою очередь, приводит к уменьшению времени чтения предложений. Мы предполагаем, что высокое предпочтение РЗ у испытуемых можно объяснить своеобразным языковым «праймингом», приобретаемым в процессе индивидуальной жизни (Collins, Loftus, 1975). Это приводит к формированию в долговременной памяти имплицитных синтаксических конструкций, соответствующих РЗ. При чтении такие испытуемые быстрее осуществляют обработку текста, поскольку анализ синтаксической структуры происходит с участием имплицитной памяти, время обращения к которой короче (Rugg et al., 1998).

Чтение - одна из форм когнитивной деятельности. Изменение параметров движений глаз при чтении (длительности фиксаций, частота регрессивных саккад) связано с психофизиологическими процессами принятия решения, которые напрямую связаны с системой внимания и в большой степени определяются работой фронтальных областей коры (Peterson et al., 1989, Posner et al., 2012). Лексический анализ включает вовлечение подсистемы внимания исполнительного контроля (Peterson et al., 1989, Sereno et al., 1998), рабочей памяти, а также извлечение информации из долговременной памяти (англ., retrieval) (Caplan, Waters, 1999). Разрешение синтаксической неоднозначности, которое находит отражение в увеличении частоты регрессивных саккад и длительности фиксаций, связано с активацией эксплицитной памяти (Caplan, Waters, 1999; Hagoort et al., 2004) при вовлечении подсистемы внимания исполнительного контроля (Peterson et al., 1989, Sereno et al., 1998). В наших экспериментах была продемонстрирована выраженная динамика всех основных параметров движений

глаз при чтении, которые предположительно связаны с механизмами синтаксического анализа, то есть с процессами извлечения и сопоставления словосочетаний и синтаксических конструкций, локализованных в вербальной долговременной памяти (Bookheimer, 2002; Devlin et al., 2003; Hagoort et al., 2004).

Вопросы изучения языка сложны, прежде всего, с точки зрения поиска адекватных экспериментальных моделей для исследования языковых процессов. Наши результаты открывают перспективу использования параметров движений глаз как психофизиологических показателей для объективной количественной оценки языковой деятельности, в частности, синтаксического анализа, в условиях реального чтения. Высокая разрешающая способность применяемого нами метода видеоокулографии дает возможность точного количественного анализа движений глаз, связанных с реализацией многокомпонентного процесса обработки языковой информации при чтении.

ВЫВОДЫ

1. Процесс разрешения глобальной синтаксической неоднозначности при чтении сложноподчиненных предложений с неоднозначностью определительного придаточного женского рода в русском языке отражается в специфической динамике параметров движений глаз.

2. Параметры движений глаз при чтении отражают психофизиологические процессы, вовлеченные в обработку языковой информации, - внимание, долговременную и рабочую вербальную память, а также принятие решения.

3. Синтаксическая неоднозначность в тексте приводит к замедлению чтения, что объясняется удлинением процессов обработки языковой информации и отражается в увеличении частоты регрессивных саккад и длительности фиксаций. Такая динамика параметров движений глаз связана с дополнительными этапами языковой обработки.

4. Время чтения каждого из двух существительных именной группы главной части сложноподчиненного предложения зависит от результата разрешения синтаксической неоднозначности - отнесения определительного придаточного к одному из этих существительных (от вида закрытия).

5. Специфическая динамика параметров движений глаз при разрешении синтаксической неоднозначности является аналитическим средством для сравнительного исследования синтаксического анализа при чтении в разных языках.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Анисимов В.Н., Ермаченко A.A. Экспериментальная установка для одновременной регистрации движений глаз и электроэнцефалограммы // XIII Школа-конференция молодых ученых по физиологии высшей нервной деятельности и нейрофизиологии. Тезисы докладов. - Москва, 2009 г. - С. 49.

2. Анисимов В.Н. Видеоокулография и электроэнцефалография в исследованиях языковых функций // Ломоносов-2010: XVII международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых; секция «Биология». Тезисы докладов. - М.: МАКС Пресс, 2010. - С. 215-216.

