La predicción lingüística es un fenómeno de la psicolingüística que se produce siempre que se activa la información sobre una palabra u otra unidad lingüística antes de que se encuentre realmente esa unidad. La evidencia del seguimiento ocular , los potenciales relacionados con eventos y otros métodos experimentales indican que, además de integrar cada palabra posterior en el contexto formado por las palabras encontradas previamente, los usuarios de la lengua pueden, en determinadas condiciones, intentar predecir las palabras siguientes. En particular, la predicción parece ocurrir con regularidad cuando el contexto de una oración limita en gran medida las posibles palabras que aún no se han revelado. Por ejemplo, una persona que escucha una oración como "En verano hace calor y en invierno hace..." tendría una alta probabilidad de predecir la terminación de la oración "frío" antes de escucharla realmente. También se cree que ocurre una forma de predicción en algunos tipos de preparación léxica , un fenómeno por el cual una palabra se vuelve más fácil de procesar si está precedida por una palabra relacionada. [1] La predicción lingüística es un área activa de investigación en psicolingüística y neurociencia cognitiva .
En el paradigma del mundo visual de seguimiento ocular , los sujetos experimentales escuchan una oración mientras miran fijamente una serie de imágenes en un monitor de computadora. Sus movimientos oculares se registran, lo que permite al experimentador comprender cómo el lenguaje influye en los movimientos oculares hacia las imágenes relacionadas con el contenido de la oración. Experimentos de este tipo han demostrado que mientras escuchan el verbo en una oración, los comprensores mueven anticipatoriamente sus ojos hacia la imagen del probable objeto directo del verbo (por ejemplo, "torta" en lugar de "pelota" mientras escuchan, "El niño comerá..."). [2] Investigaciones posteriores que utilizaron la misma configuración experimental mostraron que el sujeto del verbo también puede determinar qué objeto anticipan los comprensores (por ejemplo, los comprensores miran el tiovivo en lugar de la motocicleta mientras escuchan, "La niña montará..."). [3] En resumen, los comprensores usan la información en el contexto de la oración para predecir los significados de las palabras siguientes. En estos experimentos, los comprensores usaron el verbo y su sujeto para activar información sobre el objeto directo del verbo antes de escuchar esa palabra. Sin embargo, otro experimento ha demostrado que en un idioma con un orden de palabras más flexible ( el alemán ), los comprensores también pueden usar el contexto para predecir el sujeto de la oración. [4]
La tecnología de seguimiento ocular también se ha utilizado para controlar los movimientos oculares de los lectores mientras leen texto en una pantalla de ordenador. Los datos de este tipo de experimentos han respaldado la hipótesis de que los lectores utilizan la información contextual para predecir las palabras que van a leer durante la lectura natural. En concreto, los lectores fijan la vista en una palabra durante menos tiempo cuando la palabra aparece en un contexto moderadamente o muy restrictivo, en comparación con la misma palabra en un contexto sin restricciones. Esto es así independientemente de la frecuencia o la longitud de la palabra. Los lectores también tienen más probabilidades de saltarse una palabra solo en un contexto muy restrictivo. [5] Investigaciones posteriores sobre la lectura en la escritura logográfica china han demostrado que, a pesar de las grandes diferencias entre las ortografías china e inglesa, los lectores aprovechan la información contextual para la predicción de formas similares, con la excepción de que los lectores chinos tenían más probabilidades de saltarse palabras en contextos moderadamente restrictivos. [6]
Los modelos computacionales de los movimientos oculares durante la lectura, que modelan datos relacionados con la predictibilidad de las palabras, incluyen el modelo EZ Reader de Reichle y colegas [7] y el modelo SWIFT de Engbert y colegas [8] .
