Осознаваемые и неосознаваемые процессы в задаче арифметического прайминга зависят от уровня арифметического навыка

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В исследовании изучался вклад осознаваемых и неосознаваемых процессов в задаче арифметического прайминга в зависимости от уровня арифметического навыка испытуемых. Испытуемые были разделены на две группы по степени сформированности навыка на основании результатов теста на скорость и точность арифметических вычислений. Во время эксперимента на экране монитора предъявлялись замаскированные и незамаскированные примеры на сложение однозначных чисел (праймы) и следующие за ними правильные и неправильные ответы. В задаче осознаваемого восприятия (незамаскированный прайминг) при предъявлении ответа на примеры большой и малой проблем (результатом сложения операндов является число больше или меньше 10 соответственно) наблюдалось возникновение арифметического эффекта N400 и поздней позитивной волны (LPC) в обеих группах испытуемых. В случае неосознаваемого восприятия (замаскированный прайминг) при предъявлении ответа на примеры малой проблемы арифметический эффект LPC появлялся в группе испытуемых со слабым арифметическим навыком. Таким образом, арифметический эффект LPC может являться индикатором процессов кодирования и извлечения информации, которые связаны с уровнем арифметического навыка испытуемых. Обнаружение арифметического эффекта LPC при неосознаваемом предъявлении примеров может свидетельствовать о независимом от активного внимания характере этих процессов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. М. Князева

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.m.knyazeva@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Н. В. Полякова

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: v.m.knyazeva@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. Г. Федоров

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: v.m.knyazeva@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. Д. Ситникова

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: v.m.knyazeva@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

