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© Ciências & Cognição 2007; Ano 04, Vol 12: 02-17 <http://www.cienciasecognicao.org> ISSN 1806-5821
Submetido em 13/10/2007 | Aceito em
26/11/2007 | Publicado online em 03/12/07
Classificação: artigo científico -
Versão em pdf
Como citar este artigo:
Maia,
M., Lemle, M. e França, A. I. (2007). Efeito stroop e rastreamento
ocular no processamento
de palavras. Ciências & Cognição; Ano 04, Vol
12, pp. 02-17. Disponível em www.cienciasecognicao.org
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Efeito stroop e rastreamento ocular
no processamento de palavras 1
Stroop effect and eye-tracking in word processing
Marcus Maia",
Miriam Lemle e Aniela Improta França
Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ),
Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
Resumo
Como é a organização cerebral
do léxico? As palavras são guardadas por inteiro ou existe derivação que forma
uma estrutura interna a elas? Usando dois paradigmas experimentais,
investigamos se a decomposição
morfológica é uma propriedade fundamental do processamento
lexical na leitura
de palavras isoladas no português do
Brasil. O primeiro experimento
propõe uma tarefa baseada
no chamado Efeito Stroop, no qual processos
atencionais concorrentes demonstram a natureza automática
das fases iniciais
do processamento da leitura. O segundo
experimento, usando protocolo de rastreamento ocular durante a leitura,
investiga as mesmas palavras,
pretendendo identificar, preliminarmente,
os pontos de fixação
e sacadas na primeira
passagem do olhar,
bem como nos movimentos regressivos. Os resultados
obtidos nos dois
experimentos permitem reunir
evidências de que, no processo
de leitura
, as palavras são derivadas
morfema a morfema, embora haja também heurísticas globais da visão que atuam
simultaneamente no processamento da leitura.
© Ciências & Cognição 2007; Vol. 12: 02-17.
Palavras-chave: rastreamento ocular; morfologia interna à palavra;
efeito stroop.
Abstract
How
is the lexicon organized in the brain? Are words stored as units or is there a
derivational process dynamically combining its pieces at each use? The present study, composed by two
experimental paradigms, investigates if morphological decomposition is a
property inherent to the lexical processing during a reading task in Brazilian
Portuguese. The first experiment deals with Stroop Effect, in which attentional
processes demonstrate the automatic nature of the initial phases of processing
during reading. Using an eye-tracking protocol, the second experiment
investigates the process of reading the same words, aiming at identifying,
preliminarily, the fixation points and the saccades during first eye scan, as
well as the regressive movements. The
results obtained in the two experiments gather evidences that, during reading,
words are delivered morpheme by morpheme, despite the fact that there are
concurrent global heuristics that act simultaneously in reading. © Ciências
& Cognição 2007; Vol. 12: 02-17.
Key-words: eye-tracking; morphology internal to words; stroop
effect.
1. Introdução
Um tema de
pesquisa muito
produtivo em
psicolingüística nas últimas três décadas é a investigação
do papel do processamento
morfológico2 no reconhecimento
de palavras e na organização
do léxico na mente
dos falantes. Uma questão importante
do processamento lexical
consiste em saber como as palavras
complexas são armazenadas e acessadas:
há decomposição morfológica prévia ao acesso
lexical?
Desde os estudos
seminais de Taft e Forster (1975;1976), que investigaram experimentalmente a armazenagem e a recuperação de palavras
polimorfêmicas na memória lexical, conduzindo ao modelo
BOSS, baseado em
fatores ortográficos e morfológicos
(Taft, 1979), os estudos sobre o parsing
perceptual de palavras oferecem evidências contraditórias: de um lado, trabalhos de orientação
conexionista, como Seidenberg e McClelland (1989) argumentam que os efeitos
encontrados em estruturas
sublexicais sejam apenas
epifenômenos da redundância
ortográfica; de outro lado, estudos como Marslen-Wilson
et alii (1994) apresentam resultados de experimentos de priming
evidenciando que as palavras são,
de fato, representadas morfemicamente ao
nível da entrada
lexical.
