Subwokalizacja

Subwokalizacja , czyli mowa cicha , jest mową wewnętrzną typową podczas czytania ; zapewnia dźwięk czytanego słowa . Jest to naturalny proces podczas czytania i pomaga umysłowi uzyskać dostęp do znaczeń, aby zrozumieć i zapamiętać to, co jest czytane, potencjalnie zmniejszając obciążenie poznawcze .

Ta mowa wewnętrzna charakteryzuje się drobnymi ruchami krtani i innych mięśni zaangażowanych w artykulację mowy. Większość z tych ruchów jest niewykrywalna (bez pomocy maszyn) przez osobę czytającą. Jest to jeden z elementów pętli fonologicznej Alana Baddeleya i Grahama Hitcha , który odpowiada za przechowywanie tego typu informacji w pamięci krótkotrwałej.

Krtań i związane z nią mięśnie

Historia badań subwokalizacji

Subwokalizacja była rozważana już w 1868 roku. Dopiero w 1899 roku naukowiec o nazwisku Curtis, ^{[ potrzebne pełne cytowanie ] , przeprowadził eksperyment mający na celu zarejestrowanie ruchu} krtani podczas cichego czytania , który doszedł do wniosku, że ciche czytanie jest jedyną aktywnością umysłową, która tworzy znaczny ruch krtani.

W 1950 roku Edfelt dokonał przełomu, kiedy stworzył zasilany elektrycznie instrument, który może rejestrować ruch. Doszedł do wniosku, że potrzebne są nowsze techniki dokładnego rejestrowania informacji i że należy dołożyć starań, aby zrozumieć to zjawisko, zamiast je eliminować. Po nieudanych próbach ograniczenia mowy niemej u uczestników badania, w 1952 roku ^{[ kto? ]} doszedł do wniosku, że cicha mowa jest czynnością rozwojową, która wzmacnia uczenie się i nie powinna być zakłócana w trakcie rozwoju . ^{[ potrzebne źródło ]} W 1960 roku Edfelt poparł tę opinię.

Techniki badania subwokalizacji

Subwokalizacja jest powszechnie badana za pomocą nagrań elektromiograficznych (EMG), równoczesnych zadań związanych z mówieniem, cieniowania i innych technik.

EMG można wykorzystać do pokazania stopnia subwokalizacji lub do trenowania tłumienia subwokalizacji. EMG służy do rejestrowania aktywności elektrycznej wytwarzanej przez mięśnie artykulacyjne zaangażowane w subwokalizację. Większa aktywność elektryczna sugeruje silniejsze użycie subwokalizacji. W przypadku treningu tłumienia ćwiczącemu pokazywane są jego własne zapisy EMG podczas próby zmniejszenia ruchu mięśni artykulacyjnych. Zapis EMG pozwala monitorować i idealnie redukować subwokalizację.

W równoległych zadaniach polegających na mówieniu uczestnicy badania proszeni są o wykonanie czynności charakterystycznej dla eksperymentu, jednocześnie powtarzając nieistotne słowo. Na przykład, ktoś może zostać poproszony o przeczytanie akapitu podczas powtarzania w kółko słowa „cola”. Uważa się, że wypowiadanie powtarzającego się nieistotnego słowa zajmuje artykulatory używane w subwokalizacji. Dlatego subwokalizacji nie można używać w mentalnym przetwarzaniu badanej czynności. Uczestnicy, którzy przeszli zadanie równoczesnego mówienia, są często porównywani z innymi uczestnikami badania, którzy wykonali tę samą czynność bez ingerencji subwokalizacji. Jeśli wyniki w danej czynności są znacznie niższe w przypadku osób z grupy zadaniowej polegającej na mówieniu równoległym niż w grupie nieingerującej, uważa się, że subwokalizacja odgrywa rolę w mentalnym przetwarzaniu tej czynności. Uczestnicy z grupy porównawczej bez zakłóceń zwykle wykonują również inne, ale równie rozpraszające zadanie, które nie angażuje mięśni artykulacyjnych (np. opukiwanie). Gwarantuje to, że różnica w wynikach między dwiema grupami jest w rzeczywistości spowodowana zaburzeniami subwokalizacji, a nie względami takimi jak trudność zadania lub podział uwagi.

