応用言語学研究における眼球追跡

応用言語学や言語研究における眼球追跡は、この複雑な認知プロセスにおける内面の働きを理解するための強力なツールです。研究者は、言語学を理解するための実験手法として眼球追跡を使用し、注意や認知、知覚、非言語コミュニケーション、文法、言語習得、外国語やバイリンガル研究、さらには言語障害を含む実験の中心に据えています。眼球追跡は、適切な設計とアプローチを持つことで、あらゆる応用言語学研究に組み込むことができる強力なツールです。

1. 言語知覚中の視線の定量化

心理言語学やコミュニケーションにおける言語知覚は、言語を聞き、解釈し、理解するための継承されたプロセスを指します。言語知覚中に眼球追跡を組み込むことで、視線を定量化することができます。

たとえば、研究者が参加者にビデオを見せる場合、言語知覚が発生する間、眼球追跡をビデオの時間にわたって追跡することができます。同様に、参加者が声に出して読んだり、さまざまなサイズやフォントのテキストを読むように挑戦される読書課題中に、眼球追跡を組み込むことができます。

Labvancedでの言語学研究を設計する多くの方法が、すでに学生や研究者によって探求され、発表されています。言語学や言語研究に眼球追跡を組み込むことは、追加のデータ層を得るために探求すべき別の方法です。

この査読付き論文を読んでください。この論文は、Labvancedのウェブカメラベースの眼球追跡ソリューションとEyeLinkの精度を比較しています。

2. 非言語コミュニケーションの追跡

非言語コミュニケーションは言語パズルの別の一部であり、次のような興味深いトピックを含むことができます：

• ボディランゲージ
• 手話

非言語コミュニケーションは、理解のために視覚的な入力に大いに依存しています。そのため、眼球追跡は参加者の注意がどこに向いているかとその後の知覚との関係についての洞察を提供することができます。

3. サカデ、注視、そして頭の位置

眼の動きは、応用言語学においてますます使用されるようになってきており、言語理解や言語生成中の注意や内的メカニズムを示すことができます。心理言語学者は、サカデや注視といったさまざまなタイプの眼の動きを測定することに興味を持っており、それが言語に関する古典的な問題への定量的な応答を提供するからです（Tanenhaus, 2007）。

注視とサカデ

一般的に、言語と眼の動きは深く結びついています。眼の動きが言語理解とどのように関連しているかの古典的な例は、転置された文字効果であり、単語の2文字が入れ替わる現象です。1958年に、研究者のBurner氏とO'Dowd氏が、この効果を使用して反応時間にどのように影響を与えるかを確認するための最初の研究を行いました。

それ以来、研究者は、読む際に目が一度に1文字に注視することなく、注視点から次の注視点へ飛び移ることを示しています。21世紀に入り、研究者たちはいまだにサカデを研究しており、眼球追跡技術を使用して形態素が転置された文字効果に影響を及ぼすかどうかといった言語的な質問に答える実験を行っています(Stites, Federmeier, & Christianson, 2016)。

頭の位置

眼球追跡に加えて、応用言語学と言語の多くの研究者は、頭の位置を定量化することにも関心を持っています。これは、Labvancedのようなオンラインソリューションを使用する際に特に重要です。頭の動きは考慮すべき重要な変数だからです。

以下のデモは、空間内の頭の座標に基づいて移動するデータ駆動型の範囲要素を使用して、頭の位置をどのように定量化できるかを示しています。 こちらで試してください。

4. 言語中の注意の研究

眼球追跡は、眼の動きを定量化するだけでなく、参加者の注意も捉える手段です。眼球追跡を使用することで、研究者は言語実験中に注意資源がどのように割り当てられているかを特定できます。言語課題が幼児向けであれ高齢者向けであれ、焦点が外国語、言語習得、知覚、あるいは言語障害であろうと、眼球追跡は視覚的な手がかりへの注意が時間の経過とともにどのように変化するか、そして参加者が複数の視覚的手がかりに直面したときに何に注意を向けるかを明らかにします。

📌 出版物ハイライト: 絵より先に言葉- 視覚的注意をバイアスする言語の役割

この研究は、 Labvancedのウェブカメラ眼球追跡を活用して、語と物のプライムの意味処理が視覚的注意とターゲット検出にどのように影響するかを調査しました。この実験は、重複測定デザインを利用し2つのパートから成っていました：

• 実験 1: 参加者は、プライムとして、本物の単語または擬似単語を見た後、ターゲットに向けた空間的な手がかりが示されました。目標検出速度に与える影響を評価します。
• 実験 2: 参加者には、ターゲットと一致または不一致のリアルオブジェクトや偽オブジェクトがプライムとして提示され、この実験は、注意の関与とターゲット検出における意味的および知覚的な一致の影響を探究することを目的としました。

