CN102245085B - 利用眼跟踪的认知和语言评估 - Google Patents

Abstract

通过跟踪和记录患者响应于预定的言语刺激和视觉刺激的眼睛运动来评估认知和语言能力的方法。该方法结合常规的眼跟踪技术以获得眼睛注视位置和持续时间量，用于测试语言理解、工作记忆、注意力分配、以及语义关联启动的影响。在上述方法中提供的视觉刺激被仔细设计成减少视觉上分散注意力的特征。言语刺激被仔细设计成控制许多语言特征。

Description

利用眼跟踪的认知和语言评估

技术领域

本发明总体涉及认知和语言评估方法的领域，更具体地涉及通过跟踪患者响应于预定的语言刺激和视觉刺激的眼睛运动来评估认知和语言能力的方法。

背景技术

可以利用各种众所周知的构想，如通过测试语言理解、语义关联(语义联想)启动效应、工作记忆、以及注意力，来评估和研究个体的认知和语言能力。然而，当应用于患有神经性疾病的个体时，与上述构想有关的传统的临床和研究措施伴随方法上的限制和“混淆”，因而降低了发现的有效性和一般化。“混淆”是这样的因素，其威胁评估有效性并且其可以通过任务的方法设计和相关的性能度量，但不一定通过随机化、限制、匹配、分层或多变量模型(即，在流行病学研究中控制混淆的标准方式)来控制。

与用于测试语言理解、语义关联(语义联想)启动效应、工作记忆、以及注意力的传统方法有关的混淆尤其在具有共同性运动(伴随运动)和言语缺陷的神经功能受损患者的评价中很普遍，如患有失语症的许多个体的情况。失语症是一种获得性神经源性沟通障碍，其通常来自对大脑的颞和顶皮层的语言相关区域以及它们之间的神经通路的损伤，有时起因于卒中、创伤性脑损伤、或进行性神经系统疾病，例如，阿尔茨海默氏病或帕金森病。失语症可以影响说话、听觉理解、阅读、以及写作，并且可以导致许多非语言损伤。失语症并不是感觉缺陷、一般智力缺陷、或精神障碍。

经常起因于神经性疾病如失语症的运动和言语缺陷，当面对传统的认知和语言评估任务时，可以严重阻碍个体对测试刺激提供必要反应的能力，如通过指点、说话、或操作电脑鼠标或操纵杆。现在将给出上述四种评估构想(即，语言理解、语义关联启动效应、工作记忆、以及注意力)中的每一种的详细讨论，其中特别关注用于评价神经功能受损患者和相关混淆的上述构想的传统实施。应该指出的是，在以下部分中的每一个下面所讨论的许多概念，其包括但不限于响应要求、生态有效性、指令理解、离线测量、以及记忆限制的讨论，代表所有下面讨论的构想所共有的想法和特点，因此并不仅限于其中出现它们的那些部分。

I.语言理解

当评价患有神经损伤的患者的沟通缺陷时，区分能力和性能可能有问题。当给予需要明显的言语、手势、或图形反应的传统的语言理解测试项目时，运动和知觉缺陷可能是混淆因素。因此，对语言理解的传统测试的不正确的响应或回应的失败不一定表明无法理解。因此，可能会高估语言能力方面的缺陷。作为实际问题，当听其他人说话时，知道人理解多少对于以下是必要的：适当的治疗、社会化、与生活安排有关的重大人生决定、财务管理、法律地位、和回到工作的潜力、教育活动、以及休闲活动。

A.传统的理解任务

大多数已患有卒中或脑损伤的人会具有运动、知觉、以及其它缺陷，当给予传统的语言理解测试时，其可以削弱他们响应、或正确地响应的能力。理解评价的传统方式包括在本文中简单描述的故事复述任务、自发性对话中的问题、关于提供给患者的书面或口头内容的问题、指令、以及多重选择任务：

故事复述任务：给患者讲述故事并要求复述该故事。如果他们能够复述故事的基本要素，则这表明，他们理解故事。这种任务具有固有的依靠短期记忆能力的混淆，其可以干扰或可以不干扰实际语言理解。待复述的故事越长，则当他或她开始响应时以前人的记忆受到越大的压力。另一个关键混淆是依赖讲话或写作。许多患有影响沟通的脑损伤的人具有言语障碍，其可能会阻止他们复述故事-或将它写下来-甚至当他们已正确理解它时也是如此。为了准确地评估理解，必须排除由受损的讲话、写作以及记忆引起的可能的响应失效或不一致。

问题：临床医生问问题(或示出待阅读的印好的问卷)，然后患者回答它。如果响应是合适的，则假定，患者理解该问题。对于许多患者来说，依赖讲话或写作是一种关键混淆。

指令：临床医生提供增加长度和复杂性的指令并指导患者实施指令。这样的指令的实例是：指向你的鼻子；指向门，然后指向窗户；拾取笔并将它放置在书上，然后将橡皮给我。在这样的任务中的关键混淆是可能的神经肌肉神经支配问题，其会限制所需的运动反应，以及运动编程方面的缺陷，其可能会干扰所需身体运动的规划和排序(甚至当人理解指令时)。

多重选择任务：临床医生提供一组图像并给予患者言语刺激。患者将指向最好对应于言语刺激的图像。神经肌肉神经支配问题和在运动编程方面的缺陷是固有的混淆。此外，关键是要控制各种各样的潜在的视觉缺陷，其可以削弱对上述任务的性能；许多临床医生并不评估或控制这样的缺陷。

B.混淆因素

当实施如以上描述的那些方式来评估患者的理解和其它认知语言缺陷时，存在许多潜在的混淆。这些混淆包括指令的理解、记忆、运动编程和响应所需要的神经肌肉能力，以及相对于在线测量(当人忙于任务时发生的那些测量)，与利用离线测量(在完成任务以后收集的那些测量)有关的问题。实验数据、测试结果和临床判断、以及患者的照顾者和重要的其他人的印象，经常会不准确地估计许多患者中缺陷的存在和严重性。

II.语义关联启动(启动效应)

启动(启动效应)是由于先前暴露于语义或语音相关刺激或无关刺激而发生的响应的速度或准确度的变化。启动范式已受到相当关注，作为研究语言组织和处理的特性的一种方式。启动研究中的各种实验变量包括启动物与目标之间关系的特性、启动物和目标的呈现次序(直接向前和向后启动与介导的启动)、启动物和目标的呈现格式(字形(orthographic)或图片刺激；相同格式或交叉格式)、启动物和目标的呈现模式、以及时间参数如刺激间隔和启动物持续时间。

词汇判断和命名任务已通常用于不同模式中启动效应的研究。在这些任务中，要求参加者理解指令，使用言语或运动反应，和/或从事元语言判断(如词汇判断所需要的那些判断)，其可以认为是不自然的。

词汇判断任务已最经常用于启动效应的研究。该任务涉及利用明显的身体反应(按按钮)或言语(“单词”或“非文字”)反应分类的口头或书面文字或非文字。因变量通常包括反应潜伏期和分类的准确性。对于具有正常语言的个体(其反应的准确性通常较高)，反应潜伏期是特别相关的度量。虽然词汇判断任务容易使用并提供方便的方式来测量启动效应，但在用来研究词汇的组织和访问的启动研究中，它引起了许多方法论问题。与命名和分类验证任务相比，在词汇识别文献中发现的许多效应，如词频效应，在词汇判断任务中得到提高，其提示在决策中变量的作用，如与字母串和它们的意义(后词法访问变量)的熟悉。Lupker(1984)仅在词汇判断任务中而不在命名任务中发现纯粹的非关联语义启动，其表示两个单词意义的重叠。纯非关联的语义关联表示成对单词，就在文字语言或口语中它们以何种频度一起存在而言，其并不彼此关联。另一方面，Lorch、Balota、以及Stamm(1986)表明，当目标词前面是无关启动物时，在词汇判断任务中观测到较大的抑制作用，而对于命名任务则未观测到。作者们解释了这些发现：提示词汇判断任务是在识别以后进行的处理的结果。许多作者认为，词汇判断任务代表不自然的反应，因为正常语言处理很少需要文字和非文字分类并且需要参加者进行关于目标的元语言判断。因此，这种任务具有降低的生态有效性。词汇判断需要来自参加者的明显的身体(按钮按压)或言语反应(口头)。对反应时间和反应潜伏期的这些基于任务的影响在研究词汇通达(词汇接触，lexical access)时引起了潜在的混淆，因为它们反映了除词汇过程以外的言语和肢体运动过程。考虑到这些问题，可能的是，在研究启动效应中，词汇判断任务的受损的有效性可能导致作者发展关于词汇通达过程的不精确推理。

命名范式也已广泛用来研究启动效应。在命名任务中，参加者尽快大声命名图片。在视觉单词识别中，该任务有时称作“发音”。通常使用的因变量是反应潜伏期和出错率。相对于词汇判断任务，命名任务具有许多优点。首先，它是相对自然的反应并且并不需要对部分参加者的元语言判断。另外，它可以是词汇识别过程的更好反映，因为它并不涉及在词汇判断中所需要的复杂的决策。

虽然命名避免了词汇判断任务的一些缺点，但它在研究词汇识别中的应用，尤其是在视觉领域，一直备受质疑。Balota和Chumbley(1985)试图分离词频(字频)对词汇通达的影响和它对命名的产生阶段的影响：通过使参加者仅在一定延迟下提供暗示以后命名单词。甚至对于400-ms延迟条件也出现对命名潜伏期的词频效应，并且与针对没有任何诱导延迟(58毫秒)的正常命名条件所获得的频率效应相比，仅稍小一些(在命名高频词与低频词之间有41-ms差异)。当在延迟期间通过使用听觉误选项来扰乱参加者对所提供单词的复述时，对于长至2,900毫秒的延迟条件，参加者显示频率效应。作者的结论是，在词汇通达所需要的时间已流逝很久以后，频率效应的存在表明，除词汇通达阶段以外，频率效应还发生在后词汇表达阶段。按照Paap、McDonald、Schvaneveldt、以及Noel(1987)，可以借助于形音对应来直接“发音”正字法规则的非文字。Luce已表达了关于在听觉词汇识别中的命名范式的类似关注，说明了，可以将所提供单词的音位部分直接编码成发音信号而不需要词汇调解。这些研究表明，命名潜伏期可能没有真正反映词汇通达或评估启动效应。因为启动效应的研究在对具有正常语言的个体和具有语言缺陷的个体的基于理论的语言处理研究中是持续重要的，所以需要开发和验证用于启动研究的可替换方法，其可以减少混淆的上述潜在来源。

III.注意力分配

术语“注意力”已和术语“处理资源”、“能力”、以及“认知努力”可互换地用于文献中。注意力是一组功能，其使得个体可以灵活地响应任务和环境要求。注意力是有限的资源，其仅可以分配给有限数目的任务。注意力分配效率取决于每位个体评估任务要求的元分析能力。

患有失语症的个体经常不仅具有语言损伤而且还难以适当分配语言处理所需的注意力资源。注意力的这种限制通常被认为是语言理解和表述(编制)的缺陷的重要贡献者。随着任务要求的增加，将需要更多注意力资源。如果任务要求超过现有资源，则在语言理解方面的缺陷会发生或变得更加严重。

A.在具有和没有语言损伤的个体的语言处理中注意力的重要性

注意力资源在所有个体中都是有限的，而不仅在患有失语症的个体中。然而，没有神经源性损伤的个体通常能够更好地补偿注意力的不足。例如，他们已显示可以更好地利用暗示如关于发生目标刺激的被期望概率的信息。没有神经源性损伤的个体还倾向于比患有失语症的个体更快速地、更准确地以及更灵活地确定注意力。Murray等人(1997)发现，与患有轻度至中度失语症的个体相比，通过更缓慢地但保持高准确度地作出响应，没有失语症的参加者能够更好地适应增加的任务要求。然而，Blackwell和Bates(1995)证明了，当在双任务实验中任务要求超过参加者的注意力资源时，对于语义判断任务，没有神经源性损伤的个体的行为类似于患有失语症的个体的行为。当试图理解正常和受损的语言处理时，理解在语言理解期间注意力如何分配是重要的。

B.在患有语言损伤的个体的语言处理中注意力的临床重要性

就理论蕴涵以及对语言评估和治疗的含义而言，理解在患有失语症的个体中的注意力损伤是重要的。注意力缺陷，当未认识到时，可以导致语言技能的无效评估。因此，至关重要的是，临床医生要警惕不同类型的注意力损伤，评估除语言损伤以外的注意力缺陷，并且产生适当的涉及注意力的治疗计划。迄今为止很少的研究来探索患有失语症的个体的注意力缺陷的治疗。Murray(2004)综述了在患有失语症的个体中的注意力治疗的研究，并且结论是，这些很少的研究需要重复并且缺乏强大的研究设计。注意力缺陷不仅可以负面影响语言理解而且还可以负面影响患有失语症的个体的学习。因此，重要的是，理解在患有神经源性语言损伤的个体中注意力和语言理解的相互作用。

C.理论基础

有效运作的注意力系统对于所有认知过程都是至关重要的。需要注意力以便有意识地感知信息。在没有完整的注意力的情况下，我们将不能适当地过滤在我们环境中的络绎不绝的信息。对于涉及工作记忆或执行功能的任何高级认知过程也需要注意力。Connor、MacKay、以及White(2000)指出，注意力能力限制可以导致在工作记忆过程中任务无关信息的不足抑制，从而放缓工作记忆系统并限制储存和处理活动。许多工作记忆模型包括这样的部件，其按照任务要求检查到其子系统的注意力分配。例如，在Baddeley的工作记忆模型中的中央执行系统(中央执行程序)(CE)将资源分配到语音回路和视觉空间模板。语音回路和视觉空间模板负责处理和维护听觉和视觉信息。CE本身需要认知资源以评价任务要求。类似地，由Shallice和Burgess(1993)提出的监控注意系统(SAS)以动作模式的形式并取决于任务要求来指派注意力资源或抑制资源的激活。遍及所有模型，注意力被视为总体资源，其激起认知过程，对于认知的所有构成成分(包括语言处理)均是关键的。

D.关于注意力的假设

注意力的不同模型和涉及注意力作为构成成分的认知模型强调注意力的不同方面。一些模型强调在网络中注意力功能的组织。Mirsky、Anthony、Duncan、Ahearn、和Kellam(1991)，以及Mirsky、Pascualvaca、Duncan、和French(1999)提出了以下功能：集中注意力、持续注意力、以及注意力转移。集中和持续注意力需要一个人能够集中于一件信息，同时抑制不必要的信息。持续注意力需要扫描信息并一致地响应一组目标刺激的能力。转移注意力需要以下能力：灵活确定变化的目标刺激并因而抑制非目标信息。O’Donnell(2002)描述了注意力的类似功能，不仅包括集中和持续注意力而且还包括分割注意力，其需要将注意力同时分配到两个任务的能力。一些模型强调其中涉及注意力的过程。例如，在Baddeley和Hitch(1974)的工作记忆模型中，中央执行系统(CE)是一种部件，其将资源分配到它的子系统。大多数这些模型共享关于注意力的基本假设。

遍及模型的一个共享的假设是，注意力是一组功能，其便于我们不同地回应在我们环境中的信息。例如，在原先由Baddeley和Hitch提出的工作记忆模型中，CE是一种这样的结构，其将注意力分配到信息的存储和处理。听觉信息的编码需要连续默声复述。Just和Carpenter(1992)的存储和处理的工作记忆模型均是由“激活”或注意力所激起的。Engle、Kane、以及Tuholski(1999)表明，工作记忆负责维护相关信息同时抑制分心信息。所有这些过程(编码、存储、维护、以及抑制)被认为是注意力的功能，虽然Mirsky等人(1991)认为持续、集中、以及转移注意力是注意力的基本功能，取决于环境和任务要求，其被灵活地分配。

第二个假设是，注意力是有限的资源，其仅可以被分配到有限数目的任务。注意力是有限的并按照处理需求灵活地分配。假定这种资源被分布于它的不同功能。就复杂性、持续时间以及难度而言，所需要的资源量取决于任务要求。如果任务足够费心，则它可以耗尽有限的资源池。可以以许多方式来增加要求。所需要的资源取决于任务的持续时间、目标和非目标刺激的区别性以及其中出现目标刺激的模式的可预测性。例如，与其中听者知道何时预期会发生某种刺激和其中可以明确区分目标和非目标刺激的任务相比，其中仅间歇地发生目标刺激并且类似于非目标陪衬的任务需要更多资源。与仅注意单任务相比，分割注意力的任务、或双重任务，很可能需要更多资源，这是因为必须同时注意两个任务。如果超过资源能力，则任务性能会降低。取决于辅助任务的要求，主要任务的性能可能会恶化。在文献中，分割注意力任务还称作“双重任务”。

第三个假设是，注意力分配效率取决于元分析能力，其并不是任务依赖的。在处理以前和期间，评价任务要求的能力对于补偿策略(如果需要的话)的使用是关键的。例如，如果任务变得更加困难，则个体可以更缓慢地响应以便维持高准确率。Murray、Robin和Rizzo、以及Tseng等人指出，患有失语症的个体难以利用补偿策略和暗示以便改善他们的语言和非语言任务的性能。Robin和Rizzo(1988)进行了一项研究以检查具有右和左半球脑损伤的个体在被暗示向着预期目标发生的方向以后将他们的注意力定向于听觉和视觉刺激的能力。在电脑屏幕上，提供了箭头作为暗示，其指向左边方向、右边方向、或两个方向。该暗示以后是延迟200至600毫秒，然后是视觉或听觉目标刺激。以视觉、听觉、以及混合模式条件来评估注意力的定向。反应时间测量结果用作因变量。与对照组中的个体相比，具有右和左半球损伤的个体总体上具有显著更长的反应时间。患有失语症的个体的结果，对于有效、无效、或中性暗示，在反应时间方面，没有显示出差异，这表明他们并不受益于暗示。

总体上，患有失语症的个体呈现出听觉通道的最大损伤。结果提示，注意力定向于听觉和视觉刺激的总体缺陷可能有助于在患有失语症的个体中语言处理所需要的低效的注意力分配。这种在定向语言刺激方面的缺陷可以影响有效地处理语言刺激的能力，其可以导致理解缺陷，这是因为起初没有注意到刺激。

Tseng等人(1993)提供了进一步的证据：元分析能力可以影响注意力分配。他们提供了关于发生要求个体对目标刺激尽快回应目标刺激的可能性有和没有明确指令的任务。与当他们未给予明确指令时的性能相比，未患有失语症的个体利用了那些指令，如更短的反应时间和更低的出错率所表明的。患有失语症的个体在有和没有指令的任务之间在性能方面没有显示出任何差异。Murray等人(1997)进行了一项研究，其中为患有和未患有失语症的参加者提供双重任务，其包括语义判断任务和声调辨别任务。作者们报道了，没有神经源性损伤的个体以较慢的反应时间作出响应但保持精度水平，尽管在双重任务操作期间增加的处理负荷，而患有失语症的个体，当任务要求增加时，对于语言和非语言任务，总体上操作更差。这些结果表明，未患有失语症的个体能够更好地分析任务要求并对于具有增加的处理负荷的任务来改变他们的操作，而患有失语症的个体似乎并不改进他们的操作。完整的注意力依赖于足够的注意力分配和能力。在注意力的一个或两个构成成分方面的缺陷可以导致注意力缺陷。

