Щербакова Ольга Владимировна

Explicit encoding vs. fast mapping of novel spoken words: Electrophysiological and behavioural evidence of diverging mechanisms

2022 · ARTICLE · en

It has been claimed that two major neurocognitive mechanisms – instruction-based explicit encoding (EE) and inference-driven fast mapping (FM) may be involved in rapid acquisition of novel words, but their exact neural underpinnings remain poorly understood. To address this, we trained 36 adult participants with 20 novel spoken words in an audio-visual task, carefully balanced between the EE and FM conditions for physical, psycholinguistic and pragmatic properties as well as the overall task setup. To assess the neural dynamics associated with novel word acquisition, we recorded event-related potentials (ERPs) elicited by these words before and after training, and analysed their relationship with the behavioural learning outcomes, measured in a semantic matching task. Both learning regimes led to successful acquisition, which was somewhat more efficient for EE than FM, as indicated by higher accuracy in the behavioural task. We also found that, whereas words learnt via both EE and FM protocols elicited most pronounced ERP peaks at ∼196 and ∼280 ms, these two phases of activity diverged with respect to the learning type. Multiple linear regression and correlation analyses indicated that the learning-induced amplitude dynamics in the earlier peak was significantly related to behavioural performance for FM-learned items, which may possibly be explained by FM's stronger reliance on early automatic mechanisms of word processing. Performance on EE words was, in turn, significantly linked to the amplitude of the second peak only, potentially due to the involvement of later, top-down controlled processes in this type of word acquisition. Grand-average ERP-based source analysis indicated a left-lateralised activity in the anterior-temporal lobe for FM learning, and a bilateral activation for EE. The results confirm the existence of partially diverging neurocognitive systems for word acquisition and suggest that the configuration of newly established word memory circuits depends on the mode of their acquisition.

Anodal tDCS over Broca’s area improves fast mapping and explicit encoding of novel vocabulary

2022 · ARTICLE · en

An accumulating body of evidence suggests that transcranial direct current stimulation (tDCS) can be used to affect language processing, including word acquisition. There has been, however, no comprehensive study of effects of tDCS of the core language areas in relation to the main word-learning mechanisms. Two principal strategies have been posited as important for natural word acquisition: explicit encoding (EE) which relies on direct instructions and repetition of material, and fast mapping (FM) which operates implicitly, via context-based inference or deduction. We used anodal and cathodal tDCS of Broca's and Wernicke's areas to assess effects of stimulation site and polarity on novel word acquisition in both EE and FM regimes. 160 participants, divided into five groups, received 15 min of cathodal or anodal tDCS over one of the two areas or a sham (placebo) stimulation before learning eight novel words, presented ten times each in a short naturalistic audio-visual word-picture association session, fully counterbalanced across different learning regimes. The outcome of novel word acquisition was measured immediately after the training using a free recall task. The results showed elevated accuracy in all real stimulation groups in comparison with sham stimulation; however, this effect only reached full significance after anodal tDCS of Broca's area. Comparisons between the two learning modes indicated that Broca's anodal tDCS significantly improved both implicit and explicit acquisition of novel vocabulary in comparison with sham tDCS, without, however, any significant differences between EE and FM regimes as such. The results indicate involvement of the left inferior-frontal neocortex in the learning of novel vocabulary and suggest a possibility to promote different types of word acquisition using anodal tDCS of this area.

Неспецифическое положительное воздействие транскраниальной электрической стимуляции постоянным током на усвоение новых слов

2022 · ARTICLE · ru

С целью изучения влияния транскраниальной электрической стимуляции (ТЭС) мозга на речевое научение реализовано масштабное исследование с участием 288 человек, включающее комплексную оценку эффектов ТЭС в различных условиях (имплицитная/эксплицитная стратегия научения, с артикуляцией/без артикуляции, анодная/катодная полярность стимуляции, левое/правое полушарие и зона стимуляции (Брока/Вернике и их гомологи в правом полушарии)). После 15-минутной реальной или плацебо-стимуляции испытуемым предъявлялись на слух восемь новых слов с семантической привязкой по 10 раз каждое. В качестве показателя эффективности усвоения новых слов использовалась латентность правильных ответов в проверочном задании на смысловое соотнесение слова и изображения. Результаты показали наличие общего неспецифического эффекта ускорения ответов в условиях реальной стимуляции (в сравнении с плацебо), не зависящего от тестируемых условий.

Kaufman Domains of Creativity Scale: Relationship to Occupation and Measurement Invariance across Gender

2022 · ARTICLE · en

Kaufman Domains of Creativity Scale (K-DOCS) is a self-report of creative behavior in five distinct domains. The present study aims to translate K-DOCS into Russian and evaluate its psychometric properties. The psychometric analysis was performed on a sample of adults recruited through Yandex Toloka (N = 1011; Mage = 35.94, SDage = 10.95) from various regions of Russia and Commonwealth of Independent States (CIS) countries. Exploratory and confirmatory factor analyses indicated that the model with five correlated factors showed the best fit to empirical data. All factors demonstrated good internal consistency and moderate test–retest reliability. The correlation and hierarchical regression analyses for K-DOCS factors, creative achievements by CBI (Creative Behavior Inventory), and personality traits by BFI–2 (Big Five Inventory – 2) yielded evidence for an adequate level of convergent and discriminant validity. We also examined differences across K-DOCS factors among occupations defined by Holland’s typology and attempted to investigate K-DOCS measurement invariance across gender. As a result, we obtained evidence supporting the construct validity of K-DOCS and established its partial measurement invariance across gender. The current study shows that Russian K-DOCS has satisfactory psychometric properties and can serve as a trusted guide into various manifestations of humans’ creative behavior.

