FUNCTIELEER 2:
TAAL
,1
, H1: Hoe wetenschap in de prak3jk werkt – Verbal fluency
1.1 Inleiding
Wat is een verbal fluency taak?
• Taken waarbij proefpersonen in 1 minuut zoveel mogelijk items uit een categorie produceren
• Veelgebruikte categorieën: dieren, fruit en muziekinstrumenten
• Wordt gebruikt in neuropsychologie voor het bestuderen van:
o SemanBsche netwerken
o CogniBef funcBoneren
o Verschillen tussen paBëntengroepen en gezonde controles
Hoe wordt het gebruikt in onderzoek?
• De volgorde waarin woorden worden genoemd wordt gebruikt om semanBsche afstand te schaHen
• Nabijheid in Bjd = nabijheid in semanBsche ruimte
• Hieruit worden similarity matrices geconstrueerd
1.2 Seman/sche stoornissen in gevalstudies
Warrington & Shallice (1984)
• 4 paBënten met herpes simplex encefaliBs
• Individueel getest met: aSeeldingen, woorden, omschrijvingen
• Bevinding: selecBeve semanBsche stoornissen
Warrington & McCarthy (1987)
• Eén paBënt met omgekeerd ziektebeeld
• Zelfde testmodaliteiten
• Resultaat: grote variaBe tussen paBënten → vroege aanwijzing voor heterogeniteit in semanBsche
stoornissen
à Dubbele dissocia7e
1.3 Analyse van verbal fluency
Voorbeeld van taakuitvoering
• Proefpersoon noemt zoveel mogelijk dieren in 1 minuut: hond → kat → leeuw → olifant → …
• Onderzoek gebruikt deze volgorde om proximiteit tussen woorden af te leiden
Problemen met de methode
• Volgorde bevat ruis
• Individuele verschillen zijn groot
• Kleine veranderingen maken grote verschillen in afgeleide semanBsche kaarten
1.4 Mul/dimensional Scaling (MDS)
Wat is MDS?
• MDS probeert een ruimtelijke kaart te maken uit proximiteitsdata
• De dimensies representeren onderliggende eigenschappen, zoals:
o GrooHe, ferociteit, gelijkenis met mens, mildheid
2
,Klassieke MDS-problemen
• Gegevens zijn niet betrouwbaar genoeg
• Het aantal dimensies is onbekend
• Kleine fouten veroorzaken grote verschuivingen in de kaart
1.5 Verbal fluency in klinische groepen
Toepassing in diverse klinische populaBes
• Onder meer gebruikt bij:
o Alzheimer (DAT)
o Schizofrenie
o Bipolaire stoornis
o Williams syndroom
o Cross-culturele studies
o Ontwikkelingsonderzoek
Typische conclusies
• “PaBënten hebben afwijkende semanBsche netwerken”
• “De structuur is minder georganiseerd”
Probleem
• Conclusies zijn methodologisch fouBef
• Slechte data → slechte MDS → verkeerde interpretaBes
1.6 Alcohol-experiment
Opzet
• 44 KU Leuven studenten
• Condi7es: alcohol (A) vs. geen alcohol (NA)
• 3 categorieën: dieren, fruit, muziekinstrumenten
Resultaten
• CorrelaBes A–NA per categorie laag tot maBg (0.38–0.52)
o We zien duidelijke verschillen tussen de NA condiBe en de A condiBe
§ In alle 3 de categorieën
• Op basis hiervan lijkt alcohol semanBsch geheugen te beïnvloeden
o Betekenis van woorden verandert als we dronken zijn
De twist
• Het bier werd pas na de taak gegeven
o De taakverschillen kunnen dus niet door alcohol komen
Belangrijke conclusie
• Zelfs gezonde studenten produceren onstabiele, onbetrouwbare proximiteitsdata
1.7 Het kernprobleem: Onbetrouwbaarheid
Re-sampling studies
• Bij kleine N ontstaan totaal andere semanBsche kaarten
• Hoe groter N, hoe hoger de correlaBe tussen oplossingen
• Maar zelfs met n=204 blijn correlaBe < 1
3
,Studie met logopedie-studenten
• Twee Bjden (T1 & T2), 1 week ertussen
• r = .70 voor voertuigen
• r = .37 voor dieren (!!)