E.在具有和没有语言损伤的个体中用来评估注意力的双重任务

双重任务实验已广泛用来支持注意力的资源分配模型，其涉及注意力的集中、持续、以及划分功能。当同时进行两个任务时，在进行一个任务时的消耗反映了由第二任务强加的处理负荷。双重任务范式已用来探索有限的注意力与语言理解之间的关系。

F.在患有失语症的个体中用来评估注意力的双重任务

LaPointe和Erickson(1991)进行了一项研究以探索患有失语症的个体的持续听觉注意力。6位患有失语症的男性个体(由于左侧脑血管意外(CVA)和平均后发病时间为69.8月，并且严重性为轻度至中度，如通过沟通能力波奇指数确定的)参加了本研究。6位成年男性(匹配的年龄和教育、没有神经源性损伤史)用作对照组。参加者在两种条件下完成任务：仅听觉警觉任务以及听觉警觉任务和卡片分类测试。参加者听一系列的单音节英语单词并当出现目标词时举起手。对照参加者对于双重任务没有困难并且在分离和在双重任务下类似地进行听觉持续注意力任务。当提供卡片分类任务时，与对照参加者相比，患有失语症的个体在仅警觉任务方面是类似的，但在听觉持续注意力任务方面则更差。作者们认为，听觉持续注意力是听觉理解的重要组成部分，这是因为维护持续注意力以监控听觉输入对于理解信息来说是基本的。作者们将上述结果解释为支持以下理论：由神经损伤引起的资源分配缺陷构成患有失语症个体的听觉理解损伤和性能的变化性的基础。LaPointe和Erickson仅收集了关于准确性的数据，但没有收集关于响应时间的数据。关于处理时间并比较单和双重任务操作的有价值的见解可以产生上述实验的另外的见解。例如，可以已检测在对照组中在单与双重任务之间性能的差异，支持以下看法：在非受损人群中能力限制会影响处理。此外，既没有规定参加者的失语症类型也没有规定损伤部位，尽管实际上失语症的类型很可能在词汇识别任务期间在他们的操作中发挥作用。单词表中的单词被描述为常用英语单音节词，但没有给出对于目标词的额定频率。尽管这些方法上的限制，但该研究支持以下假设：降低的注意力能力或资源分配可以影响失语症个体对语言任务的操作(执行)。作者们的结论是，失语症的特性可能特征在于低效率的资源分配连同语言缺陷而不是仅语言缺陷。

Tseng等人(1993)研究了在记录操作准确性和反应时间的双重任务实验中9位失语症个体和18位对照的注意力分配能力。参加者听可听见地提供的单词表。在单任务条件期间，指导他们识别语义或语音目标。在双重任务条件期间，要求参加者识别语义和语音目标。语义目标被定义为属于食品条目的语义类别的单词。语音目标被定义为在中间位置具有辅音/b/的双音节词。对于一半试验(240)，给予参加者关于检测语义或语音目标的概率的指令。对于其余的240个试验，未告知参加者关于目标发生的概率。在三个水平改进语音或语义目标发生的概率：2、5或8。在每个试验对话的开始时，要求参加者识别语音或语义目标或两者并要求按键盘上的标记有“是”和“否”的两个按钮之一，以表明他们的反应。测量准确性和反应时间。与患有失语症的个体相比，没有脑损伤的个体可以通过更快的反应时间和更低的出错率来改善他们的性能。在听觉目标检测任务中，患有失语症的个体并不利用关于特定目标词的发生概率的明确指示，如显著更高的出错率所表明的。另外，患有失语症的个体对于单语义判断任务比在双重任务中进行得更好，这表明他们能够进行分离的任务但在双重任务条件期间不能有效地分配注意力。该研究的结果表明，当任务要求超过容量资源时受损的注意力分配能力会增加患有失语症个体的性能缺陷。患有失语症的参加者并不利用关于目标概率的信息，其表明他们不能有效地评价任务要求。这些性能缺陷据说是由于语言损伤本身而不是由于效率低的资源分配。

Murray等人(1997)探索了在双重任务范式中并在不同注意力条件下：分离、集中注意力以及分割注意力，患有轻度失语症个体的听觉-语言过程。在分离条件期间仅给予任务中的一个。在集中注意力条件期间，同时给予两个任务，但要求参加者集中于任何中的一个。

在分割注意力条件期间，要求参加者在两个任务之间均匀分配他们的注意力。具有匹配的年龄、估计的IQ、以及教育的16位失语症个体和8位对照参加者参加了实验。患有失语症的个体各自患有左半球卒中并且均是发病后至少6个月。借助于失语症诊断分布来评估严重性。在16位参加者中，8位在中央脑回之前有病变而8位在中央脑回之后有病变。关于严重性、词汇补足、或听觉理解，在上述两个亚组之间没有显著差异，如通过ADP所评估的。所有参加者参加语义判断任务。他们必须确定所提供的单词是否属于具体的语义类别。辅助任务是声调辨别任务或词汇判断任务，其中参加者听词汇表并被指导来决定单词是实字或非文字。与分离的任务相比，在集中注意力条件下失语症个体显示出准确性减量。

与分离的任务相比，在集中注意力条件期间，对照并不较少精确地进行。即，竞争的刺激对患有失语症的个体的性能具有日益恶化的影响。这些结果提示，集中的注意力缺陷可能会不利地影响准确性。

在双重任务注意力条件期间，与对照参加者相比，患有失语症的个体的操作具有显著更差的准确性和更慢的速度。与声调辨别任务相比，当辅助任务是言语任务时，所有个体均呈现出较低的准确性和较慢的反应时间。失语症严重性并不关联于任务操作，其表示为，与分割注意力条件下相比，在分离条件与分割注意力条件之间准确性的差异以及在分离期间反应时间的差异。换句话说，分离和分割注意力条件之间的性能差异对于患有更严重失语症的个体并不大于患有较少严重失语症的个体。在具有前额损伤和背部损伤的参加者之间没有发现性能差异。利用每组8位参加者和损伤部位的异质性、损伤程度、以及其它变量如发病后月数的异质性，必须小心地得出关于损伤部位和可能的注意力缺陷的关联的结论。也许，通过不同标准对参加者进行分组，如按照听觉理解缺陷的类型、经典的失语症亚型、或与损伤部位有关的因素的组合，可以允许获得关于严重性和性能的更严格的结论。

King和Hux(1996)进行了双重任务实验以评估8位失语症个体和8位没有神经性疾病的个体对语言和非语言任务的注意力分配。对照参加者具有匹配的年龄、性别以及教育。患有失语症的个体是发病后2至11年。5位患有失语症的个体具有轻度听觉理解和找字困难(如借助于WAB所指示的)而3位具有中度至重度听觉理解损伤和电报语音输出。所有参加者通过纯音听力筛选和言语辨别筛选。50个图像选自Snodgrass和Vanderwart作品集(1980)。它们是对应于单音节词的黑白线条图。25个图像用于实际试验而25个用于实际测试。听觉刺激是男性和女性说话者(其说对应于每个图像的单词)的录音。在单任务条件期间，为参加者提供文字图片对并要求回答是/否问题“你听到的单词匹配你看到的图片吗？”，或仅为他们提供听觉刺激并问“说话者是男性吗？”。在双重任务条件期间，为参加者提供字图匹配刺激并问“你听到的单词匹配你看到的图片和/或说话者是男性吗？”。因此，在双重任务期间，仅需要一个回答；“是”，对于图片-文字匹配和男性说话者，对于图片-文字匹配和女性说话者，以及对于没有图片-文字匹配但男性说话者。当没有图片-文字匹配和说话者是女性时，要求参加者回答“否”。利用在双开关响应盒上的响应按钮，参加者表明他们的是或否响应。就准确性而言，在单任务条件下，失语症个体和对照组个体具有类似表现。在双重任务条件下，与对照组相比，患有失语症的参加者具有显著较低的准确率。仅比较了8位失语症个体中的6位的响应时间测量结果。排除了两位参加者的数据，这是因为他们在准确性方面较差的性能。总体上，与对照组相比，患有失语症的个体显著更慢地进行。另外，对于所有对照组参加者和6位失语症参加者中的3位，随着任务难度的增加，反应时间显著增加：从单一性别识别任务到图片-文字匹配任务到双重任务。对于其余的失语症参加者，对于图片-文字匹配任务的反应时间慢于对于双重任务处理的反应时间。按照作者，这可能反映了参加者报告的在双重任务期间他们所使用的策略。失语症个体和7位对照组成员首先注意到任务的性别部分，然后注意到图片-文字匹配任务。当说话者是男性时他们可以准确地回答“是”而没有注意到图像匹配任务。只有当说话者是女性时，参加者必须注意到图像匹配任务。然而，当比较语言和非语言单任务操作(执行)与双重任务操作时，失语症个体的更长的反应时间表明降低的效率或有限的注意力分配能力，甚至当他们保持与对照相同的准确性时也是如此。与对照组相比，在失语症个体中观察到反应时间测量结果的显著更大的变化性。虽然该研究的结果证实了在其它双重任务研究中发现的趋势，但出于许多原因，必须谨慎地考虑结果。首先，如作者承认的，参加者的数目很小，如刺激的数目一样。在三个注意力任务的每一个中仅提供25个图像。因此，在单一类别中存在少至4个刺激项目(5个匹配男性、4个匹配女性、4个非匹配男性、以及12个非匹配女性)。第二，在基于如此少的数据的结果分析中参数统计的使用是可疑的。第三，就损伤的部位和程度而言，参加者描述缺乏足够的细节。第四，如作者指出的，因为在双重任务期间，仅需要单反应，所以参加者仅必须注意两个任务中的一个，其可以显著影响反应时间分析以及准确性分析的结果。

G.在语言正常成人中用来评估注意力的双重任务

许多作者已利用双重任务范式研究了在没有神经源性损伤的个体中注意力与语言理解之间的关系。Blackwell和Bates(1995)通过以下探索了这种关系：使没有脑损伤的个体在注意力资源紧张的条件下执行语言任务，从而使得参加者的行为类似于语言损伤的个体。Blackwell和Bates表明，在没有神经源性损伤的个体中，当增加认知加工(处理)的负荷时，可以诱导类似于Broca失语症的接受语法缺失。112位大学生参加两种条件中的一种。为一组提供口语句子，并指导他们判断语法的正确性(通过按“好”或“坏”按钮)。句子刺激包含各种各样的错误：换位错误、遗漏错误、以及呼应错误。要求参加者尽快作出他们的判断。第二组参加者听相同的一组句子。在每个句子以前，为他们提供一系列的2、4、或6个数字。在电脑屏幕上视觉上一次一个地提供数字。在初始数字序列以后，立即可听见地提供句子并要求参加者借助于按“好”或“坏”按钮尽快地给出他们的语法判断。然后，一系列数字再次出现在电脑屏幕上并指导参加者按照第二序列是否相同于第一序列通过按“好”或“坏”按钮来进行判断。测量准确性和响应时间。当在具有增加的数字/序列要记得(记住，记下，回忆)的句子中检测语法错误时，健康成人的行为更像患有Broca失语症的个体。即，在语法判断任务中，与形态错误相比，他们更容易检测语法错误。因此，具有接受语法缺失的个体更有可能检测换位错误(例如，“她走路是狗”)而不是遗漏错误(例如，“她走路狗”)或呼应错误(例如，“她正走路狗”)。参加者特别难以检测呼应错误而容易检测遗漏错误和换位错误，甚至在高认知负荷下。作者们认为，检测每种错误类型的可能性与为检测每种类型的错误所需要的不同处理负荷有关。呼应错误需要最多的语法分析，因此要求最多的努力，并且在存在双重任务(其中共享总体资源)的情况下是最脆弱的。

Granier、Robin、Shapiro、Peach、以及Zimba(2000)进行了几项研究中的一项：在没有神经源性损伤史的成人中，在听觉理解任务期间，在线评估注意力需求。任务要求的不同方面，如快速、起初的、自动处理(例如，如在听期间赋予单词意义)、以及努力处理(例如，紧接着在回答是-否问题以前的句子整合和解释)，需要不同量的注意力。Granier等人试图在快速、自动、以及努力理解过程中利用视觉运动跟踪任务来测量注意力。作者们表明，运动跟踪对于在认知和语言处理期间所需要的注意力的变化是敏感的。实施了双重任务，其包括主要运动跟踪任务和次要听力任务。他们测量了视觉运动跟踪操作的准确性，同时为19位健康成人参加者可听见地提供句子，其中指导参加者跟踪在计算机屏幕上难以预测地上下移动的1.5英寸水平条。借助于连接于参加者手指的“跟踪点”进行跟踪。通过比较目标条和跟踪波形的对应来测量准确性。当跟踪条移动时，参加者听150个句子。其中的50个句子接着为是-否理解问题并要求参加者口头回答那些问题。在不同句子位置分析跟踪测量结果：当假设处理负荷相对较小时，在开始处(最初500毫秒)；当假设处理负荷更大时，在句子结束处(最后500毫秒)；在一个问题以后和紧接着在参加者口头回答以前的间隙期间；以及当假设处理负荷为最大时。与句子开始和结束时相比。在间隙的处理期间以及在言语反应期间，跟踪性能下降，这表明，与当简单地听句子时相比，在问题回答以前和期间具有更大的处理负荷。如作者们承认的，他们不能进行当听句子时参加者的处理负荷的更详细分析。例如，探针的数目、大小以及安置并不便于与处理的不同类型(如动词论元结构(verb-argument structure)的激活或尾句整合)有关的心理工作负荷的变化的时间过程的详细分析。作者们指出，他们将继续分析更窄句段的跟踪性能，满怀希望地导致处理负荷变化的更精确记录。然而，作者们强调，降低的跟踪性能(在听句子和回答问题之间的间隙的处理期间)是跟踪任务引起处理负荷的变化的指示。作者们提示，跟踪性能的这种差异支持以下主张：跟踪任务对于注意力处理需求的变化是敏感的，以及在失语症个体中使用双重任务范式来研究低和高处理负荷要求可以有助于进一步研究资源能力在失语症中的作用。当在长度和复杂性方面更好控制刺激句子时，可以更好地洞察在语言理解期间的资源分配过程。

H.总结：患有失语症的个体

已表明，与单任务操作相比，患有失语症的个体在双重任务操作期间呈现出难以有效地分配注意力，并且与单任务操作相比，在双重任务操作期间，他们的容量资源的不足导致更大的缺陷。

I.总结：未患有失语症的个体

没有神经源性损伤的个体，与单任务相比，对于双重任务，还显示出更少精确的表现。Blackwell和Bates(1995)证明了，当在双重任务实验中任务要求超过参加者的注意力资源时，对于语义判断任务，没有神经源性损伤的个体的表现类似于患有失语症的个体。因此，当操作注意力需求以超过参加者的注意力资源时，双重任务范式似乎是用来评估语言理解的性能的变化的有效工具。

J.双重任务实验的挑战

虽然有价值的见解已获自双重任务研究，但对于双重任务设计存在挑战，其潜在地影响结果的有效性。潜在的混淆与任务要求有关，其中上述任务要求不仅与单任务和双重任务条件有关而且还与在实际实验以前双重任务指令的处理、以及单任务和双重任务的响应计划和执行有关。

K.指令

用于双重任务的指令可以是较长的、用词多的、以及复杂的。较长和复杂的指令可以是混淆的，这是因为，由于缺乏指令的理解，患有语言损伤的人可能表现较差，并且不一定是因为他们没有进行实际任务的资源。因此，不足的语言理解能力会阻止患有严重语言障碍的个体有效参与双重任务实验。另外，在患有脑损伤的个体中，为记得指令所需的短期记忆能力可能是受损的。

L.单任务

基于单与双重任务操作比较，可以得出关于增加的任务负荷对有限的注意能力的影响的结论。这是有疑问的，因为它假定，在认知过程中任务负荷的增加仅导致数量增加。并没有考虑认知过程特性的潜在变化以及这些变化关联于注意力资源能力和分配的方式。

M.语言处理的离线测量

注意力的大多数测量通常需要参加者回答是/否或真/假选择。实例是目标词汇识别任务、语义类别决定任务、以及语义判断任务。基于在已完成分配过程以后的是/否反应，可以间接地得出关于注意力分配的结论。那些测量被认为是离线测。然而，并没有评估实际分配过程。这是有疑问的，因为从一个时刻到下一个时刻，注意力资源可能不是稳定的。不能确认任务资源的波动，因此当使用传统的离线测量时没有被考虑到。

N.高级认知功能

除注意力的分配以外，许多注意力任务还需要完整处理、完整存储、以及响应计划。例如，在词汇识别任务期间，指导参加者在回答“是”或“否”以前识别给定单词。任务需要他们处理给定单词并在实际判断以前比较它和在工作记忆中的心理目标。不准确的反应(响应)可能是由于在语言处理、工作记忆(存储和处理)、注意力分配、以及响应计划和执行方面的缺陷。任务要求经常太复杂以致不能分清实际语言缺陷和工作记忆以及注意力的基本的认知缺陷。

O.任务响应要求

所有任务需要积极响应执行(例如，通过推按钮、跟踪计算机屏幕上的目标、或举手)。这些过程需要合适的视觉感知、眼-手协调、视觉空间定位、运动计划、以及精细运动技能。这些是通常受脑损伤影响的性能的领域。例如，CVA经常导致伴随的运动计划和执行的损害，表现为轻偏瘫、语言失用症、以及肢体失用症。另外，在实验任务以前通常并不评估运动反应能力；并且假定较差的性能是由于受损的注意力分配，而事实上性能可能是由于所选响应界面的较差的运动控制。

P.响应混淆

当同时提供两个任务时，必须分开回应两个任务，这是因为不可能以其它方式独立地评估对两个任务的注意力分配。因此，必须相对于另一个任务优先处理一个反应并且对辅助任务的操作可以被混淆，这是因为，潜在地，参加者并不具有用于完成辅助任务的注意力资源，或难以转移注意力到第二任务。

Q.生态有效性

任务的生态有效性是指在日常环境中它需要多少现实生活中的活动。在实验设计中所使用的双重任务可以是不寻常的并且损害生态有效性，这是因为它们是和其中参加者通常从事的不同的任务。例如，运动跟踪任务，如用手或计算机鼠标追踪在计算机屏幕上的目标，以及不寻常的判断任务，如判断音调，尤其是连同语言理解任务一起，并不是通常的日常语言处理任务。

R.潜在混淆的总结

传统双重任务的潜在的混淆包括缺乏将注意力分配到两个新任务的生态有效性，对于潜在语言损伤参加者来说复杂的口头指令，以及除语言理解以外复杂和有挑战性的响应要求、以及对运动反应的依赖。最后，离线测量如在句子理解任务期间的是/否回应，需要关于性能的推断，其并不需要在线测量。