От слова - к репрезентации: нейрокогнитивные основы вербального научения

2022 · BOOK · ru

В коллективной монографии отражены результаты масштабной междисциплинарной исследовательской программы, выполнявшейся в 2017–2021 гг. в лаборатории поведенческой нейродинамики Санкт-Петербургского государственного университета и посвященной комплексному изучению процессов речевого научения на фонетическом, лексическом и семантическом уровнях. Представлены результаты серии экспериментов, выполненных с помощью таких высокотехнологичных методов, как электроэнцефалография высокой плотности и транскраниальная электрическая стимуляция, и направленных на анализ нейрокогнитивных основ 1) имплицитного и эксплицитного усвоения новых единиц языка детьми и взрослыми, 2) усвоения абстрактных и конкретных понятий, 3) динамических свойств концептуальной системы человека. Издание предназначено для когнитивных ученых, психологов, биологов, лингвистов.

Эксплицитное и имплицитное усвоение новых слов: поведенческие корреляты и нейрофизиологические механизмы

2022 · CHAPTER · ru

The chapter describes the study on behavioural correlates and electrophysiological correlates of explicit and implicit word learning.

Влияние транскраниальной электрической стимуляции на эксплицитное и имплицитное усвоение новых слов

2022 · CHAPTER · ru

Глава посвящена описанию исследования, направленного на изучение влияния транскраниальной электрической стиумляции на процесс имплицитного и эксплицитного усвоения новых слов

Пластичность концептуальной системы: отсроченное влияние транскраниальной электрической стимуляции на динамику конкретных и абстрактных репрезентаций

2022 · CHAPTER · ru

Электрофизиологические корреляты восприятия вербальных противоречий у лиц с разным уровнем психометрического интеллекта

2021 · ARTICLE · ru

Умение работать с противоречиями считается одной из характеристик здоровой психики и признаком сформированности высших форм мышления. Несмотря на обилие работ, в которых восприятие противоречий изучается с использованием метода электроэнцефалографии, исследований, посвященных поиску связей между нейрональными коррелятами реакций на противоречивую информацию и конкретными психологическими характеристиками, в том числе когнитивными, недостаточно. Мы проверяли гипотезу о том, что электрофизиологическая реакция на предъявление противоречивых словосочетаний будет различной у лиц с разным уровнем психометрического интеллекта. Исследование проводилось в два этапа: на первом испытуемые (N = 155) проходили тест Дж. Равена; в результате были сформированы три группы участников (N = 15 в каждой): с высокими, средними и низкими показателями IQ. На втором параллельно с регистрацией вызванных потенциалов головного мозга участникам предъявлялись вербальные противоречия и контрольные словосочетания (обычные и бессмысленные). Обнаружены различия в амплитудах компонентов вызванных потенциалов, возникающих в ответ на предъявление словосочетаний трех типов, между тремя группами испытуемых. У испытуемых с высоким IQ амплитуды компонента N400 различались между обычными/противоречивыми, обычными/бессмысленными словосочетаниями, но не противоречивыми/бессмысленными. Выраженность P600 для противоречивых и обычных словосочетаний не различалась, однако в обоих случаях отличалась от P600 для бессмысленных. У испытуемых со средним IQ N400 был более выражен для противоречивых и бессмысленных словосочетаний, чем обычных; выраженность P600 различалась между обычными/бессмысленными словосочетаниями, но не между обычными/противоречивыми и противоречивыми/бессмысленными. У испытуемых с низким IQ вызванные потенциалы, соответствующие трем типам словосочетаний, различались только в компоненте N400 (бóльшие амплитуды для бессмысленных словосочетаний по сравнению с обычными и противоречивыми); выраженность P600 не различалась для трех типов словосочетаний. Мы полагаем, что эти данные отражают связь способности к поэтапному осмыслению вербальных противоречий и уровня сформированности понятийных способностей: чем более выражены последние, тем больший спектр стимулов субъект способен воспринимать как осмысленные.

Just Open Your Mind? A Randomized, Controlled Study on the Effects of Meditation on Creativity

2021 · ARTICLE · en

Creativity is a crucial prerequisite for innovation, successful problem solving, and self-expression, but how do we affect creative thinking in a positive way? The present study investigated the effects of open monitoring meditation (OMM) on creativity. We proposed that OMM will benefit creativity in metaphor production by cognitive flexibility (CF) enhancement. In the main study, participants were randomly assigned to one of the three groups: meditation, active, and passive controls. The first two groups performed an audio-guided task (real meditation or a narrative on house plants) for 2 weeks, and the third one had no task. Pre- and post-tests included measures of metaphor production, CF, state, sustained attention, attention shifting, and intelligence. We found no significant intra- or intergroup differences that would suggest OMM effects on creativity. Further, no links were found between measures of metaphor creativity and CF. Findings reveal potential challenges of using meditation as a cognitive enhancement tool. Methodological issues concerning meditation research, as well as creativity and CF measures, are discussed.