Shadowing jest koncepcyjnie podobny do równoczesnych zadań związanych z mówieniem. Zamiast powtarzać nieistotne słowo, shadowing wymaga od uczestników wysłuchania listy słów i powtórzenia tych słów tak szybko, jak to możliwe, podczas wykonywania osobnego zadania badanego przez eksperymentatorów.

Techniki interferencji subwokalizacji mogą również obejmować liczenie, żucie lub blokowanie szczęki podczas umieszczania języka na podniebieniu.

Rozpoznawanie podgłosowe polega na monitorowaniu rzeczywistych ruchów języka i strun głosowych , które mogą być interpretowane przez czujniki elektromagnetyczne . Dzięki zastosowaniu elektrod i nanoobwodów można osiągnąć syntetyczną telepatię, umożliwiając ludziom cichą komunikację.

Tło ewolucyjne

Eksploracja ewolucyjnego tła subwokalizacji jest obecnie bardzo ograniczona. To, co mało znane, dotyczy głównie przyswajania języka i zapamiętywania. Psychologowie ewolucyjni sugerują, że rozwój subwokalizacji jest związany z modułowymi aspektami mózgu. Dokonano wielu badań na temat ewolucyjnych podstaw gramatyki uniwersalnej . Chodzi o to, że chociaż konkretny język, którego się początkowo uczymy, zależy od naszej kultury, wszystkich języków uczymy się poprzez aktywację uniwersalnych „modułów językowych”, które są obecne w każdym z nas. Ta koncepcja modułowego umysłu jest dominującą ideą, która pomoże lepiej zbadać pamięć i jej związek z językiem i być może rzuci światło na ewolucyjne podstawy subwokalizacji. Dowodem na to, że umysł posiada moduły do nadrzędnych funkcji, jest przykład, że można spędzić godziny pracując nad silnikiem samochodowym, próbując elastycznie sformułować rozwiązanie, ale w przeciwieństwie do tego, można zrozumieć, zrozumieć, powiązać i odpowiedzieć na bardzo długie i złożone zdania do w sekundach. Konkretne badanie subwokalizacji może być teraz minimalne ^{[ kiedy? ]} , ale pozostaje jeszcze wiele do zbadania w odniesieniu do umysłu modułowego.

Powiązane struktury i procesy mózgowe

Mechanika subwokalizacji mózgu wciąż nie jest dobrze poznana. Można śmiało powiedzieć, że wykorzystywana jest więcej niż jedna część mózgu i żaden pojedynczy test nie może ujawnić wszystkich istotnych procesów. Badania często wykorzystują potencjały związane z wydarzeniami ; krótkie zmiany w EEG ( elektroencefalografia ) w celu wykazania aktywacji mózgu lub fMRI .

Subwokalizacja jest związana z mową wewnętrzną; kiedy używana jest mowa wewnętrzna, następuje obustronna aktywacja głównie w lewym płacie czołowym . Ta aktywacja może sugerować, że płaty czołowe mogą być zaangażowane w planowanie motoryczne w zakresie mowy.

Próba subwokalna jest kontrolowana przez przetwarzanie odgórne ; napędzany koncepcyjnie, opiera się na informacjach już znajdujących się w pamięci. Istnieją dowody na znaczącą aktywację lewej półkuli w dolnym i środkowym zakręcie czołowym oraz w dolnym zakręcie ciemieniowym podczas próby podgłosowej. Stwierdzono również, że obszar Broki jest aktywowany w innych badaniach dotyczących próby subwokalnej.