IV.工作记忆

工作记忆被广泛定义为“在正在进行处理和/或分心当中负责积极维护信息的多组分体系”。在失语症中，工作记忆的缺陷是非语言损伤的关键子集。先前的研究表明，与没有认知或神经损伤的个体相比，对于工作记忆任务，患有失语症的个体会犯更多错误。此外，证明了在患有失语症的人中在工作记忆容量与一般语言能力之间的关联。不幸地，在失语症中的工作记忆研究伴随方法上的限制，因此降低了发现的有效性和一般化。

A.在失语症中的非语言缺陷

存在越来越多的证据表明，认知非语言缺陷，如在注意力、记忆、处理速度、以及执行功能能力方面的缺陷，伴随更典型的与失语症有关的语言缺陷。失语症参加者对语言任务的操作表明受到非语言因素的操作的影响，如环境噪音水平、刺激呈现率、非语言报警信号、以及材料的重复。

发现，在需要他们在两个任务之间进行交替的情况下以及在面临干扰下需要他们集中于某些项目的情况下，失语症参加者的表现差于语言正常对照。伴随的非语言任务(例如，声调辨别)表明会负面地影响失语症个体的接受和表达语言能力。迄今为止的实验结果表明，更大的注意力需求导致对于语言任务的更差的性能。另外，在持续、集中、转换、以及控制注意力方面的缺陷可能有助于失语症个体的语言处理缺陷。

除了注意力以外，还发现在失语症中，言语短期记忆(STM)受到损伤。Luria(1976)提出，STM缺陷是某些失语症类型(声记忆失语症)的基本特点。Vallar和Baddeley(1987)证明了，在左半球损伤个体中，减小的短期贮存导致难以理解长的句子，尤其是当句子的类型在试验之间有变化时。Burgio和Basso证明了，与对照相比，左半球损伤的个体对于短期和长期记忆任务受到显著更大的损伤。然而，除在成对联想学习任务以外，其中与具有左半球损伤但没有失语症的个体相比，失语症个体显示性能消耗，他们并没有发现失语症对记忆缺陷的影响。Martin和Saffran(1997，1999)发现了在失语症参加者中在STM与词汇表的学习能力之间的正相关。此外，最近的研究表明在失语症中有限的工作记忆(WM)容量。

还观察到在执行功能技巧方面的缺陷。Purdy(2002)证明了，与没有脑损伤的个体相比，完成神经心理测验(用来评价目标导向计划和认知灵活性)的失语症参加者呈现出降低的速度和效率(为成功完成任务所需要的运动或试验的数目)；还识别了认知灵活性方面的缺陷。患有失语症的个体还显示出难以监控他们自己的操作以及适当地评价任务要求。

总之，存在令人信服的证据：(a)在失语症中存在认知非语言缺陷以及(b)这些认知非语言缺陷倾向于恶化患有失语症的人的语言损伤。换言之，除丧失语言规则和运作以外，患有失语症的成人还会遇到以下问题：由于他们的非语言缺陷，访问那些描述。这些假设对于失语症个体的评估和治疗以及对于理解失语症的特性均具有重要意义。

由于非语言缺陷的盛行以及它们对语言处理的影响，所以患有失语症的个体的评价和治疗不应限于语域。当估计预后和选择适当的治疗时，对语言和认知非语言的失语症严重性的基础评价是重要的。当评估语言能力时，临床医生理想地应进行注意力、记忆、以及执行能力的筛查。另外，重要的是，临床医生评估认知非语言处理同时连同语言处理，以研究认知非语言与语言缺陷之间的相互作用。在患有失语症的人中评估认知非语言缺陷的主要挑战之一在于，认知非语言功能的大多数传统的评估工具严重地依赖于语言。即，他们需要失语症患者理解复杂的口头指令并口头回应。因此，个体的接受和表达语言缺陷可能会混淆对这些任务的性能，并提供他们的认知非语言的长处和弱点的扭曲的图像。

认知非语言缺陷的模式对于治疗具有重要意义。虽然保存的认知非语言资源可以帮助失语症个体重新获得贫困的语言表征，但伴随的认知非语言缺陷使得更难以及更低效率地通过治疗获得进步。一个新兴的研究团体提出，具体的认知非语言缺陷(如注意力、感知处理、以及记忆)的治疗不仅可以导致这些认知非语言域的改善，而且还可以导致语言能力的改善。Helm-Estabrooks、Connor、以及Albert(2000)表明，患有慢性失语症的两个人(其已达到传统语言治疗中的平台期)在尤其是靶向持续、选择、以及分割注意力的简短干预以后，能够在语言听觉理解方面获得可观测到的收益。D.R.Francis、Clark、以及Humphrey(2003)表明，通过增加处理效率，句子的重复训练会影响失语症参加者的WM。句子重复训练改善了对数字倒记广度(但不是前向数字记忆广度)任务、以及句子重复的性能。它还导致对理解任务的较小改善。Ansaldo、Arguin、以及Lecours(2004)证明了，除语言资源以外，在患有韦尼克失语症的个体中，注意力资源也影响词汇语义处理的改善。

总之，旨在澄清与失语症有关的认知非语言缺陷的特性的研究是重要的：用于开发有效和可靠的评估工具以及用于提供最佳治疗。上述研究的结果将有助于临床医生和研究者理解失语症症状的错综复杂的一系列相关事物。关于失语症特性的理论应结合语言和非语言变量。

B.工作记忆：用于研究患有失语症的人的语言和认知非语言缺陷的有用的构想

与STM(定义为用于临时存储所提供信息的容量)相比，WM的概念更强调以下看法：信息的积极操作而不是被动维护。在过去的30年中，已发现WM容量涉及高级认知任务，包括学习能力、言语推理能力、数学技能、以及语言理解。从这个角度看，WM可以再次对比STM，因为还未发现对于STM任务的性能如此密切地相关于其它特定的认知能力。

鉴于在正常语言处理中在WM和语言理解之间的关系的证据以及在失语症个体中有限WM容量的证据，WM在理解失语症特性方面起着重要的作用。假设WM为语言处理提供必要资源。还提出了，WM提供用于执行能力的心理资源，其“在人际交往的复杂任务中起到重要的调解作用，尤其是当由于原发性语音和语言处理障碍而常规处理模式不再可行时”。另外，WM与注意力和处理速度的构造密切相关。一些研究者提出，正是将受控的注意力分配到任务的各种成分的容量决定了WM容量。其它研究者则认为，处理的速度是WM容量的重要的决定因素。因此，进一步理解在失语症个体中WM如何受到限制是必要的：用于增强洞察在失语症中认知非语言缺陷的模式以及它们与语言功能的相互作用。

尽管对在失语症中WM的特性有超过十年的研究，但对构造的理解仍然有限。迄今为止发表的研究可以大致分为4类：

1.其中，关于在失语症中在语言处理中WM的作用的广泛的结论是基于在失语症参加者与没有失语症的参加者之间WM容量的显著差异的研究。

2.利用失语症参加者对于WM和语言任务的性能的具体方面作为用于WM的一般理论的证据的研究。

3.其中利用计算模型或模拟实验间接地探索有限WM容量对患有失语症的人的理解能力的影响的研究。在这些模拟实验中，实验诱导没有认知非语言和语言损伤的参加者，使其行为类似于患有失语症的个体。

4.将对于话语和句子理解任务的语言性能的观察到的模式归因于WM限制，而没有直接测量WM的研究。

在上述研究中，仅一项研究涉及在失语症中WM缺陷的特性。Wright以及同事(2007)探索了WM容量是否按照待处理语言信息的类型而不同地受到限制。然而，由于在该研究中所采用的WM的测量的许多混淆(在第II章中详细讨论)以及小样本数(仅9位失语症参加者并且没有对照组)，所以根据结果仅可以得出有限推断。

为了改善对失语症中WM的理解，重要的是，描述在失语症中的WM限制是特定领域的或一般领域的。如果容量的限制被限于言语WM，则必需探索上述限制是否是某些类型的语言信息所特有的。另外，在失语症中在WM与语言处理之间的关系需要用一系列广泛的任务来更详细地研究。这将提供进一步的见解：在失语症个体中WM在语言能力方面的作用。构成失语症个体中有限WM容量的基础的亚机制/约束(如语音STM、注意力资源能力和它的分配、以及处理速度)的研究以及这些不同机制对各种语言能力的贡献将增强失语症的概念化。限制失语症中的WM的因素的研究将对WM的一般理论以及对于失语症特性的改进的理解具有重要意义。获得的信息还将适用于设计临床评估工具以及使治疗适应患有失语症的人的个人需要。

尽管在WM研究方面的最新进展和对失语症的WM缺陷的增加的关注，但用来测量患有神经源性语言障碍的个体的WM的任务具有显著的方法上的限制。因此，许多报道的研究具有这样的混淆，其限制了可以得出的关于在失语症中WM在语言处理中的作用的推断。必须建立适用于患有失语症的人的方法上合理的测量，以更详细地和以改善的经验有效性来研究失语症的WM。

鉴于重要的是理解构成WM任务的发展和结构的基础的理论推理，所以提供了WM理论的简要评论，接着描述了WM任务和测量。

C.工作记忆的Baddeley多组分理论

在1974年，Baddeley和Hitch提出了，被动STM系统协助主动WM系统。从那时以来，已提出许多理论来解释WM的结构、功能、以及机制。然而，由Baddeley以及同事提出的WM的最初理论、以及其后来的改进，一直保持高度的影响力。起初，Baddeley和同事(1974，1999)描述了WM的三元结构模型。该模型内的控制系统，称作中央执行系统，代表有限注意力资源的池并且负责将处理能力分配到它的各种组件以及处理WM内的信息。最初据说，中央执行系统是由两个“从属”系统来促进：语音回路和视空略图(视觉空间略图)(视空略图后来被分为空间和视觉子系统)。这两个系统用于模态特异性信息的短期储存。据说，语音回路在语言处理中起重要作用，这是因为借助于复述的机制，它负责维护在短期储存中的言语信息。后来，Baddeley(2000)将另一个“从属”系统加入模型：情景缓冲区，据说其能够储存多模态信息并整合它以形成整体情节表现。

D.工作记忆的Just和Carpenter单资源理论

Just和Carpenter(1992)提出了言语WM的不同模型。按照他们的观点，WM表示单位容量(而不是一组独特的子系统)，其适用于存储输入和计算的中间品以及适用于同时处理该输入。当任务的要求超过可获得的总激活时，则会发生存储与处理之间的权衡，并且损害任何之一或两者。在WM容量方面的个体差异导致在语言理解的速度和准确性方面的定量和定性差异。虽然Just和Carpenter将他们的讨论限于与言语材料的处理有关的WM，但他们的同事Shah和Miyake(1996)则分开致力于语言的WM和用于空间处理的WM容量，从而提出特定领域的WM资源的想法。

E.专用于句法加工的Caplan和Water的工作记忆理论

反对用于语言处理的WM的单位特性，Caplan和Waters(1996，1999，2004)表示，在一般言语WM内的不同和独立的模块，称作“分开句子解释资源”，负责句法加工。根据他们的解释，对该模块的损伤会导致为在线语法分析所必要的处理资源的消耗，从而在失语症患者中引起句法理解缺陷。

F.工作记忆的注意力途径

并不是所有研究者都赞同特定领域的WM的看法。在过去10至15年中，在认知心理学文献中，已普遍存在WM的注意力途径，其将WM看作无域能力。虽然在由不同研究者提出的观点之间存在细微差别，但共同的主题是，WM容量并不取决于处理域，而是由将注意力分配在给定任务的两个组件之间的一般能力所确定，同时保持相关信息被激活，尽管可能的正在进行的干扰。Engle、Kane等人(1999)将WM容量比作受控注意力的容量，认为“工作记忆容量反映了为记忆表征施加激活的能力，以使它们集中或保持它们集中，尤其是面临干扰或分心时”。

在注意力途径内WM的突出和不同的解释是Cowan的嵌套加工模型(1995，1999)。在他看来，WM记忆是分层组织系统，其是长期记忆(LTM)的一部分。与维护可存取状态的信息有关的所有处理机制被认为是WM的一部分；这些机制包括激活的记忆和注意力的集中。LTM的痕迹(其被激活超过一定阈值)构成激活记忆或STM。在STM中在给定时刻正被处理的项目被描述为处于注意力的中心(还称作理解的广度)。STM是时间上受限的。即，未被复述或处理的项目会在一定时间段内进一步延迟。为了防止项目消逝，必须间歇地将注意力分配给它们。换言之，它们必须周期性地进入注意的焦点。注意的焦点是能力有限的；它取决于在给定时间点个体可以注意到多少不同的项目而没有依靠复述或认知/记忆策略。已表明，理解的广度从童年到成年稳定增加并且与在能力倾向测试中的得分有关。按照Cowan(1999)，成人平均可以一次集中于四件事情。在理解广度方面的个体差异导致在认知能力方面的差异。人可以同时注意更多的事件，则他或她越适合于很好地进行更高水平的认知任务。

G.工作记忆的其它途径

也已提供了关于限制WM容量的机制的可替换的解释。Hasher和Zacks(1993)提出，用于言语处理的降低容量是起因于没有抑制不相干信息的能力或有限能力，而不是起因于WM激活本身的限制，如原先由Just和Carpenter(1992)主张的。MacDonald和Christiansen(2002)强调以前语言经验在确定WM容量和语言理解中的作用。他们等同看待容量的看法和处理效率的看法，其中上述处理效率是“以下的函数：输入(例如，材料是复杂的或简单的)、网络的性能(激活如何通过重量等)、以及这些性能的相互作用-网络以前已经历过多少类似输入”。因此，MacDonald和Christiansen并不将WM视为认知中的不同实体，这是因为它“不能独立于控制网络处理效率的结构和经验之外进行变化”。相反，MacDonald和Christiansen认为容量是网络本身的特征，其中长期的语言知识和计算能力是不可分的。因此，按照他们的观点，WM和语言任务提供了标引语言处理的不同方式，并且无需补充另外的构想，如WM，以解释由Just和Carpenter、或Caplan和Waters(1999，1996)获得的实验结果。

Towse、Hitch、以及Hutton(1999，2000)从不同的角度批评了Just和Carpenter的理论(1992)。他们认为，在存储和处理之间不存在权衡并且主张在完成WM任务时的任务切换而不是资源共享策略。按照Towse和同事(1999，2000)，个体在不同任务(即，处理和存储)之间切换他们的注意力和资源，而不是同时分配它们。他们提出许多可替换的机制，其可能会导致WM广度的个体差异。这些机制包括保持间隔的持续时间、记忆中描述减少的速率、以及处理速度。从事处理更长持续时间的参加者将必须在记忆中保留描述(表现)较长时间，其又将导致更大的基于时间的遗忘或衰减(延迟)。Case(1985)，尤其是，将WM容量的发展增加归因于心理操作的增加的速度，因为这些操作变得更自动。这种观点得到关于处理速度的广泛文献的支持，其中心理操作的速度被看作是在所有年龄组中个体认知差异的基本基础构成机制。

总之，就WM的特性和可以限制它的容量的机制而言，WM的理论是意义不明的。也许，随着该领域工作的继续进行，将表明不同的解释是互补的。为了更加全面地理解WM的构想，研究者必须解释迄今为止不同的调查结果并进一步开发适用于不同人群的实验方法，包括儿童、老年人、以及具有非语言和语言认知功能损伤的个体。

H.工作记忆任务

正如WM的概念形成自STM的看法，WM测量已形成自STM的测量。传统的STM任务(简单广度任务)需要项目的呈现，接着是它们的即刻记得。在这些任务中，项目的呈现开始于短清单长度(通常两个)并进行到更长的清单，直到参加者不再能以正确的序列准确地记得项目。参加者的STM广度是由完美记得的最长清单长度来确定的。

鉴于WM已被定义为同时进行处理和储存的容量，所以用来评价WM容量的任务必须从事这些功能中的两种。因此，不同于STM的传统评估，其仅需要存储(因而待记得项目的心理复述)，WM测量需要双重任务条件。这些双重任务条件涉及存储和处理组件：认为处理任务会干扰存储任务要求。然而，错误的是，假定需要同时存储和处理信息的任何任务可以用来指示WM容量。必须精心设计WM任务并且在进行关于在不同人群中WM限制的推断以前必须建立有关性能度量的心理测量特性。

I.工作记忆复杂广度任务

WM广度任务(经常称作复杂广度任务)属于WM的最广泛使用的测量。在典型的复杂广度任务中，连同一组刺激(例如，字母、单词、形状)一起给予处理任务(例如，句子阅读、数学问题解决、视觉空间跟踪)，以被记住，供后来回忆。存在两种主要类型的复杂广度任务：言语和非言语(或视觉空间)。在言语广度任务中，首先开发了阅读和聆听广度任务。在这些任务的设计中，用于存储和处理的统一容量的看法作为理论基础。该理论后来演变成今天称作的Just和Carpenter(1992)的WM单资源理论。

在最初阅读广度任务中，要求参加者朗读以2至6个句子的集(处理组件)提供的句子，并同时记得每个句子(存储组件)的最后的单词；提供了各种大小的三个集。在每个句子集的末端，要求参加者以它们被提供的次序记得句子最后单词。与STM的传统测量相比，假定该任务具有更大的处理需求，其将导致在处理与储存之间显著的权衡；这又将更像语言理解中经常遇到的情况。更加有效的读者将具有更多资源来致力于待记得项目的存储，这显示更大的WM广度。按照作者的预测，第一个实验的结果表明，大学生对阅读广度任务的性能强烈相关于对阅读理解测验(言语SAT和实验叙述理解任务)的性能，而STM广度并不显著相关于理解能力。在第二个实验中，Daneman和Carpenter更改了任务的处理组件，以确保参加者当他们朗读时并不仅仅集中于最后单词，而是他们实际上关注句子的意义。他们要求参加者在阅读以后确认每个句子的真值。另外，他们测试了阅读与聆听广度任务之间的关系。聆听广度任务不同于阅读广度任务，因为句子是听觉上提供的。如假设的，Daneman和Carpenter发现，对于两个广度任务的性能是高度相关的。所有三个WM广度测量(默读和朗读广度任务以及聆听广度任务)显著相关于对于一般听觉和阅读理解任务的性能。按照Daneman和Carpenter，后台处理任务在确定WM广度中起主导作用，这是因为那些在这种类型的处理中更有效的个体(在这种情况下，阅读或听觉理解)具有更多容量来致力于记住待记得的单词。按照他们的理论框架，正是有效的阅读/听觉理解导致更大的WM容量，如由复杂阅读/聆听广度任务所指示的。WM容量被视为是处理任务的领域所特有的。因此，如果广度测量预测在阅读理解方面的个体差异，则它必须包括需要阅读或语言处理(例如，听觉理解)的处理任务。