Conclusie
• Zelfs bij dezelfde persoon over Bjd is het semanBsch structuur-signaal heel instabiel
Centrale bevinding
• Gebruik NOOIT verbal-fluency-rangordedata om een semanBsch netwerk te reconstrueren
1.8 Alterna/eve methoden voor gelijkenis
Triadische vergelijkingstaak
• Proefpersoon kiest uit drie items welke twee het meest op elkaar lijken
• Lijkt betrouwbaarder, maar:
o Nog steeds beïnvloedbaar door ruis, strategie, aandacht
o PaBënten verschillen sterk onderling
Board-sorBng
• Proefpersonen sorteren items op basis van overeenkomst
• Eveneens beïnvloedbaar door:
o Aandacht
o ExecuBeve funcBes
o Werkgeheugen
o Vermoeidheid
• Geen garanBe dat de gelijkenissen semanBsche opslag representeren
1.9 Problemen met MDS in pa/ëntengroepen
Fit in MDS
• Fit gemeten via “stress”
o Lage stress = goede representaBe
o Hoge stress = slechte representaBe
Bevindingen uit literatuur
• Stress bij paBënten is bijna alBjd hoger dan bij controles
• Vaak niet beter dan random data
• Conclusie:
o PaBënten hebben geen consistente semanBsche structuur
o Groepsgemiddelden zijn volledig onbetrouwbaar
1.10 Individuele analyses bij Alzheimer
• Replica7e van vroegere bevindingen
o Groepsdata van DAT hebben slechte fit
• Inter-individuele varia7e
o PaBënten zijn zeer inconsistent onderling
• Individuele MDS-fit
o Stresswaarden vaak niet beter dan random data
• Intra-individuele consisten7e
o T1–T2 correlaBes vaak laag
4
,1.11 Algemene conclusies van de les
Over semanBsche structuur in paBënten
• Proximity-data kunnen niet bepalen of er opslagdeficieten zijn
• Geen bewijs voor een uniforme, gedeelde semanBsche structuur in paBënten
Over idiosyncraBsche stoornissen
• Zelfs binnen dezelfde persoon is de data onvoldoende consistent
Over de literatuur
• > 30 publicaBes gebruikten fouBeve methodes
• Veel resultaten zijn dus onbetrouwbaar
De echte oorzaken van afwijkende kaarten
• Aandachtstekorten
• Toegangsstoringen
• ExecuBeve problemen
• SemanBsche degradaBe
• Ruis
1.12 Take-Home Message
• Het is niet omdat iets gepubliceerd wordt dat het correct is
• Het is niet omdat het in topjournals staat dat het degelijk is
• Het is niet omdat Bentallen studies het herhalen dat de methode geldig is
• Verbal fluency-data zijn ongeschikt om semanBsche netwerken te reconstrueren
5
, H2: Seman3sche concepten
Verschillende geheugensystemen
• LTG
o Impliciet geheugen
o Expliciet geheugen
§ Episodisch geheugen
§ SemanBsch geheugen: alles waarvan we niet meer weten wanneer we iets bepaald hebben
geleerd
– Bevat feitelijke kennis, woordbetekenissen en concepten.
2.1 Wat zijn de func/es van seman/sche concepten?
FuncBes
• Categorisa7e: wereld opdelen in groepen van voorwerpen
o CategorisaBe is dagdagelijks en vanzelfsprekend (bv. taal)
• Induc7e: induceren van eigenschappen die samenhangen met een categorie
o Nieuwe objecten denken we eigenschappen toe omdat ze lijken op bekende categorieleden
• Aanzet tot leren: concepten structureren de wereld en helpen ons nieuwe kennis te verwerven
• Communica7eve func7e: we kunnen met anderen communiceren over de wereld
o Conceptuele combinaBes: combinaBes die je nog nooit hebt gehoord maar die je toch begrijpt (bv.