Ciche czytanie mowy i ciche liczenie są również badane, gdy eksperymentatorzy przyglądają się subwokalizacji. Zadania te pokazują aktywację w korze czołowej, hipokampie i wzgórzu do cichego liczenia. Ciche czytanie aktywuje podobne obszary kory słuchowej , które są zaangażowane w słuchanie.

Wreszcie pętla fonologiczna ; zaproponowany przez Baddeleya i Hitcha jako „odpowiedzialny za tymczasowe przechowywanie informacji podobnych do mowy” to aktywny mechanizm próby podgłosowej, aktywacja pochodząca głównie z obszarów mowy lewej półkuli: kory Broki, bocznej i przyśrodkowej kory przedruchowej oraz móżdżku .

Rola subwokalizacji w procesach pamięciowych

Pętla fonologiczna i próba

Zdolność do przechowywania materiału werbalnego w pamięci roboczej oraz przechowywania materiału werbalnego w pamięci krótkotrwałej opiera się na pętli fonologicznej. Ta pętla, zaproponowana przez Baddeleya i Hitcha, reprezentuje system składający się z magazynu krótkoterminowego, w którym pamięć jest reprezentowana fonologicznie i proces próbny. Ta próba zachowuje i odświeża materiał, odtwarzając go i ponownie prezentując do krótkotrwałego przechowywania, a subwokalizacja jest głównym elementem tej próby. System pętli fonologicznej obejmuje interakcję między próbą subwokalną a specyficznym przechowywaniem materiału fonologicznego. Pętla fonologiczna przyczynia się do badania roli subwokalizacji i głosu wewnętrznego w obrazowaniu słuchowym. Subwokalizacja i pętla fonologiczna oddziałują na siebie w sposób niezależny, o czym świadczą zróżnicowane wymagania dotyczące różnych zadań. Rola subwokalizacji w funkcjonowaniu procesów pamięciowych jest w dużym stopniu uzależniona od jej zaangażowania w proponowaną przez Baddeleya pętlę fonologiczną.

Pamięć robocza

Istnieją odkrycia, które potwierdzają rolę subwokalizacji w mechanizmach leżących u podstaw pamięci roboczej i przechowywania informacji w dostępnym i plastycznym stanie. Niektóre formy wewnętrznego przetwarzania podobnego do mowy mogą działać jako mechanizm zatrzymujący w zadaniach związanych z pamięcią bezpośrednią. Rozpiętość pamięci roboczej jest behawioralną miarą „wyjątkowej spójności” i jest dodatnią funkcją tempa subwokalizacji. Dane eksperymentalne wykazały, że ten rozmiar rozpiętości zwiększa się wraz ze wzrostem tempa subwokalizacji, a czas potrzebny do subwokalizacji liczby elementów składających się na rozpiętość jest generalnie stały. fMRI dane sugerują, że sekwencja pięciu liter zbliża się do indywidualnej zdolności do natychmiastowego przypomnienia , która opiera się wyłącznie na próbie subwokalnej.

Pamięć krótkotrwała

Rola próby subwokalnej jest również widoczna w pamięci krótkotrwałej. Badania potwierdziły, że taka forma ćwiczeń korzystnie wpływa na niektóre poznawcze . Subwokalne ruchy, które pojawiają się, gdy ludzie słuchają lub ćwiczą serię dźwięków mowy, pomogą podmiotowi zachować fonemiczną reprezentację tych dźwięków w ich pamięci krótkotrwałej, a odkrycie to jest poparte faktem, że zakłócanie jawnej produkcji mowy dźwięk nie zakłócał kodowania cech dźwięku w pamięci krótkotrwałej. Sugeruje to silną rolę subwokalizacji w kodowaniu dźwięków mowy w pamięci krótkotrwałej. Stwierdzono również, że różnice językowe w wydajności pamięci krótkotrwałej u osób dwujęzycznych są pośredniczone, ale nie wyłącznie, przez próby subwokalne.