3. Анисимов В. Н., Ермаченко Н. С., Ермаченко А. А., Латанов А. В. Экспериментальная установка для одновременной регистрации движений глаз и электроэнцефалограммы // Четвертая международная конференция по когнитивной науке. Тезисы докладов. - Томск, 2010. - Т. 1. - С. 138.

4. Латанов A.B., Анисимов В.Н., Федорова О.В. Видеоокулография и электроэнцефалография в исследованиях языковых функций // V Международная научная конференция «Психофизиологические и висцеральные функции в норме и патологии». Тезисы докладов. - Киев, 2010. - С. 108.

5. Анисимов В.Н., Федорова О.В., Латанов A.B. Синхронная регистрация движений глаз и ЭЭГ: применение в психолингвистике // Экспериментальная психология в России: традиции и перспективы / под ред. В.А. Барабанщико-ва. - М., 2010. - С. 349-354.

6. Анисимов В.Н. Движения глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в русском языке // Ломоносов-2011: XVIII международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых; секция «Биология». Тезисы докладов. - М.: МАКС Пресс, 2011. -С. 201-202.

7. Anisimov V.N., Latanov A.V., Fedorova O.V. Eye Movements in Syntactic Disambiguation in Russian Language // European perspectives on Cognitive Science. -Sofia, 2011.

8. Анисимов B.H., Латанов A.B., Федорова O.B. Параметры движений глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в русском языке // Когнитивная наука в Москве: новые исследования. Тезисы докладов. — М.: Ваш полиграфический партнер, 2011. — С. 5-8.

9. Анисимов В.Н., Ермаченко Н.С., Ермаченко A.A., Латанов A.B. Синхронная регистрация движений глаз, морганий и ЭЭГ // Сборник статей II междуна-

родной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине». -Санкт-Петербург, 2011. - Т.З. - С. 92-94.

10. Аиисимов В.Н., Федорова О.В., Латанов A.B. Движения глаз и моргания при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в русском языке // Сборник статей II международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине». - Санкт-Петербург, 2011. - Т. 3. - С. 94-99.

11. Анисимов В.Н., Федорова О.В., Латанов A.B. Движения глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в русском языке II Пятая международная конференция по когнитивной науке. Тезисы докладов. - Калининград, 2012. - Т. 1. - С. 224.

12. Анисимов В.Н., Ермаченко Н.С., Ермаченко A.A., Терещенко Л.В., Латанов A.B. Экспериментальный комплекс для одновременной регистрации движений глаз и электроэнцефалограммы // Известия ЮФУ. Технические науки. — 2012.-N 11.-С. 116-120.

Подписано в печать:

24.04.2013

Заказ № 8413 Тираж - 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Анисимов, Виктор Николаевич, Москва

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра высшей нервной деятельности

На правах рукописи

04201358196 АНИСИМОВ Виктор Николаевич

ДВИЖЕНИЯ ГЛАЗ ПРИ ЧТЕНИИ ПРЕДЛОЖЕНИЙ С СИНТАКСИЧЕСКОЙ НЕОДНОЗНАЧНОСТЬЮ В РУССКОМ ЯЗЫКЕ

03.03.01 - физиология 03.03.06 - нейробиология

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: профессор, д.б.н., Латанов Александр Васильевич

Научный консультант: доцент, канд. филол. наук, Федорова Ольга Викторовна

Москва-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................................................................4

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................................................11

1.1. Речевая деятельность. Физиологические аспекты................................................11

1.2. Локализация языковых функций в головном мозге......................................13

1.3. Глазодвигательная система................................................................................................18

1.4. Вербальная память и внимание......................................................................................21

1.5. Особенности движений глаз при чтении................................................................23

1.6. Параметры движений глаз при чтении..................................................................25

1.6.1. Время чтения....................................................................................................................25

1.6.2. Длительность первой фиксации..............................................................................27

1.6.3. Регрессивные саккады..............................................................................................28

1.7. Предложения с синтаксической неоднозначностью........................................30

1.8. Параметры движений глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью..................................................................................................33

2. МЕТОДИКА..............................................................................................................................................38