収集データ: 反応時間、眼球追跡データ（参加者の注視点と注意パターン）、およびプライムの種類（本物の単語、擬似単語、知識のあるオブジェクト、未知のオブジェクト）とターゲットとの一致状況（一致対不一致）に関する詳細。

発見: 本物の単語や物が伝える意味的知識は、ターゲット検出を迅速にし、注意を引き付けることにおいて重要な役割を果たします。たとえプライムがターゲットに関する空間的情報を提供していなくても。

5. 言語習得のための眼球追跡

発達心理学者は言語習得の側面を研究するために眼球追跡手法を実験に組み込んでいますが、知覚の研究にも使用されます。

📌 出版物ハイライト: 音と映像の同調知覚と幼児のウェブカメラ眼球追跡

Bánkiらによる2022年の研究では、Labvancedのウェブカメラベースの眼球追跡の質を、実験室ベースの眼球追跡と比較し、幼児の音と映像の同調知覚を評価しました。言語が本質的にマルチモーダルであるため、音と映像の同調知覚は重要かつ関連するトピックです。

実験課題には2つの条件がありました：単純な条件と複雑な条件。

• 単純な条件では、幼児は子供の歌に合わせて飛び跳ねる幼児の2つのビデオを見せられました。
• 複雑な条件では、同じ子供の歌に合わせて複雑な振り付けを行う女性の2つのビデオを見せられました。

収集されたデータには、眼球追跡の測定値（視線の持続時間、注視、および視線の同期）、ビデオコーディングされた視聴行動、デバイスおよび技術的指標、質問票の回答、キャリブレーションの精度が含まれます。

結果は、注意深いデータの品質管理によって、オンラインでの眼球追跡が幼児向けの選好視の研究をオンラインで行うための有望なツールになり得ることを示しました。

6. バイリンガル研究と外国語学習

眼球追跡は、バイリンガリズムや外国語学習に関連する実験にも組み込まれています。

2019年のバイリンガル研究では、眼球追跡を使用して、4-5歳の幼児がeBookを通じて普通話を学んでいる時の注意を定量化しました。結果は、この年齢層の外国語学習が音と動きの両方を持つアニメーションeBookによって向上することを示しており、静的なeBookと比較して子供たちの本への注視が増え、語の想起が大きく向上しました（Sun, Loh, & Roberts, 2019）。

7. 言語障害

言語障害も眼球追跡技術を使用して研究することができます。Fella & Papadopoulousによる研究は、言語障害研究における眼球追跡の有用性を強調しています。この実験では、幼い学生が正しく綴られた単語とギリシャ語で音韻的に正しく表現された誤った綴りの単語を識別するように挑戦される中で、眼の動き、特にサカデと注視について研究されました。

研究者たちは、読みの障害を持つ子供たちが通常の対照群よりもより多くのサカデとより長い注視を持っていることを発見しました。眼球追跡を用いることで、研究者たちは言語課題中の参加者の眼の動きを定量化することによって、綴りや読みのプロセスに関与するメカニズムについてより多くのことを学ぶことができました。

結論

心理言語学は急速に成長する分野であり、研究者は眼球追跡などのツールを使用して、言語知覚などの古典的概念を定量化しようとしています。Labvancedの眼球追跡は、言語習得や他の多くの分野を研究しようとする多くの研究者に使用されています。要約すると、言語学や言語研究における眼球追跡技術には多くの応用があります。

参考文献

Bruner, J. S., & O'Dowd, D. (1958). A note on the informativeness of parts of words. Language and Speech, 1(2), 98-101.

Fella, Α., & Papadopoulos, Τ. Κ. (2018). Investigating orthographic processing in Greek using eye tracking technology. Psychology: the Journal of the Hellenic Psychological Society, 23(2), 182-201.

Stites, M. C., Federmeier, K. D., & Christianson, K. (2016). Do morphemes matter when reading compound words with transposed letters? Evidence from eye-tracking and event-related potentials. Language, cognition and neuroscience, 31(10), 1299-1319.

Sun, H., Loh, J., & Charles Roberts, A. (2019). Motion and sound in animated storybooks for preschoolers’ visual attention and Mandarin language learning: An eye-tracking study with bilingual children. AERA Open, 5(2), 2332858419848431.

Tanenhaus, M. K. (2007). Eye movements and spoken language processing. In Eye Movements (pp. 443-II). Elsevier.