Uważa się również, że powstawanie błędów akustycznych w pamięci krótkotrwałej jest częściowo spowodowane subwokalizacją. Osoby, które się jąkają, a zatem mają wolniejsze tempo artykulacji subwokalnej, również wykazują krótkotrwałe odtwarzanie materiału seryjnego, które jest wolniejsze w porównaniu z osobami, które się nie jąkają.

Kodowanie

Subwokalizacja odgrywa dużą rolę w kodowaniu pamięci . Wydaje się, że subwokalizacja ułatwia tłumaczenie wizualnych informacji językowych na informacje akustyczne i odwrotnie. Na przykład subwokalizacja pojawia się, gdy ktoś widzi słowo i jest proszony o jego wypowiedzenie (warunek patrz-powiedz) lub gdy słyszy słowo i jest proszony o jego napisanie (warunek usłyszenie-napisanie), ale nie wtedy, gdy ktoś jest proszony o zobaczenie słowo, a następnie napisz je (warunek zobacz-zapisz) lub usłysz słowo, a następnie je wypowiedz (warunek usłysz-powiedz). Warunek „see-say” przekształca informację wizualną w informację akustyczną. Warunek słyszenia i zapisu przekształca informację akustyczną w informację wizualną. Jednak warunki patrz-napisz i usłysz-powiedz pozostają w tej samej domenie sensorycznej i nie wymagają tłumaczenia na inny typ kodu.

Potwierdzają to również ustalenia, które sugerują, że subwokalizacja nie jest wymagana do kodowania mowy, ponieważ słyszane słowa są już w formie akustycznej i dlatego wchodzą bezpośrednio do pamięci krótkotrwałej bez użycia artykulacji subwokalnej. Ponadto zakłócenia subwokalizacji utrudniają czytanie ze zrozumieniem, ale nie rozumienie ze słuchu.

Rola w czytaniu ze zrozumieniem

Rolę subwokalizacji w czytaniu ze zrozumieniem można postrzegać jako funkcję złożoności zadania. Subwokalizacja jest zaangażowana minimalnie lub wcale w bezpośrednie zrozumienie. Na przykład subwokalizacja nie jest używana do wydawania sądów homofonicznych, ale jest używana bardziej do rozumienia zdań, a jeszcze bardziej do rozumienia akapitów. Uważa się, że subwokalizacja, która tłumaczy wizualne informacje odczytowe na bardziej trwały i elastyczny kod akustyczny, umożliwia integrację przeszłych koncepcji z tymi, które są obecnie przetwarzane.

Porównanie do szybkiego czytania

Zwolennicy szybkiego czytania na ogół twierdzą, że subwokalizacja dodatkowo obciąża zasoby poznawcze, spowalniając w ten sposób czytanie. Kursy szybkiego czytania często zalecają długie praktyki w celu wyeliminowania subwokalizacji podczas czytania. Zwykli instruktorzy czytania często po prostu stosują nauczanie zaradcze wobec czytelnika, który subwokalizuje do tego stopnia, że wykonuje widoczne ruchy ustami , szczęką lub gardłem .

Ponadto badania fMRI porównujące osoby czytające szybko i wolno (podczas zadania czytania) wskazują, że między tymi dwiema grupami istnieją znaczne różnice w aktywowanych obszarach mózgu. W szczególności stwierdzono, że szybkie czytanie wykazuje niższą aktywację w obszarach mózgu związanych z mową, co wskazuje, że wyższe prędkości zostały osiągnięte częściowo dzięki zmniejszeniu subwokalizacji.

Przy wolniejszych tempach (zapamiętywanie, uczenie się i czytanie ze zrozumieniem ) subwokalizacja przez czytelnika jest bardzo wykrywalna. Przy szybszym tempie czytania ( przeglądanie i skanowanie) subwokalizacja jest mniej wykrywalna. Dla kompetentnych czytelników subwokalizacja do pewnego stopnia, nawet przy szybkości skanowania, jest normalna.