oceaanvis, oceaanwolk, oceaanboot)
2.2 Interne structuur van seman/sche concepten (4 visies)
Klassieke visie
• We zoeken definiërende eigenschappen: noodzakelijke en voldoende voorwaarden (bv. wiskundige begrippen)
• Problemen:
o Veel verschillende honden, maar allemaal toch ‘hond’
o Een hond met 3 poten is nog steeds een hond
o Niet alBjd intra- en interindividueel consistent
• Typicaliteitsgradiënt: hoe typisch is iets voor een bepaalde categorie? (family resemblance)
o Sommigen zijn betere voorbeelden dan andere (Duitse herder vs. Pekinees)
• Voorspelling van typicaliteit:
o Categorieën bestaan op hiërarchische niveaus
• 3 taken:
o Typicaliteitsbeoordelingen
o Genereren van eigenschappen
o Toepasbaarheidsbeoordelingen: welke eigenschappen zijn van toepassing op welke voorbeelden?
o Extra taak: contrastcategorieën idenBficeren
• Besluit typicaliteit
o Typicaliteit is func7e van:
§ Family resemblance structuur
§ Typischer naarmate iets meer eigenschappen gemeen heen met andere voorbeelden
§ Typischer naarmate iets minder eigenschappen gemeen heen met voorbeelden van een
contrastcategorie
6
, Prototypevisie
• Concept wordt gerepresenteerd via abstracte samenvaHende representaBe (totale abstracBe)
• CategorisaBe en typicaliteit gebaseerd op gelijkenis met het prototype
o Typicaliteit: mate waarin item op prototype lijkt
o CategorisaBe: idem, maar via drempelwaarde
• Drempel varieert over proefpersonen en binnen proefpersonen
• Grensgevallen: even gelijkend op prototypes van twee categorieën (bv. tomaat tussen fruit en groente)
Exemplaarvisie
• Concepten niet gerepresenteerd door centrale tendens of abstracBe, maar door geheugensporen van
concrete exemplaren (geen abstracBe)
• CategorisaBe en typicaliteit gebaseerd op gelijkenis met opgeslagen exemplaren
o Typicaliteit: gelijkenis met de exemplaren
o CategorisaBe: idem, drempelwaarde
• Drempel varieert
• Grensgevallen: gelijkenissen met alle exemplaren van twee categorieën (bv. gemiddelde afstand van
tomaat tot fruit en groente)
Theorie-gebaseerde visie
• In eerste instanBe kriBek op similarity-gebaseerde visies
• Vraagt zich af: wanneer wordt een eigenschap relevant?
• Samenhang van concepten is belangrijk: gebaseerd op ‘lekentheorie’ (informele theorie over hoe iets werkt)
• Voorbeeld: vogel → erfelijk-biologische basis
Is er slechts één enkel categorisaBemechanisme?
• Studie met pa7ënt met zware amnesie (Squire & Knowlton)
o Leerproces voor categorisaBe van puntenpatronen
o Prototypes niet aangeboden
o TesQase met prototypes:
§ Prototypes best geclasseerd door controle ppn EN paBënt
§ PaBënt herkent sBmuli niet maar heen wel een prototype gevormd à via impliciet geheugen
• Studie met vergelijking controleppn met amnesiepa7ënten (Kolodny)
o Taak met abstracte schilderijen:
§ AmnesiepaBënten véél slechter, voor deze soort sBmuli zijn we niet in staat een prototype te
vormen via impliciet geheugen
o Besluit: prototypes voor puntenpatronen wel impliciet aan te leren, maar niet voor abstractere sBmuli
2.3 Hiërarchische structuur van seman/sche concepten
Zijn niveaus even belangrijk?
• Er is een niveau dat psychologisch belangrijker is dan andere niveaus:
o Het basisniveau
§ Eerst geleerd door kinderen (bv. “woef”)
§ Snellere categorisaBe
§ Frequenter gebruikt door volwassenen
§ Maar: varieert het basisniveau met experBse of ligt het vast door structuur van de wereld?
o Andere minder belangrijke niveaus: subordinaten (Duitse Herder) en superordinaBen (dier, zoogdier)
7
TAAL
,1
, H1: Hoe wetenschap in de prak3jk werkt – Verbal fluency
1.1 Inleiding
Wat is een verbal fluency taak?