2.1. Объект исследования............................................................................................................38

2.2. Экспериментальная установка......................................................................................................................39

2.3. Языковой материал..................................................................................................................40

2.4. Проведение экспериментов................................................................................................42

2.5. Обработка результатов................................................................................................................................................43

2.6. Алгоритм выделения зрачка......................................................................................................................44

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ........................................................................................46

3.1. Время чтения................................................................................................................................46

3.2. Количество и длительности фиксаций....................................................................49

3.3. Регрессивные саккады..........................................................................................................50

3.4. Разрешение синтаксической неоднозначности................................................51

3.5. Влияние закрытия при разрешении синтаксической неоднозначности на параметры движения глаз................................................54

3.5. 1. Общее время чтения......................................................................................................54

3.5.2. Длительности фиксаций............................................................................................54

3.5.3. Время чтения N1, N2 и ЯР........................................................................................54

3.5.4. Длительность первой фиксации как маркер вида закрытия... 56

3.5.5. Регрессии при раннем и позднем закрытии..............................................59

3.6. За счет каких параметров происходит увеличение времени чтения

предложений с неоднозначностью?............................................................................................................61

4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ................................................................................................63

ВЫВОДЫ..............................................................................................................................................................75

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................................................76

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Чтение текстов на естественном языке представляет собой сложный навык, которому человек обучается в процессе индивидуального развития. В настоящее время процесс чтения является предметом междисциплинарных когнитивных исследований с применением самых разнообразных подходов, включая исследования с регистрацией движений глаз (Rayner, 1998; Staub, Rayner, 2007), вызванных потенциалов (King, Kutas, 1995; Hagoort et al. 2004), a также фМРТ-картирование (Fiez, Petersen, 1998; Cohen et al., 2002), компьютерное моделирование (Reichle et al., 2003) и иейропсихологические исследования на пациентах с повреждениями головного мозга (Лурия, 1976; Goodglass, Kaplan, 1983).

Чтение текстов представляет собой сложный сенсомоторный навык, который вовлекает совокупность разных стадий обработки зрительной информации и осуществления движений глаз (Underwood, 1998). Движения глаз во время чтения представляют собой паттерны, состоящие из последовательных саккад и фиксаций взора (Rayner, 1974). Саккады необходимы для перемещения взора по тексту с целыо проецирования фрагмента текста на центральной

ямке сетчатки. Распознавание символов происходит только во время фиксаций. Во время саккады зрительная афферентация подавлена, но когнитивные процессы продолжаются (Irwin, Carlson-Radvansky, 1996; Irwin, 1998).

временную, и глобальную синтаксическую неоднозначность. Локальная неоднозначность при чтении имеет место лишь в течение непродолжительного времени, пока неопределенность фрагмента предложения не разрешается при чтении последующего критического фрагмента, в результате чего целое предложение обретает единственную интерпретацию. Предложение является глобально неоднозначным, если оно имеет две отдельные интерпретации. Большинство работ по исследованию параметров движений глаз при чтении посвящено процессу разрешения локальной синтаксической неоднозначности (Frazier, Rayner, 1982; Ni et al., 1996; Carreiras, Clifton, 1999; Traxler et al., 2002; Clifton et al., 2003; Staub, 2010).

Разрешение синтаксической неоднозначности характерным образом отражается в различных параметрах движений глаз. Так, время чтения критических фрагментов тестовых предложений с локальной неоднозначностью оказалось больше чем время чтения аналогичных фрагментов в контрольных предложениях без неоднозначности (Frazier, Rayner, 1982; Cuetos, Mitchell, 1988; Ni et al., 1996; Clifton et al., 2003; Staub, 2010). Удлинение времени анализа происходит из-за увеличения числа фиксаций и их длительности при чтении критических фрагментов. Соответственно, при этом увеличивается число саккад, а их амплитуды уменьшаются. Также увеличивается частота регрессивных саккад, совершаемых в обратном направлении для повторного чтения фрагмента предложения, вызвавшего трудность интерпретации. Параметры движений глаз при разрешении глобальной неоднозначности исследованы лишь в немногочисленных работах (Traxler et al., 1998; van Gompel et

al., 2001, 2005). По данным этой группы авторов, при чтении английских текстов глобальная неоднозначность в предложении (в отличие от локальной) не вызывает увеличения времени чтения.