El M100 del que aquí se habla es el equivalente magnético del potencial visual N1 , un potencial relacionado con eventos vinculado al procesamiento visual y la atención. El M100 también se vinculó a la predicción en la comprensión del lenguaje en una serie de experimentos de magnetoencefalografía relacionada con eventos (MEG). En estos experimentos, los participantes leyeron palabras cuyas formas visuales eran predecibles o impredecibles en función del contexto lingüístico previo [9] [10] o en función de una imagen vista recientemente. [11] La previsibilidad de la forma visual de la palabra (pero no la previsibilidad de su significado) afectó la amplitud del M100. Existe una controversia en curso sobre si este efecto M100 está relacionado con la negatividad anterior izquierda temprana (eLAN), una respuesta potencial relacionada con eventos a las palabras que se teoriza que refleja la asignación del cerebro de la estructura de frase local . [12]
En general, se piensa que el componente P2 refleja el procesamiento perceptivo de orden superior y su modulación por la atención. Sin embargo, también se lo ha vinculado con la predicción de formas visuales de palabras. La respuesta P2 a palabras en contextos altamente restrictivos suele ser mayor que la respuesta P2 a palabras en contextos menos restrictivos. Cuando los participantes experimentales leen palabras que se presentan a la izquierda o derecha de su fijación visual (estimulando primero el hemisferio opuesto del cerebro), el P2 más grande para las palabras en contextos altamente restrictivos se observa solo para la presentación del campo visual derecho (dirigido al hemisferio izquierdo). [13] Esto es consistente con la hipótesis PARLO de que la predicción lingüística es principalmente una función del hemisferio izquierdo, que se analiza a continuación.
El N400 es parte de la respuesta ERP normal a estímulos potencialmente significativos, cuya amplitud está inversamente correlacionada con la predictibilidad de un estímulo en un contexto particular. [14] En el procesamiento de oraciones, la predictibilidad de una palabra se establece por dos factores relacionados: 'probabilidad de cloze' y 'restricción oracional'. La probabilidad de cloze refleja la expectativa de una palabra objetivo dado el contexto de la oración, que está determinada por el porcentaje de individuos que proporcionan la palabra al completar una oración cuya palabra final falta. Kutas y colegas encontraron que el N400 para las palabras finales de oraciones con probabilidad de cloze del 90% era menor (es decir, más positivo) que el N400 para palabras con probabilidad de cloze del 70%, que luego era menor para palabras con probabilidad de cloze del 30%. Estrechamente relacionada, la restricción oracional refleja el grado en que el contexto de la oración restringe el número de continuaciones aceptables. Mientras que la probabilidad de cloze es el porcentaje de individuos que eligen una palabra en particular, la restricción es el número de palabras diferentes elegidas por una muestra representativa de individuos. Aunque las palabras que no se predicen provocan un N400 mayor, el N400 de las palabras no predichas que están semánticamente relacionadas con la palabra predicha provoca un N400 menor que cuando las palabras no predichas no están semánticamente relacionadas. Cuando el contexto de la oración es muy restrictivo, las palabras semánticamente relacionadas reciben una mayor facilitación en el sentido de que el N400 de las palabras semánticamente relacionadas es menor en las oraciones de alta restricción que en las de baja restricción. [15] [16] [17] La evidencia de la predicción de palabras específicas proviene de un estudio de DeLong et al. [18] DeLong y sus colegas aprovecharon el uso de diferentes artículos indefinidos , 'A' y 'AN' para palabras en inglés que comienzan con una consonante o vocal respectivamente. Encontraron que cuando la finalización de oración más probable comenzaba con una consonante, el N400 era mayor para 'AN' que para 'A' y viceversa, lo que sugiere que la predicción ocurre tanto a nivel semántico como léxico durante el procesamiento del lenguaje . (El estudio nunca se replicó. En el intento más reciente en varios laboratorios (335 participantes), no se encontró evidencia de predicción de la forma de las palabras (Niewland et al., 2018).
El P300 , específicamente el P3b, es una respuesta ERP a estímulos improbables y es sensible a la probabilidad subjetiva de que ocurra un estímulo particular. El P300 ha estado estrechamente vinculado a la actualización del contexto, que puede iniciarse por estímulos inesperados. [19]
El P600 es una respuesta ERP a violaciones sintácticas , así como a lenguaje complejo, pero libre de errores. [20] [21] También se observa una respuesta similar al P600 para oraciones temáticamente inverosímiles: por ejemplo, "Para el desayuno, los huevos solo COMERÍAN tostadas y mermelada". [22] Ambas respuestas P600 se atribuyen generalmente al proceso de revisión o continuación del análisis de la oración. [23] El P600 sintáctico se ha comparado con el P300 en que ambas respuestas son sensibles a manipulaciones similares; lo que es importante, la probabilidad del estímulo. [24] La similitud entre las dos respuestas puede sugerir que el P300 contribuye significativamente a la respuesta P600 sintáctica.