А. А. Александров

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: v.m.knyazeva@spbu.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Suárez-Pellicioni M, Prado J, Booth JR (2022) Neurocognitive mechanisms underlying multiplication and subtraction performance in adults and skill development in children: a scoping review. Current Opin Behav Sci 48: 101228. https://doi.org/10.1016/j.cobeha.2022.101228
  2. Vanbinst K, De Smedt B (2016) Individual differences in children's mathematics achievement: The roles of symbolic numerical magnitude processing and domain-general cognitive functions. Progr Brain Res 227: 105–130. https://doi.org/10.1016/bs.pbr.2016.04.001
  3. LeFevre J-A, Bisanz J, Daley KE, Buffone L, Greenham SL, Sadesky GS (1996) Multiple routes to solution of single-digit multiplication problems. J Exp Psychol: General 125(3): 284–306. https://doi.org/10.1037/0096–3445.125.3.284
  4. Thevenot C, Barrouillet P, Castel C, Uittenhove K (2016) Ten-year-old children strategies in mental addition: A counting model account. Cognition 146: 48–57. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2015.09.003
  5. Barrouillet P, Thevenot C (2013) On the problem-size effect in small additions: Can we really discard any counting-based account? Cognition 128(1): 35–44. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2013.02.018
  6. Núñez-Peña MI (2008) Effects of training on the arithmetic problem-size effect: An event-related potential study. Exp Brain Res 190(1): 105–110. https://doi.org/10.1007/s00221–008–1501-y
  7. Núñez-Peña MI, Gracia-Bafalluy M, Tubau E (2011) Individual differences in arithmetic skill reflected in event-related brain potentials. Int J Psychophysiol 80(2): 143–149. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2011.02.017
  8. Jost K, Hennighausen E, Rösler F (2003) Comparing arithmetic and semantic fact retrieval: Effects of problem size and sentence constraint on event‐related brain potentials. Psychophysiology 41(1): 46–59. https://doi.org/10.1111/1469–8986.00119
  9. Prieto-Corona B, Rodríguez-Camacho M, Silva-Pereyra J, Marosi E, Fernández T, Guerrero V (2010) Event-related potentials findings differ between children and adults during arithmetic-fact retrieval. Neurosci Lett 468(3): 220–224. https://doi.org/10.1016/j.neulet.2009.10.094
  10. Avancini C, Galfano G, Szűcs D (2014) Dissociation between arithmetic relatedness and distance effects is modulated by task properties: An ERP study comparing explicit vs. implicit arithmetic processing. Biol Psychol 103: 305–316. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2014.10.003
  11. Szűcs D, Soltész F (2010) Event-related brain potentials to violations of arithmetic syntax represented by place value structure. Biol Psychol 84(2): 354–367. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2010.04.002
  12. Kutas M, Federmeier KD (2011) Thirty years and counting: finding meaning in the N400 component of the event-related brain potential (ERP). Annu Rev Psychol 62: 621–647. https://doi.org/10.1146/annurev.psych.093008.131123
  13. Heidekum AE, Grabner RH, De Smedt B, De Visscher A, Vogel SE (2019) Interference during the retrieval of arithmetic and lexico-semantic knowledge modulates similar brain regions: Evidence from functional magnetic resonance imaging (fMRI). Cortex 120: 375–393. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2019.06.007
  14. Neely JH (2012) Semantic priming effects in visual word recognition: A selective review of current findings and theories. In: Besner D, Humphreys GW (eds) Basic Processes in Reading. 1st edn. Routledge. New York. 264–336.
  15. Posner MI, Snyder CR, Solso R (2004) Attention and cognitive control. In: Balota D, Marsh EJ (ed) Cognitive Psychology: Key Readings. 1st edn. Psychol Press. London. 55–85.
  16. Marcel AJ (1983) Conscious and unconscious perception: Experiments on visual masking and word recognition. Cogn Psychol 15(2): 197–237. https://doi.org/10.1016/0010–0285(83)90009–9
  17. García-Orza J, Damas-López J, Matas A, Rodríguez JM (2009) “2 x 3” primes naming “6”: evidence from masked priming. Attent Percept Psychophys 71(3): 471–480. https://doi.org/10.3758/APP.71.3.471
  18. Ric F, Muller D (2012) Unconscious addition: When we unconsciously initiate and follow arithmetic rules. J Exp Psychol Gen 141(2): 222–232. https://doi.org/10.1037/a0024608
  19. Van Opstal F, de Lange FP, Dehaene S (2011) Rapid parallel semantic processing of numbers without awareness. Cognition 120(1): 136–147. https://doi.org/10.1016/j.cognition.2011.03.005
  20. Strauss M, Dehaene S (2019) Detection of arithmetic violations during sleep. Sleep 42(3): zsy232. https://doi.org/10.1093/sleep/zsy232
  21. Полякова НВ, Александров АА (2019) Использование компонента N400 для анализа математических вычислений на бессознательном уровне. Журн высш нерв деятельн им ИП Павлова 69(3): 325–333. [Polyakova NV, Aleksandrov AA (2019) N400 component for analysis of unconscious mathematical calculations. Zhurn vyssh nerv deyateln im IP Pavlova 69(3): 325–333. (In Russ)]. https://doi.org/10.1134/S0044467719030109
  22. Sowinski C, Dunbar K, LeFevre J (2014) Calculation fluency test (Unpublished technical report). Math Lab. Carleton Univer. Ottawa. Canada.
  23. Wilson AJ, Revkin SK, Cohen D, Cohen L, Dehaene S (2006) An open trial assessment of "The Number Race", an adaptive computer game for remediation of dyscalculia. Behav Brain Funct 2: 1–16. https://doi.org/10.1186/1744–9081–2–20
  24. Blankenberger S (2001) The arithmetic tie effect is mainly encoding-based. Cognition 82(1): B15–B24. https://doi.org/10.1016/S0010–0277(01)00140–8
  25. Zbrodoff NJ, Logan GD (1990) On the relation between production and verification tasks in the psychology of simple arithmetic. J Exp Psychol: Learning, Memory, and Cognition 16(1): 83. https://doi.org/10.1037/0278–7393.16.1.83
  26. Dickson DS, Wicha NYY (2019) P300 amplitude and latency reflect arithmetic skill: An ERP study of the problem size effect. Biol Psychol 148: 107745. https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2019.107745
  27. Niedeggen M, Rösler F (1999) N400 effects reflect activation spread during retrieval of arithmetic facts. Psychol Sci 10(3): 271–276. https://doi.org/10.1111/1467–9280.00149
  28. Zbrodoff NJ, Logan GD (2005) What everyone finds: The problem-size effect. In: Campbell JID (ed) The Handbook of Mathematical Cognition. 1 edt. Psychol Press. London. 331–345.
  29. Jost K, Khader PH, Burke M, Bien S, Rösler F (2011) Frontal and parietal contributions to arithmetic fact retrieval: a parametric analysis of the problem‐size effect. Hum Brain Mapp 32(1): 51–59. https://doi.org/10.1002/hbm.21002
  30. Imbo I, Vandierendonck A (2008) Practice effects on strategy selection and strategy efficiency in simple mental arithmetic. Psychol Res 72: 528–541. https://doi.org/10.1007/s00426–007–0128–0
  31. Pauli P, Lutzenberger W, Rau H, Birbaumer N, Rickard TC, Yaroush RA, Bourne Jr LE (1994) Brain potentials during mental arithmetic: effects of extensive practice and problem difficulty. Cogn Brain Res 2(1): 21–29. https://doi.org/10.1016/0926–6410(94)90017–5
  32. Bakker I, Takashima A, van Hell JG, Janzen G, McQueen JM (2015) Tracking lexical consolidation with ERPs: Lexical and semantic-priming effects on N400 and LPC responses to newly-learned words. Neuropsychologia 79: 33–41. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2015.10.020
  33. Kiefer M, Brendel D (2006) Attentional modulation of unconscious “automatic” processes: Evidence from event-related potentials in a masked priming paradigm. J Cogn Neurosci 18(2): 184–198. https://doi.org/10.1162/jocn.2006.18.2.184
  34. Naccache L, Blandin E, Dehaene S (2002) Unconscious masked priming depends on temporal attention. Psychol Sci 13(5): 416–424. https://doi.org/10.1111/1467–9280.00474
  35. Shevrin H (2001) Event-related markers of unconscious processes. Int J Psychophysiol 42(2): 209–218. https://doi.org/10.1016/S0167–8760(01)00165–9
  36. Thornhill DE, Van Petten C (2012) Lexical versus conceptual anticipation during sentence processing: Frontal positivity and N400 ERP components. Int J Psychophysiol 83(3): 382–392. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2011.12.007
  37. Núñez-Peña MI, Suárez-Pellicioni M (2012) Processing false solutions in additions: differences between high-and lower-skilled arithmetic problem-solvers. Exp Brain Res 218: 655–663. https://doi.org/10.1007/s00221–012–3058-z