Частным случаем глобальной синтаксической неоднозначности является неоднозначность сложноподчиненных предложений с относительным придаточным в ставшем уже хрестоматийным примере Некто застрелил служанку> актрисы, которая стояла на балконе. Англоязычные испытуемые в ответе на вопрос «Кто стоял на балконе?» чаще выбирают существительное актрисы (Cuetos, Mitchell, 1988; Clifton, Staub, 2008, 2011; Staub, 2010), в то время как русскоязычные испытуемые чаще выбирают существительное служанку (Фёдорова, Янович, 2004). Другими словами, англоязычные испытуемые разрешают синтаксическую неоднозначность в соответствии с принципом «позднего закрытия» (ПЗ) (Frazier, Rayner, 1982). ПЗ кроме английского языка преобладает также в некоторых других языках (Fodor, 1998). В русском языке преобладает противоположная тенденция, и испытуемые разрешают синтаксическую неоднозначность в соответствии с принципом «раннего закрытия» (РЗ). РЗ доминирует в ряде языков, в том числе и некоторых славянских (Fodor, 1998; Фёдорова, Янович, 2004).

Задачи исследования:

5. Исследование параметров движений глаз при чтении отдельных

компонентов синтаксического анализа - частей речи, входящих в состав неоднозначной части предложения.

6. Исследование зависимости параметров движений глаз от результата разрешения синтаксической неоднозначности (раннее закрытие/позднее закрытие).

Научная новизна работы. Результаты исследования расширяют современные представления об особенностях восприятия языковой информации при чтении. Впервые исследованы параметры движений глаз при чтении предложений с глобальной синтаксической неоднозначностью с неопределенностью определительного придаточного женского рода в русском языке. Испытуемые медленнее читали фрагмент предложений с неоднозначностью, чем аналогичный фрагмент без неоднозначности в контрольных предложениях. Замедление вызвано увеличением числа фиксаций и их длительности, а также частоты регрессивных саккад, совершаемых для повторного чтения в момент оценки рассогласования смысла в предложении. Известно, что син-

таксическая неоднозначность разрешается по-разному (с доминированием РЗ или ПЗ) в разных языках, что связано с разными принципами анализа текста. Наши результаты подтвердили доминирование РЗ в предложениях с синтаксической неоднозначностью в русском языке. Нами показано, что вид закрытия определенным образом влияет на параметры движений глаз при чтении фрагментов предложения с неоднозначностью.

Положения, выносимые на защиту:

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на XIII Школе-конференции молодых ученых по физиологии высшей нервной деятельности и нейрофизиологии (Россия, Москва, 2009 г.); на XVII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Россия, Москва, 2010); па IV международной конференции по когнитивной науке (Россия, Томск, 2010); на V Международной научной конференции «Психофизиологические и висцеральные функции в норме и патологии» (Украина, Киев, 2010); на XVIII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Россия, Москва, 2010); на Европейской конференции по когнитивной пауке (Болгария, София, 2011); на II международной научно-практической конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине» (Россия, Санкт-Петербург, 2011); на V международной конференции по когнитивной науке (Россия, Калининград, 2012). Диссертация апробирована на заседании кафедры высшей нервной деятельности Биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова 14 марта 2013 года.

Объем и структура диссертации. Текст диссертации изложен на 90 страницах и состоит из введения, обзора литературы, глав с описанием методики исследования, собственных экспериментальных данных и обсуждения полученных результатов, выводов, списка. Диссертация содержит 9 рисунков

и 6 таблиц. Список литературы включает 152 источника, 18 из которых - на русском языке, 134 - на иностранных.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Речевая деятельность. Физиологические аспекты

Язык я�

Информация о работе

Анисимов, Виктор Николаевич
кандидата биологических наук
Москва, 2013
ВАК 03.03.01

Диссертация

Движения глаз при чтении предложений с синтаксической неоднозначностью в русском языке - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы