Межполушарная коннективность при предъявлении билингвального стимула: лонгитюдное нейролингвистическое ЭЭГ-исследование
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-0223-2023-5-1-26-36Ключевые слова:
нейролингвистический эксперимент, ЭЭГ, коннективность, билингвизм, немецкий язык, русский язык, обучение иностранному языкуАннотация
Современный рынок образовательных услуг по обучению иностранным языкам требует прозрачности и стандартизованности при оценке предлагаемых методик с точки зрения наличия или отсутствия эффекта, заявляемого их создателями. Соблюдение данных принципов облегчило бы решение проблемы выбора подходящей методики как для частных лиц, так и для государственных институтов. В данном исследовании мы предлагаем метрики, которые, в рамках более общей методологии, позволят достоверно и объективно устанавливать наличие влияния применяемой методики по обучению иностранному языку на лингвистическую деятельность обучающихся. Предлагаемые метрики базируются на измерении коннективности (или же когерентности, синхронизации) между отдельными участками коры головного мозга обучающихся при записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ) во время выполнения языковых заданий, состоящих в категоризации последовательно демонстрируемых вариантов перевода письменных немецких предложений в зависимости от их правильности или неправильности и степени уверенности отвечающего. По показателям коннективности можно косвенно судить о количестве вовлеченных в решение когнитивной задачи участков коры головного мозга, об индивидуальных и групповых особенностях взаимодействия между этими участками, что может быть связано и с когнитивными стратегиями, к которым прибегают обучающиеся для решения лингвистической задачи. В качестве материала для анализа выступили ЭЭГ-записи, полученные в результате двух экспериментальных сессий (с промежутком в месяц между ними) у двух групп испытуемых, первая из которых обучалась немецкому языку по стандартной методике, а вторая — по методике глубинной семантики П. Я. Гальперина. Для анализа коннективности были выбраны отрезки данных, где испытуемым впервые за сессию предъявлялись сразу два новых предложения — на немецком (оригинал для перевода) и русском (вариант перевода). В данной работе мы описываем апробацию метода на основе выбранных метрик, который нацелен на акцентуацию разницы между группами обучающихся по разным методикам на нейрофизиологическом уровне.
Библиографические ссылки
Baccino, T., Manunta, Y. (2005) Eye-fixation-related potentials: Insight into parafoveal processing. Journal of Psychophysiology, vol. 19, no. 3, article 204. http://doi.org/10.1027/0269-8803.19.3.204 (In English)
Bastos, A. M., Schoffelen, J.-M. (2016) A tutorial review of functional connectivity analysis methods and their interpretational pitfalls. Frontiers in Systems Neuroscience, vol. 9, article 175. https://doi.org/10.3389/fnsys.2015.00175 (In English)
Brysbaert, M. (2019) How many participants do we have to include in properly powered experiments? A tutorial of power analysis with reference tables. Journal of Cognition, vol. 2, no. 1, article 16. https://doi.org/10.5334/joc.72 (In English)
Bullock, M., Jackson, G. D., Abbott, D. F. (2021) Artifact reduction in simultaneous EEG-fMRI: A systematic review of methods and contemporary usage. Frontiers in Neurology, vol. 12, article 622719. https://doi.org/10.3389/fneur.2021.622719 (In English)
Hyvärinen, A., Oja, E. (2000) Independent component analysis: Algorithms and applications. Neural Networks, vol. 13, no. 4–5, pp. 411–430. https://doi.org/10.1016/S0893-6080(00)00026-5 (In English)
Jackson, A. F., Bolger, D. J. (2014) The neurophysiological bases of EEG and EEG measurement: A review for the rest of us. Psychophysiology, vol. 51, no. 11, pp. 1061–1071. https://doi.org/10.1111/psyp.12283 (In English)
Jean-Philippe, L., Eugenio, R., Jacques, M., Francisco, J. V. (1999) Measuring phase synchrony in brain signals. Human Brain Mapping, vol. 8, no. 4, pp. 194–208. https://doi.org/10.1002/(sici)1097-0193(1999)8:4%3C194::aid-hbm4%3E3.0.co;2-c (In English)
Kabanova, O. Ya. (2012) Teoriya P. Ya. Gal’perina — perestrojke soderzhaniya uchebnykh predmetov [Gal’perin’s theory—for reorganizing of educational disciplines]. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 14. Psikhologiya — Moscow University Psychology Bulletin, no. 4, pp. 113–122 (In Russian)