自从Daneman和Carpenter(1980)的开创性研究以来，已更改了阅读/聆听广度任务的不同方面。此外，已开发了另外的广度任务以评估言语工作记忆。这些任务包括操作和广度任务。这些任务的一般结构类似于阅读广度任务。一般WM容量的看法，而不是专门用于语言处理的WM容量，部分地促进了这些言语广度任务的开发。因此，采用不同言语广度任务的研究提供了这样的证据：超过以前语言经验的因素会影响对于WM任务的性能。Turner和Engle(1989)假设，WM容量独立于个体从事的处理类型，因为它代表一般处理资源的池。与Daneman和Carpenter(1980)的特定领域处理的观点相反，这是这样的概念，其对于到WM的注意力途径来说是基本的。

在Turner和Engle的操作广度任务中，参加者(大学生)看、听、以及阅读简单的算术方程，并要求证实给出的答案，同时记住在每个方程以后提供的单词。如在阅读/聆听广度任务中，在试验中操作串的数目(即，集大小)从2增加到5。Turner和Engle证明了，操作广度任务的结果强烈相关于阅读理解能力和言语SAT得分。甚至当包括定量SAT得分作为协变量时，该关系仍然是显著的。这消除了一种可替换的解释：操作广度与阅读理解之间的关系是由于显著相关的阅读和数学能力的总趋势。作者们提示，具有更大WM容量的个体能够更好地进行各种认知任务，因为他们可以立刻集中于、注意、以及记得更多的事件。这些能力导致在更高水平认知能力的测试中更大的WM广度和更高的得分。这不同于由Daneman和Carpenter提供的解释，其提示，有效的语言技能是对于阅读/聆听复杂广度任务具有更好性能的原因。

为了进一步研究处理任务对WM容量的影响，Turner和Engle(1989)操纵了嵌入在复杂广度任务中的处理任务的难度。当处理任务为中等难度(但对于参加者不是太容易或太难)时，观察到在对于复杂阅读和操作广度任务的性能与阅读理解之间的更高相关性。这进一步支持了以下看法：复杂广度与语言理解之间的关系在很大程度上独立于后台任务的特性。此外，这种观测结果通常对于复杂广度任务的设计具有重要的方法论意义。一方面，如果处理组件太容易，则广度任务开始类似于简单广度任务，其会减弱它的预测能力。另一方面，如果嵌入式任务太难，则它可能导致参加者将大部分的他们的处理能力分配到它，从而导致限制范围的广度得分。

Case和同事(1982)开发了计数广度，有时还称作点工作记忆广度。在该任务中，指导参加者(小学生和成人)搜索在屏幕上并在黄点中的绿点，然后记住用于后来记得的目标点的总数。虽然看似不同于阅读和操作广度任务，但计数广度任务结合有存储和处理组件，并且对该任务获得的结果相关于一般智力的测量。在向具有广泛的学术能力水平(言语SAT得分在300至800范围内)的133位大学生提供所有三个言语复杂广度任务的研究中，在WM的测量之间获得显著的中度相关。此外，在流体智力与WM的测量之间观察到显著的关系。一项后来的研究发现在不同的词语WM广度任务之间甚至更强的正相关(从0.55至0.79)，上述任务是由18至35岁的没有任何神经损伤的236位成人(其具有不同的学术能力)来完成的，这表明他们均利用相同的构想。后来由Conway以及同事(2005)提出，计数广度，由于它的非语言和相对简单的算术处理组件，适用于老年个体、不同语言的说话者、以及具有语言和认知非语言损伤的参加者。

另一种类型的复杂广度任务是非言语或视觉空间复杂广度任务。这些任务的处理组件结合有空间任务(例如，旋转字母、决定设计的对称性、心理上追踪字母)以及记住用于后来记得的空间信息的存储任务(例如，箭头的大小、在矩阵中立方体的位置、球移动的方向)。Kane以及同事(2004)证明了，对于空间WM任务的性能相关于对于传统言语广度任务的性能，如阅读、操作、以及计数广度(相关性为0.49至0.60)。验证性因素分析的结果也支持以下结论：工作记忆容量并不是处理任务的领域特有的；单因素WM模型最好地解释了对于视觉空间和言语广度任务的性能(Kane等人，2004)。然而，Shah和Miayke(1996)获得了与这些发现相反的结果。在他们的研究中，54位大学生的对于空间工作记忆任务的性能并不显著相关于(r(52)＝0.2，p＞0.10)对于阅读广度任务的性能。可能的是，在该研究中复杂空间广度任务更是短期存储(相比于WM容量)的测量，因为在复杂空间广度与简单箭头广度性能之间观察到高相关性(r(52)＝0.52，p＜0.01)。

心理测量数据可用于言语(阅读、操作、计数)以及空间复杂广度任务。这些心理测量性能是基于较大的样本(在每项研究中具有至少50位并且经常多于100位参加者)而建立的，因此可以解释为是这些任务的稳定特征。词语WM广度任务重复表明具有高的内部一致性，如通过分半信度所测量的。在这些研究的每一个中，对于所有言语广度任务，α系数为高于0.7；除在Engle、Tuholski等人研究中的阅读广度任务之外(α为0.53)。0.7以及更高的α系数是被广泛接受的标准，其表明测量具有足够的可靠性。未如此广泛地研究空间WM广度任务并且仅在一项研究中报道了对于这些任务的内部一致性(从0.47至0.61)。此外，研究表明，随着时间的推移(从数分钟至长于若干月)，对于词语WM广度任务的性能是相对稳定的，其中对于阅读和操作广度，再测信度在0.7至0.8的范围内，虽然一些研究报道了0.41至0.65的数值。迄今为止在文献中报道的复杂广度任务性能的心理测量特性的显著的缺点是，它们的建立仅基于来自并不具有神经或语言损伤的年轻人(大多数为大学生)的数据。

对于WM广度任务的性能一致地涉及对于大量的高阶任务的性能，如文字推理、聆听和阅读理解、遵循指示、数学技能、以及学习能力。WM广度测量还表明对应于对于低水平注意力任务的性能，如反向眼动探头。对于该任务的成功性能需要受控的注意力，这是因为当面临干扰时需要维持任务的目的(经由反射性眼睛运动的抑制)。Kane和同事(2001)开发了一种反向眼动探头，其中闪烁暗示出现在固定点的右边或左边；在屏幕的相对侧上提供目标字母以后50毫秒。

参加者(具有正常或矫正到正常视力的大学生)必须尽快识别目标字母：通过抑制向着闪烁暗示的反射扫视并且又引导他们的凝视在相反方向。凝视和字母识别的反应时间和准确性被用来指示性能。与具有低WM广度的参加者相比，具有高WM广度的参加者更快且更准确地执行任务。在WM容量与受控注意力之间观测到的关系提示，复杂广度任务利用用于受控处理的一般领域的容量。

J.其它工作记忆任务

有时，不同于复杂广度任务的任务被用来研究WM容量。取决于它们的结构，这些任务可以大致分为四类。

首先，可以对待存储的相同项目进行处理。例如，在后向广度任务中，指导参加者以相反顺序记得一系列的口头项目。在数字字母排序任务中，一起提供字母和数字，其中参加者首先重复数字，然后按顺序重复字母。

第二，代替交替处理和存储组件(如在复杂广度任务中所做的)，首先提供待存储的全部项目，接着是处理任务，然后回忆。重复该序列多次。因为据说前摄干扰会积累，所以每个试验据推测需要比先前试验更大的WM资源，用于成功记得。这样的任务称作Brown-Peterson型任务。例如，在一项采用这种形式的任务的研究中，(a)为参加者提供单词的列表，(b)要求参加者完成注意测验的口头文本，以及(c)指导参加者记得单词。以这种方式测试了许多词汇表。

第三，即时动态记忆的任务需要参加者连续监控一串刺激并仅响应于特定子集。实例是流动广度、保持跟踪、以及倒数n项任务。在流动广度任务中，提供了在不同长度的清单中的刺激，并要求参加者记得来自清单的最后n个项目。类似地，在保持跟踪任务中，提供未知长度的项目清单并且参加者必须仅保留来自每个类别的最后项目。在倒数n项任务中，指导参加者判断是否一个项目匹配以前提供的n个项目中的先前的一个项目。

最后，Cowan(1999)提出了不同的WM任务。按照他的WM的嵌套加工模型，注意的焦点在认知加工中起着关键作用。因此，WM任务应旨在具体地指示这种容量。传统的广度任务，如阅读或操作广度，会产生注意焦点的估计，这是因为同时处理任务会防止参加者背诵待记得的项目。然而，按照Cowan，复杂广度任务具有许多与它们有关的混淆(例如，速度-准确性权衡和参加者使用不同策略，如注意力共享或转换)。为此，WM研究者应当使用更加基本和精确的测量。Cowan等人(2005)主张使用未注意的言语任务或用于忽略的言语任务的记忆来指示注意的焦点。在该任务中，为参加者听觉上提供言语清单连同计算机图像匹配任务。周期性地，记得探头出现在计算机屏幕上并且参加者必须以它们被提供的次序记得向他们提供的最后的单词。假设，图像匹配任务会阻止参加者形成组块、背诵、或利用其它认知策略来记得单词。

可以获得很少的关于这些不同WM任务的内部一致性、可靠性、以及有效性的证据。这些任务的主要问题之一在于，不可能评价它们的相应处理组件的难度。反过来，难以评价它们与标引STM的简单广度任务是否以及如何不同。此外，因素，如用于运转记忆任务的刺激呈现的速率、在保持跟踪任务中所使用的类别的数目、在倒数n项任务后面的项目的持续时间和数目，还未被足够详细地探索以理解它们如何可以影响性能。由于这些复杂状况，关于对于这些任务和对于传统的WM任务的性能之间的对应，经常获得混合的结果。因此，利用这些测量而没有提供它们的概念和心理测量合法性的明确的证据可能导致错误的结论。例如，倒数n项任务已被广泛用于神经科学研究中，作为WM的度量。然而，研究它们的有效性的很少几项研究已产生不确定的结果。R.Roberts和Gibson(2002)发现没有认知非语言或语言损伤的年轻参加者(n＝30)对于倒数n项的性能和复杂广度任务之间的零相关性；对于两种这些任务的性能显著相关于句子理解的测量。Kwong See和Rayn(1995)报道了，倒数n项和简单广度任务解释了在语言理解方面的类似差异。在最近的研究中，Kane等人(2007)研究了对于没有认知非语言或语言损伤的个体(n＝132)，倒数n项任务的行为构想有效性。他们证明了对于倒数2项任务以及倒数3项任务的性能与操作广度任务之间的弱关联；相关性在-0.08至0.22的范围内，并且仅八分之二在0.05水平下是显著的。此外，两种类型的WM任务解释了在流体智力中的独立的独特差异。这些结果证明了，虽然倒数n项任务似乎类似于传统的复杂广度测量并且还可以指示与认知加工有关的能力，但迄今为止的证据并不保证它们与WM构想的直接关联。

借助于后向广度任务，还已经获得了意义不明的结果。没有任何神经损伤的成人的研究已表明，对于反向广度任务负荷(对于与复杂广度任务相同的因素)的性能，具有由Engle、Tuholski等人(1999)报道的相反结果。因此，可取的是，确保用WM的新的或不常使用的测量获得的结果的收敛有效性具有更确定的指数，如充分研究的复杂广度任务。

K.工作记忆任务的得分

除与WM任务的结构有关的变化性以外，还存在与对于WM任务的性能的得分有关的方法复杂性。用于评价对于WM任务的性能以及确定人WM容量的方案已变得几乎和任务本身一样是多种多样的。在该部分中，将涉及用于评价对于WM任务的性能的关键原则并将描述主要得分程序。虽然，以下讨论是基于关于复杂广度任务的文献，但提出的问题可适用于大多数WM测量。

由对于所有双重任务条件的得分性能产生的主要问题之一是如何将对于任务的两个组件的性能(在WM任务、处理和储存的情况下)结合成单一得分。没有认知功能损伤的成人的研究倾向于忽略WM广度任务的处理组件。在由Daneman和Carpenter(1980)使用的最初WM广度任务中，根本没有测量处理组件，因为参加者必须简单地阅读提供的句子。在后来的研究中，即使具体理解问题或真/假判断被用于WM任务，但在最终得分的计算中并没有考虑对于这些问题/判断的性能。对此有几个原因。首先，对于没有任何认知非语言或语言损伤的个体来说，复杂广度任务的处理组件通常相对容易。另外，指导参加者集中于任务的处理和储存组件，使得他们并不过于优先存储部分而忽视处理项目。毫不奇怪，大多数没有认知非语言或语言损伤的个体在上限水平进行处理任务。鉴于普遍存在的上限效应，根据经验，消除其准确性降到一定截止(通常低于85％)之下的参加者的数据，而在准确性方面的微小偏差仍然处理为“正常”性能(即，在处理部分高于85％的任何得分被假定具有“完美”准确性)。

第二，在最终得分的计算中不考虑对于处理组件的性能的原因在于，已经验证明了，对于WM广度任务的两个分开的组件的性能是正相关的(尽管缺乏在处理组件方面的变化性)。这已通常被视为在处理和储存之间缺乏权衡的证据，从而导致大多数研究者假定，只组件之一的指数代表总体性能。然而，并不是所有研究者共享该观点。Waters和Caplan(1996)在一系列复杂阅读广度任务中获得在对于处理组件(句子可接受性判断)的错误与记得错误之间的0.03至0.44范围的正相关(它们的约一半是显著的)。尽管存在正相关，但他们认为，在估计WM容量时应考虑上述两个组件。为了支持该主张，他们证明了，来自复杂广度任务的复合Z得分(通过平均仅最后单词记得评分、反应时间、以及任务中对于处理组件的错误所获得)仅适度相关于广度得分(r＝0.54-0.68)，如通过最后单词记得评分所指示的。另外，一般语言理解测量与复合Z得分之间的相关性(r＝0.49-0.72)高于最后单词记得评分之间的相关性(r＝0.27-0.36)。按照作者们，“这些数据提示，阅读广度...测量并没有共享在复合得分测量中的许多差异”。换言之，通过从最终得分消除处理组件(或在用来开始的任务的设计中明确地不包括它)，则从随后的分析中排除性能的相当大的差异。总之，甚至当参加者是没有认知非语言或语言损伤的年轻人并且对于处理组件进行得相对很好和稳定时，无视WM广度任务的处理组件的倾向也是可疑的。当被应用于特殊临床人群如具有神经源性语言障碍的个体时，无视处理组件甚至可以变得更加有疑问。这种关注将在下面详细地讨论。

在没有认知、语言、以及神经损伤的个体的研究中，存储得分被视为WM容量的指数。存储得分并不简单地反映个体记得项目的能力；相反它表明个体在处理任务期间或当面临正在进行的干扰时记住并回忆项目的能力。因此，存储得分指示总体WM容量，不管它定义为在两个任务之间分配注意力的能力或定义为用于同时存储和处理的联合资源。存在几种方案，用于计算复杂广度任务的存储得分。

Daneman和Carpenter(1980)使用准绝对广度得分作为WM容量的指数。该得分反映了参加者在给定的阈值下可以进行的最高水平(最大集大小)。例如，如果参加者正确重复5个集(具有4个句子)中的至少3个集中的单词，但未能正确地记得具有5个句子的集中的单词，则他或她被赋予4的广度得分。经常靠近阈值的性能，如记得给定大小的5个集中的2个，被给予分部评分(例如，如果参加者仅对于5个句子中的2个集能够正确记得所有单词，则他或她的广度得分将是4.5)。然而，这种得分方式受到批评：在所获得数值的范围内，具有受到限制的变化性，从而弱化了在参加者之间检测细微差别的能力。作为备选方案，提出了项目得分以反映正确记得的项目(代替集)的总数目。两种得分方法经常提供类似结果(相关性在0.8-0.9的范围内)，并且研究者倾向于在分析中仅结合一种类型的得分。但是，项目得分(尤其是分部评分单位得分，其中每个集得分为正确记得项目本身的比例)是优选的，因为，与其它得分方法相比，它提供更大的统计学强度并且更加接近于正态分布。此外，Waters和Caplan(2003)证明了，与广度得分相比，再测信度稍高于项目。

广度得分经常被用来将参加者分成组，如高(最高的四分之一)和低(最低的四分之一)广度组。然后按照一定的认知测量来比较上述两组。关于WM容量在这些任务中的作用的结论是基于所观察到的差异(或它们的缺乏)。这样的分类已受到与广度得分相同的批评，因为它将间隔级变量转变成一个类别，从而降低了统计学强度。另外，在一组内的所有参加者被处理为具有相同的广度得分，其不是有效的。此外，分类成组随时间并不是稳定的。Waters和Caplan(1996，2003)重复证明了，没有神经损伤的35％至47％的个体(取决于任务的类型)，当从第一到第二给予WM任务时，就它们的分类而言会发生变化。

用来增加WM得分的可靠性(跨越时间)以及使分类更稳定的一种策略是使用来自许多WM任务的综合WM测量。与来自单任务的得分(在0.61至0.78的范围内)相比，综合得分表明具有更高的再测信度(0.85)。按照Waters和Caplan(2003)，当综合得分(基于字母表、差集2、以及句子广度任务)被用于将参加者分成组时，参加者的分类还更加稳定；经过两个实验阶段以后，仅16％改变它们的分类。言语能力会在一定程度上影响阅读/聆听广度任务，正如数学能力会影响操作广度。鉴于没有WM的测量是理想的并且各自具有有关的混淆，所以重要的是，使用WM的多于一种的测量，使得可以根据综合得分得出结论。

具有工作记忆的许多测量的另外的优点在于，可以进行潜在的变量分析。这种统计程序使得可以从在许多显变量之间共享的公共方差衍生潜在变量(不能直接测量的变量)。在WM的一般领域的框架内，利用这种方法进行了许多研究。它们将WM容量定义为在空间、计数、操作、以及阅读广度之间的公共方差。WM的潜在变量显示更加密切相关于流体智力(液态智力，流动智力)(如Raven矩阵所指示的)并且与个别复杂广度测量相比这种关系在不同研究之间更加一致。

总之，许多任务和测量已被设计成研究在没有认知非语言或语言损伤的个体中的WM容量。重要的是，在没有任何神经损伤的个体中识别在WM容量的测量中固有的潜在混淆。这些潜在的混淆包括：特定领域的能力的贡献；当仅有任务的一种组件被得分时，存储与处理之间的可能的权衡；处理组件的难度对回忆的影响；以及在试验过程中前摄干扰的积累。在各种各样的WM任务中，复杂广度任务已演变成最常见和广为接受的评估WM的方式，并具有大多数可获得的心理测量数据。WM的各种理论将对于复杂广度任务的性能看作WM的有效指数，即使关于广度得分为何表示WM容量已提出了不同解释。因此，复杂广度任务已变成测量WM的比较标准的方式。