• Taken waarbij proefpersonen in 1 minuut zoveel mogelijk items uit een categorie produceren
• Veelgebruikte categorieën: dieren, fruit en muziekinstrumenten
• Wordt gebruikt in neuropsychologie voor het bestuderen van:
o SemanBsche netwerken
o CogniBef funcBoneren
o Verschillen tussen paBëntengroepen en gezonde controles
Hoe wordt het gebruikt in onderzoek?
• De volgorde waarin woorden worden genoemd wordt gebruikt om semanBsche afstand te schaHen
• Nabijheid in Bjd = nabijheid in semanBsche ruimte
• Hieruit worden similarity matrices geconstrueerd
1.2 Seman/sche stoornissen in gevalstudies
Warrington & Shallice (1984)
• 4 paBënten met herpes simplex encefaliBs
• Individueel getest met: aSeeldingen, woorden, omschrijvingen
• Bevinding: selecBeve semanBsche stoornissen
Warrington & McCarthy (1987)
• Eén paBënt met omgekeerd ziektebeeld
• Zelfde testmodaliteiten
• Resultaat: grote variaBe tussen paBënten → vroege aanwijzing voor heterogeniteit in semanBsche
stoornissen
à Dubbele dissocia7e
1.3 Analyse van verbal fluency
Voorbeeld van taakuitvoering
• Proefpersoon noemt zoveel mogelijk dieren in 1 minuut: hond → kat → leeuw → olifant → …
• Onderzoek gebruikt deze volgorde om proximiteit tussen woorden af te leiden
Problemen met de methode
• Volgorde bevat ruis
• Individuele verschillen zijn groot
• Kleine veranderingen maken grote verschillen in afgeleide semanBsche kaarten
1.4 Mul/dimensional Scaling (MDS)
Wat is MDS?
• MDS probeert een ruimtelijke kaart te maken uit proximiteitsdata
• De dimensies representeren onderliggende eigenschappen, zoals:
o GrooHe, ferociteit, gelijkenis met mens, mildheid
2
,Klassieke MDS-problemen
• Gegevens zijn niet betrouwbaar genoeg
• Het aantal dimensies is onbekend
• Kleine fouten veroorzaken grote verschuivingen in de kaart
1.5 Verbal fluency in klinische groepen
Toepassing in diverse klinische populaBes
• Onder meer gebruikt bij:
o Alzheimer (DAT)
o Schizofrenie
o Bipolaire stoornis
o Williams syndroom
o Cross-culturele studies
o Ontwikkelingsonderzoek
Typische conclusies
• “PaBënten hebben afwijkende semanBsche netwerken”
• “De structuur is minder georganiseerd”
Probleem
• Conclusies zijn methodologisch fouBef
• Slechte data → slechte MDS → verkeerde interpretaBes
1.6 Alcohol-experiment
Opzet
• 44 KU Leuven studenten
• Condi7es: alcohol (A) vs. geen alcohol (NA)
• 3 categorieën: dieren, fruit, muziekinstrumenten
Resultaten
• CorrelaBes A–NA per categorie laag tot maBg (0.38–0.52)
o We zien duidelijke verschillen tussen de NA condiBe en de A condiBe
§ In alle 3 de categorieën
• Op basis hiervan lijkt alcohol semanBsch geheugen te beïnvloeden
o Betekenis van woorden verandert als we dronken zijn
De twist
• Het bier werd pas na de taak gegeven
o De taakverschillen kunnen dus niet door alcohol komen
Belangrijke conclusie
• Zelfs gezonde studenten produceren onstabiele, onbetrouwbare proximiteitsdata
1.7 Het kernprobleem: Onbetrouwbaarheid
Re-sampling studies
• Bij kleine N ontstaan totaal andere semanBsche kaarten
• Hoe groter N, hoe hoger de correlaBe tussen oplossingen
• Maar zelfs met n=204 blijn correlaBe < 1
3
,Studie met logopedie-studenten
• Twee Bjden (T1 & T2), 1 week ertussen
• r = .70 voor voertuigen
• r = .37 voor dieren (!!)