Khajbulina, D. R., Kopitsa, V. N., Bulganina, S. V. et al. (2022) Issledovanie konkurentsii onlajn-shkol anglijskogo yazyka i izuchenie sprosa na obrazovatel’nye uslugi [A study of the competition of online English schools and a study of the demand for educational services]. Moskovskij ekonomicheskij zhurnal — Moscow Economic Journal, vol. 7, no. 5, pp. 622–635. https://doi.org/10.55186/2413046X_2022_7_5_304 (In Russian)
Klug, M., Gramann, K. (2021) Identifying key factors for improving ICA-based decomposition of EEG data in mobile and stationary experiments. European Journal of Neuroscience, vol. 54, no. 12, pp. 8406–8420. https://doi.org/10.1111/ejn.14992 (In English)
Oostenveld, R., Praamstra, P. (2001) The five percent electrode system for high-resolution EEG and ERP measurements. Clinical Neurophysiology, vol. 112, no. 4, pp. 713–719. https://doi.org/10.1016/S1388-2457(00)00527-7 (In English)
Pion-Tonachini, L., Kreutz-Delgado, K., Makeig, S. (2019) ICLabel: An automated electroencephalographic independent component classifier, dataset, and website. NeuroImage, vol. 198, pp. 181–197. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2019.05.026 (In English)
Richards, J. C., Rodgers, T. S. (2001) Approaches and methods in language teaching. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press, 270 p. https://doi.org/10.1017/CBO9780511667305 (In English)
Shtern, E. N., Savost’yanov, A. N., Lebedkin, D. A. (2022) Deyatel’nostnaya teoriya i teoriya yazykovogo soznaniya P. Ya. Gal’perina: rezul’taty EEG issledovaniya v perspektive obucheniya inostrannym yazykam s pomoshch’yu IKT [P. Ya. Galperin’s activity theory and language consciousness theory: Results of EEG-based research with regard to ICT-assisted foreign language]. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Lingvistika i mezhkul’turnaya kommunikatsiya — NSU Vestnik. Series: Linguistics and Intercultural Communication, vol. 20, no. 2, pp. 81–92. https://doi.org/10.25205/1818-7935-2022-20-2-81-92 (In Russian)
Sidneva, A. N. (2019) Osnovnye napravleniya kritiki teorii planomerno-poetapnogo formirovaniya umstvennykh dejstvij i ponyatij [Basic objections to the theory of stage-by-stage formation of mental actions and concepts]. Kul’turno-istoricheskaya psikhologiya — Cultural-Historical Psychology, vol. 15, no. 3, pp. 22–31. https://doi.org/10.17759/chp.2019150303 (In Russian)
Stam, C. J., Nolte, G., Daffertshofer, A. (2007) Phase lag index: Assessment of functional connectivity from multi channel EEG and MEG with diminished bias from common sources. Human Brain Mapping, vol. 28, no. 11, pp. 1178–1193. https://doi.org/10.1002/hbm.20346 (In English)
Talyzina, N. F. (1993) Teoriya planomernogo formirovaniya umstvennykh dejstvij segodnya [Systematic-phased mental actions and concepts development theory as of today]. Voprosy psikhologii, no. 1, pp. 92–101. (In Russian)
Tan, Y. S. M., Amiel, J. J. (2022) Teachers learning to apply neuroscience to classroom instruction: Case of professional development in British Columbia. Professional Development in Education, vol. 48, no. 1, pp. 70–87. https://doi.org/10.1080/19415257.2019.1689522 (In English)
Van de Steen, F., Faes, L., Karahan, E. et al. (2019) Critical comments on EEG sensor space dynamical connectivity analysis. Brain Topography, vol. 32, no. 4, pp. 643–654. https://doi.org/10.1007/s10548-016-0538-7 (In English)
Xie, W., Toll, R. T., Nelson, C. A. (2022) EEG functional connectivity analysis in the source space. Developmental Cognitive Neuroscience, vol. 56, article 101119. https://doi.org/10.1016/j.dcn.2022.101119 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Лебедкин Дмитрий Алексеевич
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор предоставляет материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY-NC 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате, но с обязательным указанием авторства и только в некоммерческих целях. После публикации все статьи находятся в открытом доступе.
Авторы сохраняют авторские права на статью и могут использовать материалы опубликованной статьи при подготовке других публикаций, а также пользоваться печатными или электронными копиями статьи в научных, образовательных и иных целях. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