L.在失语症中工作记忆的研究

尽管许多广泛参考WM的构想以及参考有限容量的看法，但几乎没有研究直接研究WM以及它与失语症的相关性。以下讨论将集中于在失语症个体中WM容量的行为研究。

Tompkins以及同事(1994)初步证明了，与没有神经损伤史的对照组相比，具有左半球损伤的参加者会对于WM任务犯更多错误。他们的发现后来得到Caspari以及同事(1998)的扩大和充实，其证明了在患有失语症的人中在WM容量与一般语言能力之间的关联。Friedmann和Gvion(2003)以及Wright等人(2003，2007)进一步探索了工作记忆与语言理解之间的关系。

M.工作记忆复杂广度任务

在大多数研究在失语症个体中的WM容量的研究中，已使用了最初Daneman和Carpenter(1980)阅读/聆听广度任务的具有语法更简单和更短句子的不同形式。开始于Tompkins以及同事(1994)的在失语症中WM容量的最初研究，句子已被改进以确保处理组件足够简单，使得具有语言损伤的参加者可以达到所期望的准确性水平，这是因为在患有失语症的个体中理解缺陷是普遍的。Caspari以及同事(1998)提出了任务的另一个重要改变：通过用单词的图形表示的识别代替待记住项目的回忆；这使对阅读和表达语言能力的依赖最小化，其否则可能具有混淆的结果。

在分析关于失语症中的WM的研究中的最初困难之一在于，研究中的WM任务已以不同的方式被改进，这使得研究数据的比较或聚集是有疑问的。在一些研究中，并没有足够详细地讨论任务的内容和程序，这使得难以解释结果以及比较发现与其它研究的发现。例如，Friedmann和Gvion(2003)并没有表明，是否听觉上、视觉上、或两种方式来提供他们的广度任务中的项目。另外，并没有描述句子的语法难度和长度。在Friedmann和Gvion的研究中，聆听广度可能是过分容易的，这是鉴于与复杂聆听广度任务相比，患有失语症的个体对于STM任务进行得较差。

在WM任务的发展和以后的描述中，处理组件的内容是要考虑的最重要的方面之一。在用来利用失语症的WM的任务中，长度和复杂性均已同时改变。还未探索短但复杂的句子，或可替换地，长但语法简单的句子的潜在影响。Caplan、Waters、以及Hildebrandt(1997)表明，句法复杂性(在句子中主题作用的正规性)和命题的数目(由Caplan等人定义为动词相关主题作用的数目)对于患有失语症的个体对句子的理解各自具有独立的影响。后来，Caplan和Waters(1999)强调，在患有失语症的人中理解尤其易受句法复杂性增加的损害，因为在失语症个体中，在线句子处理所需要的WM(分开的句子解释资源)是受损的。同时，研究失语症中的STM的研究者证明了发声的长度(其直接影响必须激活以理解句子的项目的数目)是构成理解的基础的关键因素。可能的是，上述两种因素(长度和复杂性)对有和没有失语症的人对于WM广度任务的性能具有不同的影响，或者它们将影响某些个体但不影响其它个体的WM容量。

关于阅读/聆听广度任务的处理组件的另一个重要的问题是，它经常需要真/假判定。对于具有语言损伤的参加者来说，所需要的元语言技能可以提出另外的问题。理解问题需要更少的元语言要求并且可以被认为是更加自然的(就典型的语言使用而言)。然而，在每个句子以后理解问题的呈现可能涉及过度干扰患有失语症的个体并且可以显著干扰他们对于任务的存储组件的性能。为了避免这种复杂状况，Caspari等人(1998)在一组相同长度的句子的末端提供了一个或两个随机选择的理解问题，以确保参加者注意句子的内容。然而，这是测量所提供的材料的理解/处理的有疑问的方式，因为：(a)处理任务还涉及存储，因此混淆处理测量；以及(b)获得的数据不足以分析对于任务的处理组件的性能。

就得分方法而言，在研究之间存在不一致性；已使用了广度和项目得分两者。在没有语言或认知非语言损伤的参加者中，与其它得分方法相比，分部评分单位得分系统已显示出可以产生更大的统计学强度(能力)，但它还没有应用于具有失语症的人的数据。另外，在大多数研究中，并不确保句子的理解。仅Wright等人(2003)考虑到任务的两个组件：通过将真/假判定的准确性和回忆结合成一个得分。该方法的缺点在于，相同得分可以反映完全不同的性能模式，从而模糊关于在WM与语言能力之间的关系特性的细节。因此，重要的是，分开地分析存储和处理的测量。另外，Conway等人(2005)以及Waters和Caplan(2003)说明了在用没有语言或认知非语言损伤的参加者进行的研究中，与任何单一WM测量相比，利用WM的许多测量以及衍生综合得分的优点。但是，在失语症中WM的大多数研究仅包括WM的一种测量。Friedmann和Gvion(2003)、以及Wright和同事(2007)使用许多WM任务，但他们并没有报道综合得分。

不能假定，传统的复杂广度任务的已建立的高可靠性和有效性适用于涉及内容和结构的改变的适应形式。已进行了有限的尝试以确认WM广度任务的改进形式。Caspari等人(1998)对没有神经损伤的参加者初步评价了记忆组件的替换：从回忆到识别单词的图形表示。Caspari等人发现，24位大学生对于具有识别组件的阅读广度任务的性能与阅读理解(言语SAT得分)之间的高相关性(0.57)仍然存在。作者们将该结果解释为这样的证据：将回忆改变成识别任务并不改变WM任务的构想有效性。然而，需要通过使对于复杂广度任务的性能与回忆和识别关联来检查改进任务的直接同时发生的有效性。此外，如在最初Daneman和Carpenter(1980)任务中，为在Caspari等人研究中的参加者提供长的复杂句子。迄今为止没有公开的研究已比较了没有失语症的参加者对于传统的复杂广度任务和它们的简化形式的性能。不存在公开的关于复杂广度任务的改进形式的心理测量数据。

进一步检查简化句子对性能的影响，对于这些改进的复杂广度任务，失语症与对照组之间的比较的有效性目前尚不清楚。因为在这些任务中显著简化了处理组件，所以可疑的是，总体上对于没有任何认知非语言或语言损伤的成人上述任务如何困难，以及它们是否反映了真正的WM容量或简单地反映了短期储存。Turner和Engle(1989)提出，如果简化WM广度任务的处理组件，则任务可能变成简单的STM任务。在没有进一步研究的情况下，不能排除这种可能性。一个相关的两难问题是，具有轻度的接受性语言缺陷的失语症个体有可能具有对于这些任务的依情况而定的优势，其将改善他们的WM得分而不管它们的真正的WM容量。

除缺乏关于适应的阅读/聆听广度任务的可靠性和有效性的数据以外，还存在另一个理由要谨慎解析(解释)在具有语言损伤的人中对于WM的性能与一般语言任务之间的关联。改进的广度任务和语言项目(即，标准化语言测试和话语/推断理解任务)共享公共方差，这是因为它们均基于语言并需要参加者以某种方式处理语言刺激。可以关联两种测量，因为它们均评估语言损伤的一般严重性。然而，Caspari等人(1998)认为，在测量之间观测到的关系并不是由于共享的在不同任务之间的差异，这是因为这些测量“被设计成评估语言、记忆、以及交际功能的不同方面，因此，在许多方面不同”。Caspari等人进一步陈述了，在他们的研究中所使用的标准化语言测试(西部失语症成套测验[WAB]和失语症阅读理解成套测验[RCBA])测量不同的接受和表达语言能力，而WM任务并不设计成评估语言能力本身。该手稿的第一作者分析了来自他们的研究的个体参加者数据。聆听和阅读广度得分相关于对于RCBA同时控制语言损伤的严重性的得分。在控制严重性以后，相关性的大小减小；在聆听广度(但不是阅读广度)与语言测验之间仅部分相关性仍然是显著的。因此，可能的是，在WM与语言任务之间的程序和操作相似性导致它们之间的显著的关系并且损伤的严重性是广度性能和语言功能水平两者中的共同因素。

除关注WM广度任务的同时有效性和可靠性以外，关键是要考虑为成功完成复杂WM任务所需要的不同过程。失语症中的语言损伤经常伴随伴随的注意力、听觉、视觉、以及运动缺陷。任何上述与WM无关的缺陷可以干扰对于复杂广度任务的性能。当构想WM任务时以及当分析失语症参加者的性能时，重要的是，要考虑到复杂阅读/聆听任务的不同阶段和它们的相应的要求，并说明可能的可替换解释。

N.其它工作记忆任务

倒数n项任务也已被用来测量失语症个体的WM容量，例如，在由Friedmann和Gvion(2003)、以及Wright等人(2007)进行的研究中。从临床角度来看，它们可能似乎更适合于失语症个体，因为用于任务的指令是直接的并且可以利用最少的语言反应来完成任务。然而，使用倒数n项任务来测量WM容量具有固有的有效性问题，这是鉴于研究表明，在没有任何认知非语言或语言损伤的成人中倒数n项任务与对于复杂广度任务的性能没有显著相关性。

研究者已重复表明，缺乏一致性以及缺乏专为评估具有神经源性语言障碍的人的WM测量。已推荐了用于标引WM容量的多种可替换的任务。已提出来自WMSIII的数字倒记广度作为用于患有语言损伤的个体的可能的测量。然而，有限数目的研究已对具有失语症的患者使用这种测量。上文并没有详细地描述这些研究，因为研究者使用了来自Wechsler的并具有准确的相同格式的倒背数字任务，并且他们并没有集中于研究WM本身。

在一项研究中，处理对于简单广度(以与它们被提供的相同次序重复数字)获得的结果，好像获自数字倒记广度；尽管仅涉及STM存储，但它们被视为WM容量的指示。Connor和同事(2000)提议，简单和数字倒记广度均是WM的测量。该提议是有疑问的，因为STM任务已经重复表明可以利用不同于WM任务的那些能力。另外，后向广度任务需要另外的有效性问题作为WM记忆的测量，因为对待存储的相同项目进行处理；这大大简化了任务，也许使它对不同于WM的某个事件敏感。这种固有的混淆可以成为在Engle、Tuholski等人(1999)(其报道，数字倒记广度得分并没有加载到与复杂广度得分相同的因素上)和Waters和Caplan(2003)(其报道，他们加载了)之间的实验数据中的不一致性的基础。从理论的观点来看，已认为字母数字排序任务是WM的更合理的测量；然而，这种测量将最有可能不合适于具有失语症的人，因为它需要复杂的口头指令。此外，对于没有认知非语言或语言损伤的个体，还没有广泛确立字母数字排序任务的构想有效性。

关于用于失语症个体时什么WM任务和测量是最有效和可靠的，存在许多未解决的问题。很明显，针对没有神经损伤的人开发的测量不能直接应用于患有失语症的个体，这是因为失语症参加者倾向于具有许多伴随的缺陷。因此，与WM容量无关的能力可以损害他们的对WM任务的性能。此外，还没有彻底研究语言处理组件的难度对失语症个体的WM容量的影响。非常需要研究来建立适用于具有神经源性语言障碍的人的方法上、理论上、以及心理测量上的合理的测量。这样的测量的开发将使得能够更充分和有效地研究WM在失语症中的作用。

O.另外的方法上的限制

除与具体任务的使用和WM的测量有关的限制以外，现有的失语症中WM的研究还具有对一般失语症的研究共有的其它缺点。不幸地，大多数作者提供了关于失语症参加者的有限信息。在一些研究中，没有筛查失语症参加者的听力或视力，即使为完成WM任务需要完整的视觉和听觉。在一项研究中，没有分开地分析来自失语症参加者和来自具有左半球损伤但没有语言损伤的个体的数据。类似地，在一项不同的研究中，来自失语症组的5位参加者具有关于WAB的高于正常性能截止(93.8)的失语症商数以及高RCBA得分(范围为92至99)；然而，他们的数据结合有来自其它参加者的数据，而没有进一步提供任何语言损伤的证据。因此，目前尚不清楚如何诊断失语症。另一个问题是，由于少量的失语症参加者，所以难以概括来自其它研究的发现。一个相关的限制是，参数统计经常不适当地用于收集自小样本的数据。在这样的情况下，非参数统计是更合适的，这是由于关于已从其采集数据的人群分布的不太严格的假设。

P.对混淆因素的控制

已概述了与目前的WM任务和测量以及它们应用于失语症个体有关的复杂状况。WM广度任务被视为在没有认知非语言或语言损伤的成人中用于评估WM容量的标准方式。为此，在用于失语症个体的任务的开发中，它们一直是进一步改进的焦点。其它WM任务可以不是无效的，但证明它们的可靠性和有效性的证据较少。使用具有确立的可靠性和有效性的WM任务将使得可以在有和没有失语症的个体之间合法比较WM容量。另外，复杂广度任务和有关的WM测量与WM的理论概念化一致，作为在处理期间或当面临正在进行的干扰时用于存储信息的容量，其中借助于来自特定领域和一般领域机制的贡献。我们在该领域中的工作并不旨在为WM的任何具体理论提供支持，或描述将最好解释失语症个体中的WM缺陷的理论。建立用于失语症个体的任务和WM测量的有效性和可靠性将支持旨在测试WM的竞争理论的未来研究。

除以上所列的控制的领域以外，至关重要的是在有和没有失语症的人的研究中，为任何新的或改进任务以及测量提供可靠性和有效性的保证。重要的是，在没有认知非语言或语言损伤的人中，相对于传统的WM任务，确保改进任务具有高的同时有效性。最后，程序和得分方法必须加以标准化以使得能够比较不同研究和进行元分析。总体上，最好平行使用WM的多个测量，使得可以计算综合得分和/或进行潜在的变量分析。

另外，重要的是，关于失语症中的WM的研究要坚持用于失语症研究的一般准则。关键是要提供参加者的详细描述，其应当最低限度地包括人口统计特征，视力和听力筛查的结果，神经影像数据，语言损伤的描述，用于失语症诊断的理论根据，以及任何伴随的认知非语言、精神、以及运动缺陷的指示。应当使用适当的统计方法。

经许多学科的多年实验调查积累的经验证据已指定WM作为重要的构想，用于阐明在认知功能的各种领域中的个体差异。在许多研究中，已说明了WM对各种语言技能的贡献。已初步调查了WM在失语症的语言处理中的作用。然而，为了充分利用WM的构想来阐明在神经源性语言障碍中的语言和认知非语言缺陷，必须开发具有合理的理论、方法、以及心理测量特性的测量。

鉴于上述，有利的是，提供结合有一种可替换响应模式的认知和语言评价方法，其不需要说话、写作、打手势、或仪器操作来准确地评估对于这些响应方式具有困难的患者。进一步有利的是，提供这样的方法，其允许刺激适应以控制知觉、注意、以及眼球运动缺陷。进一步有利的是，提供这样的方法，其在测试刺激的呈现以前使依赖于参加者对指令的理解最小化。进一步有利的是，提供这样的方法，其允许在与评估任务同时连续记录处理，而在干预性言语指令、对响应的提示、或要求患者自觉规划响应的情况下没有中断任务。

发明内容

根据本发明的目的，提供了几种通过利用眼跟踪测量来评估患者的语言和认知处理的方法。这些方法使我们可以获得关于完整理解和认知能力的信息，其中许多严重无表现力的患者目前无法使用上述认知能力。通过眼跟踪进行的评估使与认知和语言评价的传统方式有关的混淆最小化，甚至在没有神经性疾病的人中。

在语言理解任务中眼跟踪的使用需要本发明的方法包括策略以确保“眼-心假设”(也称作“眼-心假定”)是有效的。该假设的本质是，“如果指示物(所指对象)是在看得见的地方，则眼注视目前正被处理的符号的指示物”。即，观看者倾向于注视他们正思考的对象或图像。因此，被评估的患者并不需要理解任何指令并且并不需要有意识地操作任何装置，如计算机鼠标、操纵杆、或按钮。通过眼跟踪进行的评估可以使得：刺激适应，其可以在语言处理困难的鉴别诊断中用来控制知觉、注意、以及眼球运动缺陷；在测试以前，减少依赖于患者对言语指令的理解和记忆；允许理解的实时测量；以及允许测试较宽范围的言语和非语言刺激类型。此外，甚至在具有严重运动和认知缺陷的患者中也经常保持眼睛运动。

本发明的第一方法涉及利用眼跟踪来评估语言理解。按照该方法，首先使患者座在计算机监视器前面。然后构造常规远程瞳孔中心角膜反射眼跟踪系统以跟踪患者的眼睛运动。接着，临床医生同时为患者提供预录的语言刺激并在计算机监视器的屏幕上为患者提供有关的视觉刺激。视觉刺激包括位于屏幕的四个角上的4个分开的图像。图像之一是对应于语言刺激的“目标”图像，而在屏幕上的其它图像则是并不对应于语言刺激的“非目标”陪衬。优选指导患者“以任何自然发生的方式注视在计算机屏幕上的图像”。

当患者以自然方式观察显示器时，眼跟踪系统连同定制计算机软件一起可以测量和记录凝视位置数据(即，表示患者所注视位置的数据)和凝视持续时间数据(即，表示患者注视显示器的特定区域多长时间的数据)。已发现，被分配到目标图像的患者总视觉凝视时间的持续时间的比例是他或她是否理解语言刺激的可靠指标，因此提供了患者语言理解水平的准确测量。

本发明的第二方法涉及评估语义关联启动对患者的影响。按照该方法，使患者座在计算机监视器前面并将眼跟踪系统构造成跟踪患者的眼睛运动，如上所述。接着，告知患者，他或她将在计算机屏幕上看到文字和图片集。告知患者阅读文字并以自然方式注视屏幕上的图片。

接着，在屏幕上，为患者提供连续的一系列图片刺激和相应的高关联原始词。在屏幕中心原文地提供每个原始词并且图片刺激出现在屏幕的三个角落。在每个集中的一个图片表示与原始词的高语义关联，而其它两个图片表示与原始词的低关联。

当提供图片刺激时，定制软件允许分析患者的未处理的眼睛注视测量。凝视持续时间测量提供了语义关联启动对患者的影响的可靠指标。例如，患者凝视与原始词具有高语义关联的图片的更大比例的持续时间关联于语义关联启动对患者的更大影响。

本发明的第三方法涉及工作记忆的评估。按照该方法，使患者座在计算机监视器前面并将眼跟踪系统构造成跟踪患者的眼睛运动，如上所述。接着，为患者提供以下指令：“你将看到图片和听到句子。听句子并注视图片。回忆你看到的颜色或形状。然后注视具有你刚看到的颜色或形状的角落”。

接着，为患者提供显示在计算机监视器上的多重选择图片阵列并伴随有预先录制的语言刺激，其对应于阵列中的图像之一。在多重选择阵列以后，以分开的显示提供待记住的颜色盒或符号(“存储项目”)。连续地提供几个多重选择阵列，每个阵列以后是存储项目(颜色或符号)的呈现。在每个序列的末端，为患者提供“识别屏幕”，其包括在显示器的每个象限中的符号或颜色的各种组合。组合之一(目标)对应于在前面的系列中向患者提供的所有符号/颜色的组合。

当提供图片刺激时，眼跟踪系统和定制软件允许分析患者的未处理的眼睛注视测量。以前对有和没有语言损伤的参加者的研究已表明，对阵列内的目标图像的凝视持续时间的比例是理解能力的有效和可靠的测量。