Conclusie
• Zelfs bij dezelfde persoon over Bjd is het semanBsch structuur-signaal heel instabiel
Centrale bevinding
• Gebruik NOOIT verbal-fluency-rangordedata om een semanBsch netwerk te reconstrueren
1.8 Alterna/eve methoden voor gelijkenis
Triadische vergelijkingstaak
• Proefpersoon kiest uit drie items welke twee het meest op elkaar lijken
• Lijkt betrouwbaarder, maar:
o Nog steeds beïnvloedbaar door ruis, strategie, aandacht
o PaBënten verschillen sterk onderling
Board-sorBng
• Proefpersonen sorteren items op basis van overeenkomst
• Eveneens beïnvloedbaar door:
o Aandacht
o ExecuBeve funcBes
o Werkgeheugen
o Vermoeidheid
• Geen garanBe dat de gelijkenissen semanBsche opslag representeren
1.9 Problemen met MDS in pa/ëntengroepen
Fit in MDS
• Fit gemeten via “stress”
o Lage stress = goede representaBe
o Hoge stress = slechte representaBe
Bevindingen uit literatuur
• Stress bij paBënten is bijna alBjd hoger dan bij controles
• Vaak niet beter dan random data
• Conclusie:
o PaBënten hebben geen consistente semanBsche structuur
o Groepsgemiddelden zijn volledig onbetrouwbaar
1.10 Individuele analyses bij Alzheimer
• Replica7e van vroegere bevindingen
o Groepsdata van DAT hebben slechte fit
• Inter-individuele varia7e
o PaBënten zijn zeer inconsistent onderling
• Individuele MDS-fit
o Stresswaarden vaak niet beter dan random data
• Intra-individuele consisten7e
o T1–T2 correlaBes vaak laag
4
,1.11 Algemene conclusies van de les
Over semanBsche structuur in paBënten
• Proximity-data kunnen niet bepalen of er opslagdeficieten zijn
• Geen bewijs voor een uniforme, gedeelde semanBsche structuur in paBënten
Over idiosyncraBsche stoornissen
• Zelfs binnen dezelfde persoon is de data onvoldoende consistent
Over de literatuur
• > 30 publicaBes gebruikten fouBeve methodes
• Veel resultaten zijn dus onbetrouwbaar
De echte oorzaken van afwijkende kaarten
• Aandachtstekorten
• Toegangsstoringen
• ExecuBeve problemen
• SemanBsche degradaBe
• Ruis
1.12 Take-Home Message
• Het is niet omdat iets gepubliceerd wordt dat het correct is
• Het is niet omdat het in topjournals staat dat het degelijk is
• Het is niet omdat Bentallen studies het herhalen dat de methode geldig is
• Verbal fluency-data zijn ongeschikt om semanBsche netwerken te reconstrueren
5
, H2: Seman3sche concepten
Verschillende geheugensystemen
• LTG
o Impliciet geheugen
o Expliciet geheugen
§ Episodisch geheugen
§ SemanBsch geheugen: alles waarvan we niet meer weten wanneer we iets bepaald hebben
geleerd
– Bevat feitelijke kennis, woordbetekenissen en concepten.
2.1 Wat zijn de func/es van seman/sche concepten?
FuncBes
• Categorisa7e: wereld opdelen in groepen van voorwerpen
o CategorisaBe is dagdagelijks en vanzelfsprekend (bv. taal)
• Induc7e: induceren van eigenschappen die samenhangen met een categorie
o Nieuwe objecten denken we eigenschappen toe omdat ze lijken op bekende categorieleden
• Aanzet tot leren: concepten structureren de wereld en helpen ons nieuwe kennis te verwerven
• Communica7eve func7e: we kunnen met anderen communiceren over de wereld
o Conceptuele combinaBes: combinaBes die je nog nooit hebt gehoord maar die je toch begrijpt (bv.