Zazwyczaj subwokalizacja jest nieodłączną częścią czytania i rozumienia słowa. Badania mikromięśniowe sugerują, że całkowite i trwałe wyeliminowanie subwokalizacji jest niemożliwe. ^{[ potrzebne źródło ]} Może to wynikać ze sposobu, w jaki ludzie uczą się czytać, kojarząc widok słów z wymawianymi dźwiękami. Dźwiękowe skojarzenia ze słowami są trwale wryte w układ nerwowy — nawet u osób niesłyszących , ponieważ skojarzyły one to słowo z mechanizmem powstawania dźwięku lub znaku w określonym języku migowym . ^{[ potrzebny cytat ]}

Przy wolniejszych prędkościach czytania (100–300 słów na minutę) subwokalizacja może poprawić zrozumienie. Subwokalizacja lub rzeczywiste wokalizowanie może być naprawdę bardzo pomocne, gdy chce się nauczyć fragmentu dosłownie. Dzieje się tak, ponieważ osoba powtarza informacje w sposób słuchowy, a także widzi fragment na papierze.

Wyobraźnia słuchowa

Definicja wyobrażeń słuchowych jest analogiczna do definicji stosowanych w innych modalnościach wyobrażeń (takich jak wyobrażenia wizualne, słuchowe i węchowe) w tym sensie, że według Intons-Peterson (1992) [potrzebne ^{pełne źródło ]} „introspekcyjne utrzymywanie się doświadczenia słuchowego, w tym takiego, które jest skonstruowane z elementów zaczerpniętych z pamięci długotrwałej, przy braku bezpośredniego bodźca zmysłowego tego doświadczenia”. Subwokalizacja często, ale niekoniecznie, wpływa na obrazy słuchowe i ma powiązania z procesem prób pamięci roboczej. Koncepcja pamięci roboczej opiera się na relacji między „uchem wewnętrznym” a „głosem wewnętrznym” ( subwokalizacja ) i zakłada się, że ten system pamięci leży u podstaw obrazów słuchowych. Subwokalizacja i magazyn fonologiczny współpracują ze sobą w wielu zadaniach związanych z obrazowaniem słuchowym.

Udokumentowano stopień, w jakim obraz słuchowy może wpływać na wykrywanie, kodowanie i przywoływanie bodźca poprzez jego związek z percepcją i pamięcią. Sugerowano, że obrazy słuchowe mogą spowolnić zanikanie pamięci dla tonu , jak wykazali TA Keller, Cowan i Saults (1995), którzy wykazali, że zapobieganie próbom skutkowało zmniejszoną wydajnością pamięci w zadaniach porównywania tonów poprzez wprowadzenie rozpraszających i konkurujących bodźców. Donoszono również, że obrazowanie słuchowe materiału werbalnego jest osłabione, gdy subwokalizacja jest zablokowana. Odkrycia te sugerują, że subwokalizacja jest wspólna zarówno dla obrazów słuchowych, jak i prób.

W sprzeciwie wobec mechanizmu subwokalizacji podstawą obrazów słuchowych jest fakt, że znaczna ilość obrazów słuchowych nie obejmuje mowy ani bodźców podobnych do mowy, takich jak muzyka i dźwięki otoczenia. Jednak, aby zwalczyć ten punkt, zasugerowano, że próba dźwięków innych niż mowa może być rzeczywiście przeprowadzana przez wspomniane wcześniej mechanizmy fonologiczne, nawet jeśli tworzenie dźwięków innych niż mowa w ramach tego mechanizmu nie jest możliwe.

Rola w mowie

Istnieją dwa ogólne typy osób, jeśli chodzi o subwokalizację. Istnieją wokalizatory o niskim i wysokim poziomie wokalizacji. Wykorzystując elektromiografię do rejestrowania potencjału czynnościowego mięśni krtani (tj. Ruchu mięśni krtani), osobę dzieli się na wysoki lub niski wokalizator w zależności od tego, jak duży ruch mięśni przechodzą mięśnie krtani podczas cichego czytania.