本发明的第四方法涉及注意力分配的评估。按照该方法，使患者坐在计算机监视器的前面并将眼跟踪系统构造成跟踪患者的眼睛运动，如上所描述的。接着，给予单任务条件视觉研究任务，其中在计算机监视器上向患者提供一系列多重选择图像显示。每个显示屏包括一个目标图像和三个陪衬图像。所有图像共享各种各样的图像特征。三个陪衬图像是相同的而目标图像就单个图像特征(例如，定向)而言是不同的。在三秒以后，检查者指导患者“注视不同图像”。

接着，给予单任务条件理解任务，其中首先指导患者“仔细地听单词”。然后向患者提供语言刺激，同时患者注视空白计算机屏幕。然后向患者提供多重选择图像显示，其中四个图像显示在屏幕的四个角落。图像之一是对应于语言刺激的目标图像，而其它三个图像是非目标陪衬。

接着，给予患者一系列双重任务试验。因此，指导患者“注视不同图像和仔细地听单词”。接着，在跟踪患者的眼睛运动的同时，同时向患者提供视觉搜索任务(上述的)和语言刺激。然后向患者提供多重选择显示，其包括一个对应于语言刺激的目标图像和三个非目标陪衬。

已发现，患者的眼睛注视持续时间测量步骤是患者分配注意力资源的能力的可靠指标。具体地说，当比较患者在双重任务条件下的性能与他或她在单任务条件下的性能时，这样的测量的持续时间的更大减小关联于患者的注意力分配的更大缺陷。

对于所有上述方法，临床研究已证明了，我们的方法可以显著更准确地评估脑损伤患者的损伤水平(对其经常难以评估理解)。

附图说明

图1是示出了在利用本发明的眼跟踪方法进行测试期间坐在计算机监视器前面的患者的透视图。

图2是在本发明的用于测试语言理解的方法中所使用的样品视觉刺激的示图。

图3是在本发明的用于测试语言理解的方法中所使用的样品视觉刺激的示图，其中原文地提供语言刺激。

图4是在本发明的用于测试语言理解的方法中所使用的第二类型的视觉刺激的实例的示图。

图5是示出了本发明的用于测试语言理解的方法的大概的实施方式的流程图。

图6是示出了本发明的用于测试语义关联启动的方法的大概的实施方式的流程图。

图7是在本发明的用于测试语义关联启动的方法中所使用的样品原始词和相关的视觉刺激的示图。

图8是本发明的用于测试语义关联启动的方法的样品预览和无预览试验的示图。

图9是示出了本发明的用于测试工作记忆的方法的大概的实施方式的流程图。

图10是在本发明的用于测试工作记忆的方法中的样品序列的示图。

图11是示出了本发明的用于测试注意力分配的方法的大概的实施方式的流程图。

图12是在本发明的用于测试注意力分配的方法中所使用的简单和复杂句子的特征的表格。

图13是在本发明的用于测试注意力分配的方法的单任务条件视觉研究任务中所使用的样品视觉刺激的示图。

图14是在本发明的用于测试注意力分配的方法的单任务条件理解任务中所使用的样品视觉刺激的示图。

图15是用于本发明的用于测试注意力分配的方法的单任务条件视觉研究任务的样品训练序列的示图。

图16是本发明的用于测试注意力分配的方法的单任务条件理解任务的样品试验的示图。

图17是用于本发明的用于测试注意力分配的方法的双重任务条件的样品训练序列的示图。

图18是本发明的用于测试注意力分配的方法的双重任务条件的样品试验的示图。

在描述在附图中示出的本发明的优选实施方式时，为了清晰起见，将采取专用术语。然而，本发明并不旨在限于如此选择的特定术语并且应当理解，每个特定术语包括所有技术等效物，其以类似方式进行操作以完成类似目的。

具体实施方式

I.利用眼跟踪来测试语言理解

参照图5所示的利用眼跟踪来评估患者的语言理解的本发明的方法的第一步骤，优选要求待测试的患者通过视觉筛选以证明在约20-30英寸的距离处阅读计算机监视器上的文本时具有适当的敏锐度，其中精确距离取决于在评估任务期间将提供给患者的视觉刺激的大小，如将在下面详细描述的。如果有必要的话，玻璃或接触透镜(隐形眼镜)可以用于矫正视力。还优选要求患者通过听力筛选以证明在25dB HL下对于500-、1000-、以及2000-Hz纯音具有适当的敏锐度。如果患者未能通过视力或听力筛选，则优选从另外的测试中排除他或她，或改进程序以适应其失能。预期，可以另外或可替换地给予用于筛查患者的视觉和听觉的其它方法、以及用于测试患者的身体和/或神经状态的方法。例如，另外的筛查方法可以包括标准中央视力筛查，色彩视觉筛选，周边视力筛查，用于患者视网膜完整性的筛查，瞳孔检查，眼球运动测试，以及检查患者眼睛的肿胀、发红、污物以及损伤，其可能会干扰眼跟踪(下文描述)。

接着，使患者舒适地位于常规计算机监视器的前面，就座位置如图1所示。然后将常规眼跟踪系统构造成当患者注视计算机监视器的屏幕时监控患者的眼睛运动。在本发明的方法的试验期间所使用的眼跟踪系统是ISCAN RK426和LC Technologies Eyegaze系统，两者均是远程瞳孔中心/角膜反射系统。这些系统需要使用照在参加者的眼睛之一上的近红外光。借借于模拟摄像机(在图1中，位于计算机监视器下方)利用60Hz的采样速率，记录在眼睛上的光反射的两个点，一个点来自瞳孔而另一个点来自角膜。然后数字化视频信号，使得能够基于反射的两个点来矢量计算相对于视觉显示的眼球位置。校正程序涉及在离监视器34英寸的距离患者观察在屏幕上的一系列5个或更多闪烁点。借助于云台透镜单元，眼跟踪系统可以补偿轻微头部运动，因此不需要头部限制或在眼球跟踪器的任何组件与参加者之间的任何形式的接触。

可以预期，各种其它眼跟踪系统可以可替换地用来进行下文描述的本发明的方法的步骤。这样的系统包括固定头系统，其利用头或腮托和咬栏来限制患者，头戴式系统，其校正头部运动并且可以允许患者身体的一般运动，以及远程眼球跟踪器，其中硬件并不接触患者的眼睛或头部并且其结合有云台摄像机，用于校正头部运动(和上述ISCAN系统一样)。

在选择适当的眼跟踪系统时，重要的是，相对于待测试患者的需要来考虑系统的要求。例如，一些系统需要固定头部位置以分开眼睛运动和头部运动，从而获得高空间准确性。这样的系统将适用于年青、健康成人，其是高度合作的并将容忍对头部和下巴运动的限制并且使用咬栏以帮助固定头部。然而，具有身体或认知功能损伤的成人、一些老年人或非常活跃的幼童可能不会容忍这些系统，对于他们来说，远程眼跟踪系统可以是更加合适的。

然而，良好的头部控制是另一个要考虑的事项，如果参加者不能容忍固定头系统，则可能需要头盔(或校正头部运动的远程系统)。如果患者必须戴与测试过程无关的头盔或其它帽子(帽盔)，则这可能会限制头戴式硬件的使用。还必须考虑眼镜的使用：对于一些系统，来自眼镜的反射会干扰操作准确性。事实上，如果个体具有协调他们的眼睛运动的问题、过度眨眼、或产生干扰数据收集的不规则眼睛运动，则对于一些个体来说用任何系统进行的数据收集可能是困难的。

分离式(unobtrusive)眼跟踪系统，如远程系统，在一些自然环境下，可以是优选的，但在较少身体控制的情况下，实验者会牺牲空间测量准确性。如果可以在很少或没有移动的情况下实施实验任务并且参加者是警觉的和合作的，则可能优选的是，探索与腮托或其它限制物一起使用的系统以限制头部运动。

另外，不同眼跟踪系统在定位和调节系统相关硬件所需要的时间量方面是不同的。例如，如果特定系统需要使用咬栏，则这将增加安装的时间。如果需要可携带性，则考虑可安装在可以移动到不同实验区的大车上的系统是一个好主意。一些系统最好在特殊照明条件下进行操作并且必须考虑亮度级。通常，白炽灯光(由标准灯泡产生)包括一些红外成分并且可以降低操作准确性。

再次参照图5，本发明的方法的下一步骤取决于是基于言语理解还是基于阅读理解来评估患者的语言理解。如果基于言语理解来评估语言理解，则临床医生通过同时向患者提供预录的语言刺激和向患者提供在计算机监视器屏幕上的相关的视觉刺激来开始最初的理解评价试验。例如，语言刺激可以是连同图2所示的相关的视觉刺激一起提供的“大黑色方块是在小红色圆圈的左边”(注意，在图2的屏幕上所示的对象是以彩色显示给患者，并且提供图2中的颜色单词，以有利于仅该黑色和白色文本的阅读者)。

视觉刺激包括位于屏幕的四个角的四个分开的图像。图像之一是“目标”图像，其直接对应于语言刺激。例如，基于相关的语言刺激“大黑色方块是在小红色圆圈的左边”，在图2中示出的在屏幕左下角的图像是目标图像。屏幕上的其它图像是“非目标”陪衬，就复杂性和与语言刺激的语义关系的程度而言，该“非目标”陪衬被小心控制。优选指导患者“以任何自然发生的方式注视计算机屏幕上的图像”。优选提供视觉刺激两倍的语言刺激的持续时间，加上两秒，四舍五入到最近的秒，虽然预期，可以结合有在视觉与语言刺激之间的其它持续时间关系。

定制计算机软件运行上述实验协议，包括人眼睛的多少移动的初始校准对应于具体已知的视角度以及刺激的呈现。另外的定制软件便于分析未处理的眼睛注视测量(即，x/y坐标对应于人眼集中于计算机监视器上的位置)，首先通过确定哪个数据对应于屏幕上的实际眼睛注视(即，眼睛足够长时间的稳定性以使人能够注意到并看到对应于他或她正凝视的图像的视觉信息，本文中定义为眼睛最少持续时间100毫秒的稳定性，其中视角公差为垂直地4度以及水平地6度)，然后通过确定每个凝视的持续时间和在视觉显示(每个凝视与其有关)内感兴趣的相应区域(例如，包括刺激图像的象限)。优选彼此相隔20度来定位视觉刺激内的图像，以消除借助于周边非中心凹观察来明确确定刺激项目的可能性。

利用被设计成确保眼-心假设的有效性的测试协议，上述假设认为观看者倾向于注视他们正思考的对象或图像，已发现，分配到目标的患者总视觉凝视时间的持续时间的比例是他或她是否理解语言刺激的可靠指标，因此提供了患者语言理解水平的准确测量。优选连续给予患者与上述试验类似的多个评估试验并连同不同复杂性的语言和视觉刺激。另外的测量还可以用来捕获患者的理解反应以及患者对于给定项目可能经历的理解难度。

如果基于阅读理解而不是言语理解来评估患者的语言理解，则以与上述试验基本上相同的方式来给予评估试验，不同之处在于：在视觉刺激显示的中心(参见图3中的实例)向患者提供语言刺激的文字刺激形式并且省略听觉语言刺激。简单地指导患者阅读显示在屏幕中部的文本，并且以上述方式记录和评估患者的眼睛注视。

在任何形式的理解评价测试(即，言语或阅读)期间向患者提供的刺激优先选自刺激的两个一般组：1)那些刺激，其包括背诵和描述各种形状、颜色、大小、以及命题(介词)和方向术语(如在上述以及图2中所示的实例)，其被认为是相对“无文化的”刺激，因为它们并不需要患者理解文化上特定的或不熟悉的单词、或解释参加者可能不熟悉的对象或作用的图像；以及2)那些刺激，其包括背诵和描述多元文化和多代交涉(呈现)和常用术语(在日常交际中使用的)。来自第二组的刺激的实例示在图4中。注意，小心地控制刺激中的每个图像的物理刺激特点和语意内容，使得当没有提供语言刺激时没有图像更多地打扰观看者。对于该项目存在4种潜在的语言刺激：“男人正亲吻拿着一朵花的女人”；“女人正亲吻拿着一朵花的男人”；“男人正亲吻持有一张图片的女人”；以及“女人正亲吻持有一张图片的男人”。

与上述第一组刺激有关的图像是基于修订标记测验(RTT)的改进。RTT是一种标准化测验，用于评估具有神经源性语言障碍的成人的听觉理解，其中给予患者言语指令以接触或操作具有不同颜色、形状、以及大小的塑料标记。简单指令的一个实例是“接触绿色方块”。更加复杂指令的一个实例是“将蓝色圆圈放置在绿色方块的右边”。基于15点多维尺度，对每个指令的每个要素的反应加以评分。为了在第一组中产生刺激，改进了来自RTT的第一8个分测验(子测验)的语言刺激。对于8个分测验的每一个产生5个项目。在分测验中，语言刺激具有不同的长度和复杂性。消除了动词短语如“接触”和“放置”。如在RTT中，使用方块和圆圈作为形状；使用黑色、绿色、红色、蓝色、以及白色作为颜色；并且大和小对应于形状的大小(尺寸)。

上述第一组刺激的优点是，图像的8个子集中的每一个具有不同的语言刺激特点，其中5个项目可用来采集在每一个中的重复性能。另外，由于控制在显示屏内的每个非目标图像的复杂性以及与“目标”图像的语义重叠的程度，所以可以评估理解的等级而不仅仅是简单的“正确”或“不正确”反应。

上述第二组刺激的优点是，每个刺激表示大量的语言结构：从短到长以及从简单到复杂。另外，来自第二组的刺激需要4种多重形式，因为4个不同的语言刺激集可以与相同的刺激集一起使用。

仔细开发连同视觉刺激(如上述那些刺激)一起使用的言语刺激以评估各种各样的单词以及简单和复杂句。在本发明的方法的试验期间，由言语刺激表示的语言构想的选择是基于在目前临床实践中所使用的范围广泛的失语症评估工具内的项目的详细评论。将232种言语刺激设计成4组，以对应于在多重选择显示中的4种视觉刺激。存在58个4种言语刺激集。言语刺激从单词变化到复杂句子以及句子的组合。单词刺激包括在相同语义类别中的名词、表示上级语义关系的名词、表示下级语义关系的名词、具有听觉/语音相似性的名词、形容词、动词、以及数词。短语包括名词和名词组合以及多个数字。简单规范句子包括主谓宾句子，其具有动名词主语和代词主语、具有及物动词(具有直接宾语)和不及物动词、以及介词和介词宾语。语法上复杂句包括这样的陈述句，其具有过去和现在时的可逆主语和宾语以及可逆的形容词比较级。其它句子包括数量陈述句、描述句、关于对立面的陈述句、否定句、叙述语句(过去时)、以及因果陈述句。两句子组合包括关于事件的相关序列的陈述句。在4个语言刺激的每个集内实施以下控制：长度(字母、音素、音节、以及单词的数目)的类似性，按照Kucera和Francis(1967)以及Thorndike和Lorge(1944)的规范在英语中发生频率的类似性，以及按照Dale&O’Rourke(1981)的规范的字词熟悉性。更详细地考虑了选择这些度量来指导言语刺激设计的详细原因以及这些和其它言语刺激控制措施的长处和弱点的总结。利用男声预先录制言语刺激(用于改善更有可能具有高频(相比于低频)听敏度问题的老年人的感知)并数字化。

预期上述理解方法的一种可替换实施方式，其中另外结合有临床医生显示屏以当评估实时进行时帮助测试管理员监控和评价评估的进展。临床医生显示屏是仅由临床医生看到而待测试的患者看不到的第二屏幕。该显示屏显示由试验参加者看到的相同显示屏，但还包括当前在线眼跟踪和测试得分信息。患者眼睛的视频图像表明眼跟踪功能是否正确工作。具有短“尾”的移动点表示患者的凝视追踪活动(在屏幕上和屏幕以外)。如果患者不看屏幕，则凝视点指示点会改变颜色(以及出现在临床医生的屏幕上并在相对于患者的真正注视方向的最近位置)。不同的视觉指示器会提醒临床医生是否患者闭上他的眼睛。

除了显示患者的眼睛运动模式以外，临床医生显示屏还显示自动化得分的结果。显示屏呈现在测试期间的中间结果和紧随测试以后的最终结果。因此临床医生显示屏提供了强大的用户界面，以便于测试管理员回应眼跟踪和得分信息并控制测试进展。单集的图形触摸屏控制使管理员可以容易和快速地开始、暂停、调节、重新开始、以及中止程序运行。

A.刺激的设计

预期，在测试期间可以给予不同于上述类型的刺激，虽然至关重要的是，特别要考虑到这样的刺激的选择和/或设计以确保准确的评估。注意力损伤不仅可以影响个体语言理解能力的准确性和效率，而且还可以影响适当的多重选择反应的选择的准确性和效率。观看者可以受到他们未觉察到的自上而下过程的打扰。例如，可能的是，参加者理解言语刺激并确定正确的相应的视觉刺激，但受到另一刺激(非目标陪衬)的物理特征的打扰，使得她或他选择分心刺激而不是正确确定的刺激。在这样的情况下，在参加者会对于该项目受到的“不正确”得分中将无法获得言语刺激的准确理解。考虑到刺激特点和图像内容对患有神经源性交流障碍的患者的测试响应的影响是尤为重要的。

不可能预测视觉图像特征对特定个体性能的影响；降低它们对任何给定个体的性能的影响的仅有方式是在多重选择图像集的设计中控制图像特征。因此，在多重选择图像中的特定的物理刺激特点的策略性设计对于在测试期间响应那些图像的有效性是必要的。并不共享与知觉领域中的所有其它项目相同的基本视觉特征的项目可以吸引不成比例的注意力。该现象被称作“弹出”效应。当观看者对于特定图像的视觉注意力变成不成比例地分配于所提供的图像时，显示中的多重选择图像的特点会引起弹出效应。例如，与黑色和白色图像混合的彩色图像可以吸引更大的视觉注意力。对视觉注意力具有已证明的效应的物理刺激特点和语意内容传送特点包括颜色、现场环境、定向、形象性(可成像性)、大小、角度、深度暗示和阴影、图像熟悉性、亮度、概念频率、复杂性、社会和文化影响、对称性和不对称性、以及清晰度。这些特点中的每一个，如果在多重选择显示的项目集中不加以控制，则在多重选择评估任务期间可以引起弹出效应。以下总结了关于这些特点中的每一个的经验证据。

B.视觉刺激特点以及对不成比例的视觉注意力的影响

颜色：在基于图像的任务中颜色作为误选项。当连同黑色和白色项目、或在颜色方面显著不同的项目一起提供时，彩色项目会吸引更加即时和更长的关注。Deffner(1995)进行在图像评价中认为关键的图像特征的研究。向参加者呈现一系列图像并指导他们表达他们的关于图像质量的偏爱。色彩饱和度、色彩亮度、以及彩色逼真度均是表明会影响参加者如何观察图像的项目。