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Временная последовательность предъявления стимулов в блоках с осознаваемым (слева) и неосознаваемым (справа) восприятием стимулов.

Скачать (185KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Вызванные потенциалы в ответ на предъявление правильных (тонкая линия) и неправильных (толстая линия) решений, зарегистрированные в отведении Cz в блоке осознаваемого восприятия стимулов для примеров МП (слева) и БП (справа) для испытуемых с сильным (внизу) и слабым (вверху) арифметическим навыком. Пунктирной линией показаны интервалы анализа основных компонент.

Скачать (210KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Топографические карты распределения электрической активности для испытуемых с сильным и слабым арифметическим навыком в окне 300–350 мс от начала предъявления результата решения арифметического примера.

Скачать (238KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Вызванные потенциалы в ответ на предъявление правильных (тонкая линия) и неправильных (толстая линия) решений, зарегистрированные в отведении Cz в блоке неосознаваемого восприятия стимулов для примеров МП (слева) и БП (справа) для испытуемых с сильным (внизу) и слабым (вверху) арифметическим навыком. Пунктирной линией показаны интервалы анализа основных компонент.

Скачать (212KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Топографические карты распределения электрической активности для испытуемых с сильным и слабым арифметическим навыком в окне 450–550 мс от начала предъявления результата решения арифметического примера.

Скачать (214KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».