A menudo se observa una positividad tardía posterior a la N400. Un metaanálisis reciente de la literatura de ERP sobre procesamiento del lenguaje ha identificado dos Positividades Post-N400 diferentes. [25] Al comparar la Positividad Post-N400 (PNP) para palabras finales de oración congruentes e incongruentes, se observa una PNP parietal para palabras incongruentes. Esta PNP parietal es similar a la respuesta P600 típica, lo que sugiere un análisis continuo o revisado. Dentro de la condición congruente, al comparar palabras finales de oración con alta y baja probabilidad de cloze, una respuesta PNP (si se observa) generalmente se distribuye por la parte frontal del cuero cabelludo. Un estudio reciente ha demostrado que la PNP frontal puede reflejar el procesamiento de un elemento léxico inesperado en lugar de un concepto inesperado, lo que sugiere que la PNP frontal refleja predicciones léxicas no confirmadas. [25]
La resonancia magnética funcional (fMRI) es una tecnología de neuroimagen que utiliza la resonancia magnética nuclear para medir los niveles de oxigenación de la sangre en el cerebro y la médula espinal. Debido a que la actividad neuronal afecta el flujo sanguíneo, se cree que el patrón de la respuesta hemodinámica se corresponde estrechamente con el patrón de actividad neuronal. La fina resolución espacial proporcionada por fMRI permite a los neurocientíficos cognitivos ver en detalle qué áreas del cerebro se activan en relación con una tarea experimental. Sin embargo, la respuesta hemodinámica es mucho más lenta que la actividad neuronal medida por EEG y MEG . Esta baja sensibilidad a la información de tiempo hace que la fMRI sea una técnica menos útil que el EEG o el seguimiento ocular para estudiar la predicción lingüística. Una excepción es una prueba fMRI de las diferencias en la activación neuronal entre la preparación semántica estratégica y automática . Cuando el tiempo entre la preparación y la palabra objetivo es corto (alrededor de 150 milisegundos), se teoriza que la preparación depende de procesos neuronales automáticos. Sin embargo, en intervalos de tiempo más largos (que se acercan a 1 segundo), se cree que los sujetos experimentales predicen estratégicamente las palabras relacionadas que vienen y suprimen las palabras no relacionadas, lo que lleva a una penalización de procesamiento en el caso de que realmente aparezca una palabra no relacionada. [1] Una prueba de fMRI de esta hipótesis mostró que en intervalos más largos, la penalización de procesamiento por una predicción incorrecta está relacionada con una mayor actividad en el giro cingulado anterior y el área de Broca . [26]
El marco PARLO ("La producción afecta la recepción solo en el hemisferio izquierdo") es una teoría de los dominios neuronales que sustentan la predicción del lenguaje. Se basa en evidencia que muestra que los hemisferios izquierdo y derecho contribuyen de manera diferencial a la comprensión del lenguaje. [17] En general, las estructuras neuronales que sustentan la producción del lenguaje se encuentran predominantemente en el hemisferio izquierdo para la mayoría de las personas, lo que crea una asimetría hemisférica , que da como resultado capacidades de procesamiento del lenguaje diferenciales de los dos hemisferios. Debido a sus vínculos espacialmente estrechos y su integración con la producción del lenguaje, la comprensión del lenguaje del hemisferio izquierdo parece estar impulsada por la expectativa y el contexto de manera descendente , mientras que el hemisferio derecho parece integrar la información de manera ascendente . [17] El marco PARLO sugiere que tanto la predicción como la integración ocurren durante el procesamiento del lenguaje, pero dependen de las contribuciones distintas de los dos hemisferios del cerebro.
La teoría de la sorpresa es una teoría del procesamiento de oraciones basada en la teoría de la información . [27] En la teoría de la sorpresa, el costo de procesamiento de una palabra está determinado por su autoinformación , o cuán predecible es la palabra, dado su contexto. Una palabra altamente probable lleva una pequeña cantidad de autoinformación y, por lo tanto, se procesaría fácilmente, como se mide por un tiempo de reacción reducido , una respuesta N400 más pequeña o tiempos de fijación reducidos en un estudio de lectura con seguimiento ocular. Las pruebas empíricas de esta teoría han demostrado un alto grado de coincidencia entre las medidas de costo de procesamiento y los valores de autoinformación asignados a las palabras. [28] [29]