定向：如果图像中的单项目具有与该图像中其它项目不同的定向，则具有不同定向的项目会变得突出。如果在多重选择显示中呈现的一个物体具有不同的定向，则会发生相同的效应。观看者的视觉注意力可以受到物体的不同定向的影响，并且与具有相同定向的其它图像相比，他或她会更经常和更长地注视这种图像。研究表明，如果存在多于一个的具有不同定向的项目，则弹出效应会降低。

大小：当观察一个显示屏中的多个图像时，相对大小是图像的物理特性，其会影响扫描模式。刺激的大小是指项目的空间范围。物体的不成比例的大小很可能吸引对多重选择显示中的图像的不成比例的关注。观看者更有可能集中于在多个图像的显示中的最大或最小物体。

深度暗示：当观察图像时，阴影、突出的细节、以及暗调反差已显示会影响眼睛运动模式。例如，与没有深度暗示的二维刺激相比，个体将更多注意力分配给以通过阴影的深度暗示的视觉刺激。当一起显示两维图像和具有深度暗示的图像时，会发生对多重选择图像显示的不成比例的注视。

亮度：Barbur、Forsyth、以及Wooding(1980)发现，背景颜色和亮度会影响观看者的视觉扫描模式。在他们的研究中，利用中灰色背景而不是黑色背景可以更好地记得数字。当背景的亮度大于目标背景的三分之一时，任务的正确性能还会增加。另外，与运动和复杂性的变化相比，亮度对比表明可以更快地被识别并且还具有更高的频率。不同程度的图像亮度可以引起在多重选择显示中眼睛运动的不成比例的分布。同样地，图像背景之间的亮度差异也可以影响观看者的视觉注意力。

复杂性：取决于正在观察的图像的复杂性，眼睛运动模式是不同的。因此，在显示屏内个别项目之间具有不同水平的复杂性可以导致不同的视觉注意力，如通过分配到那些图像的眼睛运动模式所测得的，而不管伴随言语刺激的内容。当观察复杂形状时，观看者倾向于集中于它们中的熟悉的几何形状。Bozkov、Bohdanecky、Radil-Weiss、Mitrani、以及Yakimoff(1982)表明，当指导他们识别形状时，观看者注视图形的角(多角形)。按照这些作者，“多边形轮廓形状的会聚线段的存在是用于形式感知和眼睛运动指导的重要暗示”。当所提供的多角形的形状包括不同量的会聚线段和角时，在多重选择显示中的不成比例的视觉注意力是可能的。识别时间会变化，这取决于如何容易地可以将对象的复杂形状识别为熟悉的几何概念。物体形状的复杂性会影响观看者的视觉注意力。例如，与结合多边形和圆圈的形状相比，更容易识别圆圈。与简单形状相比，观看者倾向于更长时间集中于复杂形状。

按照所观察图像的内容，扫视眼睛运动的频率和大小以及相应的凝视不同。当观察复杂的自然风景时，个别凝视的持续时间会减少而眼睛运动的次数则增加。当观看简单模式，如圆点、方块、以及线条时，观察到相反效应。如果在显示屏中图像之间在多重选择形式中的图像复杂性不同，则在显示屏中分配到图像的凝视持续时间的比例可能是不均衡的。与简单图像相比，对于复杂图像，可以观察到更多的凝视和更大的总凝视持续时间。

对称性：对称性在视觉扫描中的最初几次凝视期间加以确定，并对于随后的扫描模式具有强大的影响。因为冗余是对称性固有的，所以视觉注意力(如由眼睛注视所指示的)经常主要分配到对称形状的一侧。相反，当扫描不对称刺激时，眼睛注视倾向于被广泛分配到刺激。因此，与不对称图形相比，可以更容易和更快速地识别对称图形。当以多重选择形式在图像中显示不同程度的对称和非对称形式时，可能导致视觉注意力的不成比例的分布。

清晰度：与当图像具有清晰的边界时相比，当图像模糊不清时，观看者花费的凝视图像的时间倾向于更长。如果在多重选择显示中图像具有不同等级的清晰度，则观看者很可能对最模糊不清的图像注视更长的时间，使得在显示屏内的图像之间眼睛注视的分布将不是平衡的。

现场环境：按照Boyce和Pollatsek(1992)，“现场环境包括几何以及语义信息，其用来识别对象”。他们发现，对于并不属于特定环境的对象，例如起居室中的浴盆，参加者会注视更长的时间。背景或环境对识别物体的准确性具有影响。与当在没有背景的情况下呈现图像时相比，如果向参加者呈现在典型情况中的目标图像，则更容易识别它们。当没有控制显示中的图像环境时，可以引起不成比例的注视。例如，如果分离地显示在多重选择显示中的一些对象，而在现场环境中呈现其它对象，则在分离的对象和现场环境中的图像之间，凝视的分布是不太可能平衡的。同样地，如果在不寻常的或不适当的环境中显示一个对象，则观看者可能需要更长的时间来准确地识别对象并且还可以发生眼睛注视的不成比例的分布。

形象性：“形象性”是指通过视觉刺激来转达语义观念的容易和准确性。它对应于所描述概念的抽象性与具体性的观念。如果在显示中的一个或多个目标图像不是“可成像的”，则这可以影响人注视在显示屏中的地方。例如，与表达概念“花朵”或“球”相比，更难表达“愤怒”的抽象概念；当连同花朵和球的图像一起呈现时，用于“愤怒”的图像可以不成比例地吸引观看者的注意力。概念的形象性据说成为以下发现的基础：相比于控制物理刺激特点时的作用，可以更快和以更高速率识别对象。作者们对这些结果的解释是，固定对象，如椅子或灯，更容易彼此区分，而行为则显得类似的。如果以多重选择形式提供不同的刺激类别，则可以引起不成比例的注视，这是因为一个类别可以比其它类别更容易被识别，因而可能差异地分配视觉注意力。

立体感：已证明，观看者的观察角度会影响对象的识别。例如，熟悉的对象，如杯子，当观察角度是从杯子上方(相对于杯子前方)时，在显示屏中可能更难识别。如果以不寻常的立体感(与其它对象相反)来表示多重选择显示中的一个对象，则可以发生视觉注意力的不成比例的分配。

概念熟悉性：当观看者不熟悉刺激时，对视觉刺激的凝视时间可以显著增加。当观察不熟悉单词的阅读时，Rayner等人(1989)发现了类似的结果。尤其是就观看者的社会和文化背景而论，必须考虑这种现象。对于由多重选择显示中的图像表示的所有概念，他或她的语义知识可能不是相同的。

概念频率：概念频率是一种构想，其表示在日常生活中个体遇到特定概念的频率。该构想在认知领域中类似于在语言领域中词频所表示的含义。Rayner等人(1989)观察到在阅读期间词频对眼睛注视的影响。在处理单词时的容易或困难反映在当阅读时对于该单词的凝视时间。凝视时间不仅取决于单词中的音节数目而且还取决于单词的可预测性。相比于高频词，低频词倾向于被注视更长时间。虽然词频和概念频率并不是相同的，但表示概念(其对应于在显示屏中一起示出的低频词和高频词)的对象有可能引起不成比例的观察模式。

为了直接补充语言刺激，在理解评价中的每个视觉刺激理想地表示它旨在表达的语意内容的原型图像。由于个体生活经验，这提出了许多社会和文化挑战。例如，莎丽布料在西欧和北美文化中不是衣服的原型图像，但它在东印度文化中确实表示原型衣服。另外，如果语言评估任务包括计算机鼠标的图片并且观看者从未听说过计算机鼠标，但在显示屏中的其它图像表示熟悉的对象，则与显示屏中的其它项目相比，观看者可以将更多注意力分配到未知对象。

II.利用眼跟踪来测试语义关联启动的影响

参照本发明的方法的利用图6所示的眼跟踪来评估语义关联启动对患者的影响的第一步骤，必须设计多个图片刺激和相应的高关联原始词。可替换地，可以如从预先设计的一组刺激(提供为计算机软件捆绑的一部分)选择必要的刺激。现在将详细地描述这样的方法，其用来开发上述成对的刺激和相应的高度关联原始词，用于本发明的方法的实验研究。

A.图片刺激

在刺激发展过程中原先试验的图片刺激包括260个灰色阴影对象图片，其采用自最大的在线图片资料库，可用于实验和临床研究(TarrLaboratory万维网站，Cognitive and Linguistic Sciences Department，BrownUniversity)。Rossion和Pourtois(2004)已建立了常规性数据，用于命名这些刺激的一致性、熟悉性、复杂性、以及图像判断，其是由Snodgrass和Vanderwart(1980)开发的260个线条图的改进形式。所有图片被均匀地定尺寸为450×450个像素，其中分辨率为300个像素/英寸。

B.启动物-目标对

报道具有正常语言能力的总共100位成年、大学年龄的英语母语者(年龄范围：18至26岁；M＝19.8，SD＝2.4)作为参加者，用于将关联词赋予图片。参加者招募自Ohio University Department of Psychology的参加者池并给予他们参与的额外加分。以小册子形式，向每位参加者提供所有260个图片刺激。指导他们当看到小册子中的每个图片时写下它们想到的第一个单词。

记录对每个图片刺激的反应并加标签于参加者。对于260个图片目标的响应频率(对于特定图片刺激，选择相同关联词的参加者的数目)范围是2％至81％(M＝45.73，SD＝20.12)。25的响应频率(低于平均值1SD)被设定为截止准则。在提供的260个图片刺激中，排除95个图片刺激，因为它们受到不同的响应，相对于最高的频率响应，定义为小于25的响应频率。丢弃另外的36个图片刺激，因为它们与集中的其它图片共享它们的最高频率响应单词，对其来说，相同响应是更加强烈的。选择总共129个图片目标以及它们的高频率响应词。指定为图片刺激的关联词的响应词被指定为相应129个图片的语义关联启动物。鉴于对于某些词对来说启动是单向的，所以在使用这些联想反应作为启动物而不是作为目标时存在风险。例如，吉他可以启动音乐，但音乐不一定启动吉他。在这种情况下，使用响应音乐作为吉他的启动物是可疑的。通过利用传统的命名启动方法，测试每个启动物对其相应目标的显著的启动效应来解决上述问题。

C.高关联目标和低关联非目标项目

在眼睛运动条件(第二阶段)下，利用多重选择形式研究了语义(关联)启动。每个视觉上提供的单词启动物后面是一组三个图片，其中的一个与启动物(目标项目)具有高关联，而其它两个与启动物(非目标项目)具有低水平的关联。为了确定哪两个图片适当地描述为启动物的低关联非目标项目，采用了以下步骤：

1.利用随机数字表，其中每个数字对应于图片刺激，选择5个图片作为可能的选择，用于选择每个原始词的两个低关联非目标项目。

2.为了确保这些随机指定为低关联非目标项目的图片事实上与启动物无关，使用了由Palermo和Jenkins(1964)提供的词关联规范。对于每个原始词，5个指定为非目标项目的图片中没有一个可以对应于依照准则给定为反应的单词。如果5个选择中的任何一个已被给予作为对相应启动物的反应，则从随机数字表选择新的图片目标。

3.为了检查启动物与目标之间的非关联度以及从可能的5个选择中选择每个原始词的最终两个非目标项目，将对应于每个原始词的非目标图片的清单给予20名另外的具有正常语言能力的英语成年母语者。借助于传单，参加者招募自Ohio University学生社区并且年龄范围为18至25岁(M＝20.22，SD＝0.91)。基于从0(没有关联)至5(中等关联)的6点评定量表，这些参加者对原始词与选择作为低关联词的5个图片中的每一个之间的关联度划分等级。具有最低评级(2或更低)的两个图片刺激被指定为特定原始词的两个非目标低关联项目。对于每个原始词，以下图象阵列将包括一个目标图像连同两个非目标陪衬。两个非目标陪衬是这样的图片，其被选择成与原始词具有最低关联(从这个实验阶段)。非目标陪衬并不用于传统的启动实验但仅用于眼睛运动阶段。

D.用启动物-目标对进行的传统的启动实验

为了确保上述相关刺激对导致语义(关联)启动效应，用另外20位参加者进行了传统的语义启动任务，上述参加者是利用在启动物-目标对部分所提及的标准加以选择的并借助于传单招募自Ohio University学生社区。这些参加者的年龄范围在18到22岁之间(M＝19.60，SD＝0.88)。单独测试参加者。向每位参加者提供所有图片目标连同它们的相应名称(在计算机屏幕上一次一个地)并要求朗读这些名称。进行上述工作以确保参加者熟悉所有图片的名称。然后，对于每位参加者，进行两组试验。在第一组期间，每个图片目标的前面是无关启动物。对于接着的一组试验，每个目标的前面是相关启动物。按照该方法以获得对于相关与不相关试验的参加者内部的比较。在两组试验期间，保持呈现次序不变。这样做的目的是，使得在第二试验中在响应目标项目方面的任何额外的便利(由于在第一试验期间先前曝露于那些项目)在项目之间是不变的。

借助于Media Lab软件并在计算机屏幕的中心提供所有刺激。每个相关启动物-目标试验包括(a)呈现十字标记100毫秒，(b)以小写字母并以Arial字体呈现原始词(用于相关试验)或不相关单词(用于不相关试验)400毫秒，(c)呈现待命名的在中心的单目标图片(大小：450×450像素，分辨率：300像素/英寸)，直到获得响应，以及(d)在每个响应开始以后的2秒延迟以后开始下一个试验。要求参加者集中于屏幕中部并尽可能快速和准确地命名所描绘的物体(当它出现在Plantronics Audio 310头戴式噪声消除悬挂式麦克风中时)。要求他们在命名任务期间不要使用明显的填充符如“um”或“er”，使得不会引起不准确的语言反应时间测量。将麦克风连接至计算机用于自动记录命名的语音响应时间。实验者坐在与参加者相同的房间中以监控响应。

E.刺激分析

在参加者之间，利用总共129个成对t检验，比较了用于命名具有启动物和具有不相关单词的每个图片目标的响应时间。从数据库中删除所有不准确的反应数据(15.4％)。在不准确数据中，5.7％是麦克风相关错误的结果。删除其余的9.4％，因为它们表示目标的不准确名称。在129个启动物-图片对中，与不相关单词条件相比，在相关启动物条件下，仅50对显示命名时间的显著减少(a≤0.01)。

对仅50个启动物-图片对而不对所有129对观测到的反应时间便利表明以下事实：在相关和不相关试验中所使用的用于图片的重复启动可以被排除为启动效应。与上述无关联任务相比，语义(关联)启动效应仅限于50个启动物-图片对的原因可能是由于在该实验中启动物和目标的颠倒。为了澄清，在该实验中用作启动物的文字事实上产生为在最初无关联任务中响应图片的目标。因此，虽然图片启动在无关联任务物中的文字，但文字不能同样地在相反方向启动图片。

对每个目标图片进行逐项分析是重要的，以仅选择那些启动物-目标对，其显示语义(关联)启动效应的非常有力的证据并保持用于眼睛运动阶段的最后实验的启动物-目标数目较少和易管理。在该实验中显示便利的50对启动物-目标对中，删除另外的16对，因为它们与其它项目对共享低关联非目标图片。包括其余的34个启动物-图片对用于进一步实验。

参照本发明的方法的利用图6所示的眼跟踪来评估语义关联启动对患者的影响的下一步骤，优选以上面在题为“利用眼跟踪来测试语言理解”的部分中所描述的方式对患者进行视力和听力筛查。接着，使患者位于计算机监视器前面并将常规眼跟踪系统构造成当患者注视计算机监视器的屏幕时监控患者的眼睛运动，同样如在先前部分中所描述的。

接着，将以下指令(或其某种类似变体)给予患者：“你将看到在计算机屏幕上的文字和图片集。以你顺其自然的任何方式阅读单词和注视屏幕上的图片。你无需记得任何单词或图片”。接着，在如图7所示的计算机监视器上，向患者提供图片刺激和相应的高关联原始词(如上述开发和选择的)的阵列。预期，可以可替换地以预先录制的言语刺激的形式向患者提供原始词。对于每个在屏幕的中心视觉上提供的原始词，一组三个图片随后出现在屏幕的三个角(图片的大小：450×450像素，分辨率：300像素/英寸)。每组中的一个图片表示与原始词的高语义(关联)关系，而其它两个图片表示与原始词的低关联。小心控制在每个试验显示中目标和非目标陪衬的位置，使得在连续试验过程中目标和陪衬以相同频率出现在显示屏的所有四个角处。

当提供图片刺激时，定制软件便于分析患者的未处理的眼睛注视测量。凝视定义为100毫秒的稳定的头部眼球位置，其中位置变化的偏差为垂直4度和水平6度内。研究表明，100毫秒的阈值可以有效地区分凝视和其它眼球运动活动并且与眼睛运动和信息处理的目前的生理和认知模型一致。

眼睛运动启动协议包括两种可能的条件：预览和无预览(均示在图8中)。在预览条件下，对于每个试验，刺激项目的呈现次序如下：(a)呈现黑屏100毫秒，(b)预览呈现图片阵列4秒，(c)呈现原始词400毫秒，以及(d)重复呈现图片阵列4秒。在无预览条件下，对于每个试验，刺激项目的呈现次序如下：(a)呈现黑屏100毫秒，(b)呈现原始词400毫秒，以及(c)呈现图片阵列4秒。通常，在启动物与目标之间超过400毫秒的刺激开始异步性(SOA)据说能够提供启动的战略过程。在更短的SOA(小于400毫秒)下，自动过程占优势。

研究发现，在给予上述方法步骤期间，包括预览和无预览条件，患者的凝视持续时间测量是语义关联启动对患者的影响的可靠指标。这样的测量包括凝视持续时间的比例(在观察显示屏期间，个体注视一个特定区域的总持续时间除以所有凝视的总时间)、平均凝视持续时间(对于显示屏中的特定项目，所有凝视的平均凝视持续时间)、以及对于目标的第一遍扫描凝视持续时间(当观看者最早注视和最早注视离开感兴趣的区域之间的时间间隔)。上述测量的更大持续时间与语义启动对给定患者的更大影响相关联。

III.利用眼跟踪来测试工作记忆

参照本发明的方法的利用图9所示的眼跟踪来评估患者的工作记忆的第一步骤，优选以上面在题为“利用眼跟踪来测试语言理解”的部分中所描述的方式，对患者进行视力和听力筛查。接着，使患者位于计算机监视器的前面并处于就座位置，然后将常规的眼跟踪系统构造成当患者注视计算机监视器的屏幕时跟踪患者的眼睛运动，同样如在上述语言理解部分中所描述的。

接着，给予患者以下指令(或其某种类似变体)：“你将看到图片和听到句子。听句子并注视图片。记得你看到的颜色或形状。然后注视具有你刚看到的颜色或形状的角”。然后向患者提供显示在计算机监视器上的伴随有预先录制的言语刺激的多重选择图片阵列，其中预先录制的言语刺激对应于阵列中的一个图像。参照在图10的最左边的阵列，例如，言语刺激“男孩正看着女人”对应于在显示屏的右下象限中的图片。在多重选择阵列以后，在单独的显示屏中提供了待记住的项目(“存储项目”)。存储项目优选是抽象符号或色彩盒。如图10所示，连续提供许多多重选择阵列，每个阵列以后是存储项目(颜色或符号)的呈现。序列优选包括2至6个多重选择阵列。