oceaanvis, oceaanwolk, oceaanboot)
2.2 Interne structuur van seman/sche concepten (4 visies)
Klassieke visie
• We zoeken definiërende eigenschappen: noodzakelijke en voldoende voorwaarden (bv. wiskundige begrippen)
• Problemen:
o Veel verschillende honden, maar allemaal toch ‘hond’
o Een hond met 3 poten is nog steeds een hond
o Niet alBjd intra- en interindividueel consistent
• Typicaliteitsgradiënt: hoe typisch is iets voor een bepaalde categorie? (family resemblance)
o Sommigen zijn betere voorbeelden dan andere (Duitse herder vs. Pekinees)
• Voorspelling van typicaliteit:
o Categorieën bestaan op hiërarchische niveaus
• 3 taken:
o Typicaliteitsbeoordelingen
o Genereren van eigenschappen
o Toepasbaarheidsbeoordelingen: welke eigenschappen zijn van toepassing op welke voorbeelden?
o Extra taak: contrastcategorieën idenBficeren
• Besluit typicaliteit
o Typicaliteit is func7e van:
§ Family resemblance structuur
§ Typischer naarmate iets meer eigenschappen gemeen heen met andere voorbeelden
§ Typischer naarmate iets minder eigenschappen gemeen heen met voorbeelden van een
contrastcategorie
6
, Prototypevisie
• Concept wordt gerepresenteerd via abstracte samenvaHende representaBe (totale abstracBe)
• CategorisaBe en typicaliteit gebaseerd op gelijkenis met het prototype
o Typicaliteit: mate waarin item op prototype lijkt
o CategorisaBe: idem, maar via drempelwaarde
• Drempel varieert over proefpersonen en binnen proefpersonen
• Grensgevallen: even gelijkend op prototypes van twee categorieën (bv. tomaat tussen fruit en groente)
Exemplaarvisie
• Concepten niet gerepresenteerd door centrale tendens of abstracBe, maar door geheugensporen van
concrete exemplaren (geen abstracBe)
• CategorisaBe en typicaliteit gebaseerd op gelijkenis met opgeslagen exemplaren
o Typicaliteit: gelijkenis met de exemplaren
o CategorisaBe: idem, drempelwaarde
• Drempel varieert
• Grensgevallen: gelijkenissen met alle exemplaren van twee categorieën (bv. gemiddelde afstand van
tomaat tot fruit en groente)
Theorie-gebaseerde visie
• In eerste instanBe kriBek op similarity-gebaseerde visies
• Vraagt zich af: wanneer wordt een eigenschap relevant?
• Samenhang van concepten is belangrijk: gebaseerd op ‘lekentheorie’ (informele theorie over hoe iets werkt)
• Voorbeeld: vogel → erfelijk-biologische basis
Is er slechts één enkel categorisaBemechanisme?
• Studie met pa7ënt met zware amnesie (Squire & Knowlton)
o Leerproces voor categorisaBe van puntenpatronen
o Prototypes niet aangeboden
o TesQase met prototypes:
§ Prototypes best geclasseerd door controle ppn EN paBënt
§ PaBënt herkent sBmuli niet maar heen wel een prototype gevormd à via impliciet geheugen
• Studie met vergelijking controleppn met amnesiepa7ënten (Kolodny)
o Taak met abstracte schilderijen:
§ AmnesiepaBënten véél slechter, voor deze soort sBmuli zijn we niet in staat een prototype te
vormen via impliciet geheugen
o Besluit: prototypes voor puntenpatronen wel impliciet aan te leren, maar niet voor abstractere sBmuli
2.3 Hiërarchische structuur van seman/sche concepten
Zijn niveaus even belangrijk?
• Er is een niveau dat psychologisch belangrijker is dan andere niveaus:
o Het basisniveau
§ Eerst geleerd door kinderen (bv. “woef”)
§ Snellere categorisaBe
§ Frequenter gebruikt door volwassenen
§ Maar: varieert het basisniveau met experBse of ligt het vast door structuur van de wereld?
o Andere minder belangrijke niveaus: subordinaten (Duitse Herder) en superordinaBen (dier, zoogdier)
7