Regulacja natężenia mowy

Często zarówno w wysokich, jak i niskich wokalizatorach tempo mowy jest stale regulowane w zależności od intensywności/głośności słów (podobno ma na to wpływ duże opóźnienie między odczytami), a zwiększenie opóźnienia mowy i słyszenia głosu jest efektem zwanym „opóźnionym dźwiękowe sprzężenie zwrotne”. Stwierdzono, że zwiększenie intensywności głosu podczas czytania było wyższe u osób o niskim poziomie wokalizacji niż u osób o wysokim poziomie głośności. Uważa się, że ponieważ osoby o wysokim poziomie wokalizacji mają większy ruch mięśni krtani podczas cichego czytania, osoby o niskim poziomie wokalizacji czytają głośniej, aby zrekompensować ten brak ruchu, aby mogli zrozumieć materiał. Kiedy osoby przechodzą „trening ze sprzężeniem zwrotnym”, w którym są świadome tych ruchów mięśni, różnica ta maleje.

Rola w artykulacji

Artykulacja podczas cichej mowy jest ważna, chociaż mowa nie zależy wyłącznie od samej artykulacji. Upośledzenie artykulacji może zmniejszyć wkład czuciowy z ruchów mięśni krtani do mózgu w celu zrozumienia czytanych informacji, a także upośledza ciągłą produkcję mowy podczas czytania do bezpośredniego myślenia. Słowa o dużym podobieństwie minimalizują artykulację, powodując zakłócenia i mogą ograniczać próby subwokalne. Ponieważ artykulacja podobnych słów wpływa na subwokalizację, następuje wzrost błędów akustycznych w przypadku pamięci krótkotrwałej i przypominania.

Upośledzenie lub tłumienie artykulacji ma większy wpływ na wydajność. Przykładem tłumienia artykulacji jest wielokrotne powtarzanie tego samego słowa, na przykład „ the ” i próba zapamiętania innych słów w pamięci krótkotrwałej. Nawet jeśli dla tych słów można podać podstawowe wskazówki w celu ich odzyskania, słowa albo zostaną przywołane z powodu nieprawidłowej wskazówki, albo w ogóle nie zostaną przywołane.

Schizofrenia i subwokalizacja

Osoby ze schizofrenią , o których wiadomo, że doświadczają halucynacji słuchowych , mogą wykazywać wynik nadmiernej aktywacji mięśni krtani. Używając elektromiografii do rejestrowania ruchu mięśni, osoby doświadczające halucynacji wykazywały większą aktywację mięśni przed wystąpieniem tych halucynacji. Jednak ta aktywacja mięśni nie jest łatwa do wykrycia, co oznacza, że ruch mięśni musi być mierzony w szerszym zakresie. Chociaż do wykrycia ruchu mięśni potrzebny jest szerszy zakres, nadal uważa się to za subwokalizację. Potrzeba znacznie więcej badań, aby powiązać subwokalizację z halucynacjami, ale wielu schizofreników zgłasza „słyszenie głosów” (jako halucynacje) wydobywające się z ich gardła. Ten mały fakt może być wskazówką do ustalenia, czy istnieje prawdziwy związek między subwokalizacją a halucynacjami, ale bardzo trudno jest dostrzec ten związek, ponieważ niewielu pacjentów doświadcza halucynacji.

Linki zewnętrzne

NASA opracowuje system do komputeryzacji cichej, „subwokalnej mowy”
Naukowcy z NASA mogą usłyszeć, co mówisz, nawet jeśli nie wydajesz dźwięku
Wywiad z Chuckiem Jorgensenem z NASA na temat Subvocal Speech – w tym zdjęcia i wideo przedstawiające technologię. Skopiuj na archive.org (bez zdjęć/wideo): [1]