在每个序列的末端，向患者提供“识别屏幕”，如在图10中最右边的识别屏幕。识别屏幕是多重选择阵列，其包括在显示屏的每个象限中所提供的符号或颜色的不同组合。一种组合(目标)对应于先前以给定序列提供给患者的所有符号/颜色的组合。例如，在图10中所示的识别屏幕的右上象限对应于存储项目的前面的序列。

优选连续显示多重选择阵列两倍于听觉刺激的持续时间加上两秒(四舍五入到最近的秒)，因为先前的研究已表明，在轻度至重度理解缺陷的情况下，这种持续时间可以为认识和发现正确的图像提供足够的时间。优选提供带有存储项目的显示屏各两秒。优选提供识别阵列各自5至15秒，如通过待记得项目的数目乘2.5秒所确定的。识别阵列并不伴随有言语刺激。

优选进行实际试验以确保在测试以前理解任务指令。优选以2至6的集大小并以升序提供多重选择阵列(各种大小为两组)。在一半的集中，优选使用抽象符号作为存储项目，在另一半的集中，优选色彩盒提供为存储项目。

定制分析软件被用来确定患者的眼睛注视位置和持续时间，以及用来消除眼动伪差。凝视被定义为眼的稳定位置至少100毫秒，其中水平偏差为6度以及垂直偏差为4度。

眼跟踪数据的总结是按照对目标图像的凝视持续时间(PFD)的比例，其定义为分配到具有目标图像的象限的总凝视持续时间除以对屏幕的总凝视持续时间(刺激的总呈现减去眼动伪差和扫视眼睛运动的持续时间)。目标图像被定义为对应于言语刺激的图像(对于多重选择图片阵列)或包含所有待记得项目的图像(对于识别屏幕)。以前对有和没有语言损伤的参加者进行的研究已表明，对阵列内的目标图像的PFD是理解能力的有效和可靠的测量。在没有认知、语言、以及神经损伤的个体中，已表明，对目标的PFD显著大于对陪衬的PFD，这意味着，当所述项目的理解是可能的时候，与显示屏内的其它图像相比，对应于言语刺激的图像将被注意更长的时间。

IV.利用眼跟踪来测试注意力

参照图11所示的本发明的评估方法的第一步骤，开发了多种视觉搜索任务刺激、视觉理解任务刺激、以及言语理解任务刺激。可替换地，任务刺激可以选自预先设计的一组刺激，如可以提供为计算机软件捆绑的一部分。现在将详细地描述用来开发用于本发明的方法的临床试验的上述刺激。

A.言语刺激

产生了60个言语句子刺激。30个刺激是简单的并且30个刺激是复杂的。控制的句子特点是：单词、音节、命题、动词的数目，以及词频。按照Rochon、Waters、和Caplan(1994)以及Thompson和Shapiro(2007)，可以通过这些特点(除词频之外)的仔细控制和操作来系统地增加或减小句子的复杂性。简单和复杂句适当地具有相同数目的单词/音节和相同数目的动词。最后，简单句具有简单主谓宾序列而复杂句包括中心嵌入式介词短语。句子特点的总结参见图12。由Grossman等人(2000)进行的研究表明，在类似句子类型之间的处理需求的差异引起任务要求的增加：从单到双重任务处理，以及在患有帕金森病(PD)的个体中语言理解缺陷会增加。如果患有PD的参加者在介词中心嵌入式短语的双重任务处理期间显示出容易受到增加的认知需求的伤害，则还可以预期发现当在变化的复杂性的单和双重任务条件下提供时在失语症个体中的复杂性效应。

由英语的成年男性母语者在隔音小房间中利用高品质动圈话筒来记录句子刺激。每个言语刺激被数字化(22kHz，在10.5kHz下低通过滤)，归一化强度，并存储在刺激演示计算机上。

B.用于视觉搜索任务的视觉刺激

产生了60个多重选择显示，各自包括在显示屏的每个角的一个图像。这些图像中的三个是陪衬图像，而一个图像是目标图像，就视觉复杂性而言，其不同于显示屏中的其它图像。产生了30个简单视觉搜索显示，包括这样的图像，其中三个陪衬是精确地相同的，而就复杂性而言，目标是不同的。产生了30个复杂显示，包括三个相同的陪衬。这些陪衬中的每一个具有不同定向，其理由是基于Shepard和Metzler(1971)的发现，其向8位参加者每次提供两个视觉刺激，包括具有不同定向的角形式。作者们要求参加者确定形式是否是相同形状而不管它们的定向。结果表明，反应时间会随着刺激的角度差异的增加而增加。作者们假定，在参加者可以比较刺激以前，参加者必须将对象心理旋转成相同位置。因此，心理旋转可以增加视觉搜索任务的认知负荷。关于一个实施例，参见图13。

C.用于理解任务的视觉刺激

产生了60个显示，其包含简单视觉刺激，在颜色(红色、蓝色、白色以及绿色)、大小(小和大)以及形状(圆圈和方块)方面对简单视觉刺激进行控制。这些显示的设计是基于Hallowell、Wertz以及Kruse(2002)的研究，其表明利用眼跟踪并利用类似显示来评估听觉理解的可行性。在每个图像中提供了两个视觉刺激。在每个显示屏中的一个图像对应于句子刺激(目标图像)，而三个图像是陪衬。它们与目标的语义关系被客观地定义如下：如果目标是“绿色方块和红色圆圈”，则一个陪衬是“红色方块和绿色圆圈”(目标的倒转)，一个陪衬是“绿色方块和蓝色圆圈”(一种颜色是错误的)，并且一个陪衬是绿色圆圈和红色圆圈(一种形状是错误的)。关于一个实施例，参见图14(注意，在图14中显示在屏幕上的对象以彩色呈现给患者，并且提供在图14中的颜色单词是为了有利于仅黑色和白色文本的阅读者)。

参照本发明的方法的利用图11所示的眼跟踪来评估患者的注意力分配的下一个步骤，优选以上面在“利用眼跟踪来测试语言理解”的部分所述的方式对待测试的患者进行视力和听力筛查。接着，使患者位于计算机监视器的前面并处于就座位置，然后将常规的眼跟踪系统构造成当患者注视计算机监视器的屏幕时跟踪患者的眼睛运动，同样如在以上语言理解部分中所描述的。

接着，优选对患者进行用于单一视觉搜索任务的短暂的训练期以确保患者理解在测试期间他或她应该做的事。因此，在跟踪患者的眼睛运动的同时，在计算机监视器上向患者提供一系列多重选择图像显示。每个显示屏包含一个目标图像和三个陪衬图像，其类似于在以上“用于视觉搜索任务的视觉刺激”部分中所描述的图像。所有图像共享各种各样的图像特征(例如，大小、形状、以及复杂性)。在每个显示屏中，三个陪衬图像是相同的，而目标图像就那些图像特征的一种而言是不同的。呈现每个图像显示三秒以确保患者感知在显示屏中的所有图像。按照Henderson和Hollingworth(1999)，在现场观察的最初数秒内处理视觉特征。因此，认为三秒足以使患者简要注意到在显示屏中的所有图像。在三秒以后，检查者指导参加者“注视不同图像”，同时检查者指向目标图像。该程序总结在图15中。重复该程序三次，使得患者已给出简单视觉搜索任务的两个实例以及复杂视觉搜索任务的两个实例。

接着，向患者提供5个简单和5个复杂的实际视觉搜索任务试验。在实际试验期间，检查者在计算机屏幕上观察患者的眼睛运动(参见在以上语言理解评估部分的“临床医生显示屏”的描述)。检查者观察并记录在视觉搜索任务期间患者是否注视目标图像。如果参加者选择陪衬而不是目标图像，则检查者再次显示显示屏并给出以下反馈：“你注视该图像”(检查者指向患者的不正确选择)。“这是不同图像”(检查者指向正确的目标图像)。如果患者不能正确地完成至少三个简单和三个复杂实际试验，则优选从进一步的测试中排除他或她。

接着，开始实际测试并将单任务条件视觉研究任务给予患者。因此，当跟踪患者的眼睛运动时，向患者提供60个视觉搜索任务试验，其类似于在训练视觉搜索任务期间给予的那些试验，每个试验持续6000毫秒并伴随言语指令“注视不同图像”。在自由观察情况下，研究表明，在没有任何语言刺激存在的情况下，视觉处理会快速发生在刺激呈现的第一秒钟内。对没有神经源性损伤的个体的视觉刺激对照的眼跟踪研究已表明，3000毫秒是处理类似的多重选择图像显示的足够的时间间隔。通过在相隔至少20度的视角的距离提供图像来控制周边视觉，在屏幕的四角各有一个。

参照在图11中所示的本发明的方法的下一个步骤，将单任务条件理解任务给予患者。首先指导患者“仔细地听单词”。接着，当跟踪患者的眼睛运动时，通过扬声器向患者提供言语刺激(类似于在以上“言语刺激”部分中所描述的刺激)，同时要求患者注视空白计算机屏幕6000毫秒。然后向患者提供包含图像的多重选择图像显示，上述图像类似于在以上“用于理解任务的视觉刺激”部分中所描述的那些图像。在屏幕的四个角的每一个角中显示四个图像。图像之一是对应于言语刺激句子的目标图像，而其它三个图像是陪衬。优选呈现这种显示两次，长达言语刺激(3000毫秒)加上1秒，四舍五入到下一个整秒，从而导致7000毫秒持续时间。可以选择这种时间长度以确保参加者具有足够的时间来处理言语刺激(潜在地背诵言语刺激，默念)并注视相应的图像显示。预期，必要时，可以变化持续时间。在图16中提供了理解任务的单一试验。

接着，优选对患者进行用于双重任务条件的短暂的训练期以确保患者理解在双重任务测试期间他或她应该做的事。因此，当跟踪患者的眼睛运动时，给予患者以下指令：“注视不同图像并仔细地听单词”。接着，当跟踪患者的眼睛运动时，向患者同时提供视觉搜索任务(上述的)和言语刺激(类似于上述的言语刺激)。在3秒以后，检查者指向视觉搜索任务的目标图像。然后向患者提供包含图像的多重选择显示，其中上述图像类似于在上述“用于理解任务的视觉刺激”部分中所描述的那些图像，其中之一是对应于言语刺激的目标图像。重复该程序三次，使得给予患者具有简单言语刺激的简单视觉搜索任务的两个实例和具有复杂言语刺激的复杂视觉搜索任务的两个实例。关于训练程序的实例，参见图17。

接着，提供12个双重任务的实际试验，包括四个简单试验(简单听觉和视觉刺激)、四个复杂试验(复杂视觉和听觉刺激)以及四个混合试验(视觉和语言刺激的混合复杂性)。如果患者选择在视觉搜索显示中的陪衬而不是目标图像，则检查者给出以下反馈(或其某种类似变体)：“你注视该图像”(检查者指向患者的不正确选择)。“这是不同的图像”(检查者指向正确的目标图像)。“注视不同的图像”。如果患者不能正确地完成至少8个实际试验，则优选从进一步测试中排除他或她。

检查者在计算机屏幕上在线观察在双重任务实际试验期间的眼睛运动(参见在以上语言理解评估部分中的“临床医生显示”的描述)。检查者观测并记录在双重任务条件下的视觉搜索任务期间患者是否注视目标图像。

参照图11所示的本发明的方法的下一个步骤，给予患者一系列双重任务试验。因此，当跟踪患者的眼睛运动时，以上文在双重任务训练部分中所描述的方式同时向患者提供言语句子刺激和视觉搜索任务。言语刺激各自具有3000毫秒的持续时间。呈现视觉搜索图像显示6000毫秒，紧接着是第二多重选择图像显示，其中目标图像对应于听觉刺激。基于Hallowell等人(2002)，呈现这种显示7000毫秒，两次，长达言语刺激加上1秒。关于双重任务条件的实例，参见图18。

研究发现，在给予上述方法步骤期间，患者的眼睛注视持续时间测量是患者有效地分配注意力资源的能力的可靠指标。这样的测量包括凝视持续时间的比例(个体注视一个特定区域的总持续时间除以在显示屏的观察期间所有凝视的总时间)、平均凝视持续时间(对于显示屏中的特定项目，所有凝视的平均凝视持续时间)、以及对目标的第一次扫描凝视持续时间(观看者最初注视和最初注视离开感兴趣区域之间的时间间隔)。具体地说，当比较患者在双重任务条件下的性能与他或她在单任务条件下的性能时，上述测量的持续时间的更大降低与患者分配注意力资源的能力方面的更大缺陷相关。

连同附图的该详细描述主要用来描述本发明的目前的优选实施方式，而不是用来表示可以构想或采用本发明的仅有形式。连同所说明的实施方式，以上描述陈述了用于实施本发明的设计、功能、方式、以及方法。然而，应当理解，可以通过同样旨在包括在本发明的精神和范围内的不同实施方式来实现相同或等效的功能和特点，并且在不偏离所附权利要求的发明或范围的情况下，可以采用各种改进。

Claims (42)

1.一种利用眼跟踪来测试人对刺激的响应以获得所述人的语言理解的信息的方法，包括：

a.为所述人提供言语刺激；

b.为所述人提供包括多个图像的视觉刺激，其中，所述图像中的一个是对应于所述言语刺激的目标图像；

c.当所述人注视所述视觉刺激时跟踪所述人的眼睛运动；

d.测量和记录注视位置数据和注视持续时间数据；以及

e.确定被分配到目标图像的人的总视觉注视持续时间的比例。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，可听见地提供所述言语刺激。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，预先录制所述言语刺激。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，原文地提供所述言语刺激。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在计算机屏幕上提供所述视觉刺激。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括构造眼跟踪系统以监控所述人的眼睛运动。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括设计所述视觉刺激以使分散注意力的视觉特征的存在最小化。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在实施步骤a以前给予听力筛选。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在实施步骤a以前给予视觉筛选。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括给予所述方法的实际试验。

11.一种利用眼跟踪测试人对刺激的响应以获得语义关联启动对所述人的影响的信息的方法，包括：

a.为所述人提供原始词；

b.为所述人提供包括多个图像的视觉刺激，其中，所述图像中的一个是与所述原始词具有高语义关联的目标图像；

c.当所述人注视所述视觉刺激时跟踪所述人的眼睛运动；

d.测量和记录注视位置数据和注视持续时间数据；以及

e.确定被分配到目标图像的人的总视觉注视持续时间的比例。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，可听见地提供所述原始词。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，预先录制所述原始词。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，原文地提供所述原始词。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，在计算机屏幕上提供所述视觉刺激。

16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括构造眼跟踪系统以监控所述人的眼睛运动。

17.根据权利要求11所述的方法，进一步包括设计所述视觉刺激以使分散注意力的视觉特征的存在最小化。

18.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在实施步骤a以前给予听力筛选。

19.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在实施步骤a以前给予视觉筛选。

20.根据权利要求11所述的方法，进一步包括给予所述方法的实际试验。

21.一种利用眼跟踪来测试人对刺激的响应以获得人的工作记忆的信息的方法，包括：

a.为所述人提供言语刺激；

b.为所述人提供包括多个图像的第一视觉刺激，其中，所述图像中的一个是对应于所述言语刺激的目标图像；

c.为所述人提供包括待记得的图像的第二视觉刺激；

d.为所述人提供包括多个图像的识别显示，其中，所述图像中的一个对应于所述第二视觉刺激；

e.当所述人注视所述第一视觉刺激和所述识别显示时分别跟踪所述人的眼睛运动；

f.测量和记录注视位置数据和注视持续时间数据；以及

g.分别确定被分配到目标图像和对应于所述第二视觉刺激的图像的人的总视觉注视持续时间的比例。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，可听见地提供所述言语刺激。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，预先录制所述言语刺激。

24.根据权利要求21所述的方法，其中，原文地提供所述言语刺激。

25.根据权利要求21所述的方法，其中，在计算机屏幕上提供所述视觉刺激。

26.根据权利要求21所述的方法，进一步包括构造眼跟踪系统以监控所述人的眼睛运动。

27.根据权利要求21所述的方法，进一步包括设计所述第一视觉刺激以使分散注意力的视觉特征的存在最小化。

28.根据权利要求21所述的方法，进一步包括在实施步骤a以前给予听力筛选。

29.根据权利要求21所述的方法，进一步包括在实施步骤a以前给予视觉筛选。

30.根据权利要求21所述的方法，进一步包括给予所述方法的实际试验。

31.一种利用眼跟踪来测试人对刺激的响应以获得人的注意力分配的信息的方法，包括：

a.给予单任务条件视觉搜索任务，包括：

i.为所述人提供包括多个图像的第一多重选择显示，其中，除了第一目标图像在至少一个图像特征方面不同外，所有的所述图像是相同的；以及

ii.指示所述人注视不同的图像；

b.给予单任务条件理解任务，包括：

i.为所述人提供第一言语刺激；以及

ii.为所述人提供包括多个图像的第一视觉刺激，其中，所述图像中的一个是对应于所述第一言语刺激的第二目标图像；

c.给予双重任务，包括：

i.同时为所述人提供第二言语刺激和包括多个图像的第二多重选择显示，其中，除了第三目标图像在至少一个图像特征方面不同外，所有的所述图像是相同的；

ii.指示所述人注视所述第二多重选择显示中不同的图像并且仔细地听单词；以及

iii.为所述人提供包括多个图像的第二视觉刺激，其中所述图像中的一个是对应于所述第二言语刺激的第四目标图像；

d.当所述人注视所述第一和第二视觉刺激以及所述第一和第二多重选择显示时分别跟踪所述人的眼睛运动；

e.测量和记录注视位置数据和注视持续时间数据；以及

f.分别确定被分配到第一、第二、第三和第四目标图像的人的总视觉注视持续时间的比例。

32.根据权利要求31所述的方法，其中，可听见地提供所述言语刺激。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，预先录制所述言语刺激。

34.根据权利要求31所述的方法，其中，原文地提供所述言语刺激。

35.根据权利要求31所述的方法，其中，在计算机屏幕上提供所述视觉刺激。

36.根据权利要求31所述的方法，进一步包括构造眼跟踪系统以监控所述人的眼睛运动。

37.根据权利要求31所述的方法，进一步包括设计所述视觉刺激以使分散注意力的视觉特征的存在最小化。

38.根据权利要求31所述的方法，进一步包括在实施步骤a以前给予听力筛选。

39.根据权利要求31所述的方法，进一步包括在实施步骤a以前给予视觉筛选。

40.根据权利要求31所述的方法，进一步包括为所述单任务条件视觉搜索任务给予训练。

41.根据权利要求31所述的方法，进一步包括为所述单任务条件理解任务给予训练。

42.根据权利要求31所述的方法，进一步包括为所述双重任务给予训练。