Além de sua
caracterização conflitante em psicolingüística, a
proposição de segmentos
sub-lexicais é controversa também
no âmbito da teoria
gramatical. Os Modelos Lexicalistas (e.g. Chomsky, 1995), embora
admitindo unidades menores
do que a palavra,
consideram a palavra pronta como
sendo a unidade que
dá entrada na derivação
sintática, ao passo
que modelos
não
lexicalistas, como a Morfologia Distribuída (cf. Halle e Marantz,
1993), assumem uma computação sintática operando por
fases com
unidades desprovidas de som. Ao final
de cada fase
acontece a competição, seleção e inserção de peças
de vocabulário nos
nós terminais
da sintaxe. Estas peças
passam então por
operações pós-inserção que dão a forma
morfofonológica final à derivação
O presente estudo investiga, preliminarmente,
se a decomposição morfológica é uma propriedade fundamental
do processamento lexical
na leitura de palavras
isoladas em português,
usando dois paradigmas
experimentais. O primeiro experimento
propõe uma tarefa baseada
no chamado efeito Stroop, no qual processos atencionais concorrentes
demonstram a natureza automática das fases
iniciais do processamento
da leitura. Nessa tarefa,
adaptada do estudo de Prinzmetal e colaboradores (1986), solicita-se
a identificação da cor
de uma letra componente
de um morfema
em condição
na qual há corte
morfêmico, comparativamente à condição
em que
o corte é não
morfêmico, incluindo, ainda, como controle, condição de pseudo morfemas
ou seja, palavras
em que
há apenas coincidência
fonológica com
a forma do morfema
(e.g. jornalista x entrevista). O objetivo
do experimento é verificar
em que
medida no processo
da leitura a identificação
implícita do morfema
no interior da palavra
fonológica exercerá efeito
de facilitação na realização da tarefa de identificação
cromática (por
exemplo, a cor
da letra i da forma ista). Este efeito
será medido através de duas variáveis dependentes:
o índice de acertos
e os tempos de decisão,
computados em milésimos
de segundos, utilizando-se a plataforma experimental Psyscope em computador
Apple Macintosh.
Um fator adicional também
incluído no design desse experimento é a verificação
de eventuais diferenças
de desempenho resultantes
da renegociação de significado
acarretada pela adição
do sufixo à raiz,
contrastando-se formas como, por exemplo, jornalista com formas como frentista.
Note-se que, no primeiro
exemplo, o sufixo -ista
tem sua computação
feita tomando por
base aquela da palavra
jornal,
enquanto que
em frentista
o significado da palavra
frente
não é o ponto
de partida da computação
semântica causada pela
introdução do sufixo
-ista, embora
as duas palavras compartilhem a raiz frent-.
Utilizando o equipamento
Head-fixed Viewpoint Eye-tracker (CLIPSEN/CNPq), o segundo
experimento investiga o rastreamento ocular das mesmas palavras,
pretendendo identificar, preliminarmente, os pontos
de fixação e sacadas
na primeira passagem
do olhar, bem como nos movimentos regressivos.
Os resultados obtidos nos dois experimentos permitem reunir
evidências para avaliar se, no processo de leitura, palavras
complexas são parseadas
morfologicamente, concatenando-se raízes a afixos, em contraste com
os modelos que
postulam a ativação lexical indiferenciada de vocábulos
plenos.
O artigo
é organizado da seguinte forma.
Na seção 2, faz-se
uma breve revisão da literatura sobre o processamento
da morfologia em
palavras isoladas, com
especial atenção
para a caracterização
dos modelos de reconhecimento
de palavras escritas,
procurando estabelecer o quadro
teórico relevante
para a discussão dos experimentos. A seção 3
reporta o experimento de decisão cromática
e a seção 4, o experimento
de rastreamento ocular. A seção
5 apresenta as conclusões do artigo.
2. Modelos de processamento
morfológico
Ao ler uma palavra, acessamos o seu
significado na íntegra,
diretamente no léxico
mental, ou
precisamos, preliminarmente, realizar operações de
decomposição morfológica, concatenação e interpretação
composicional? O acesso
lexical direto
é uma heurística do tipo
top-down3, em que se
procede diretamente do input sensorial
para um nível de representação
“mais alto”do
item lexical,
ou seja, a palavra
inteira, tomada
como um
listema (cf. Di Sciullo e Williams, 1987), sem precisar recorrer à análise de possíveis
subcomponentes do item. A decomposição morfológica, por
outro lado,
é um algoritmo
bottom-up em
que o acesso
lexical é o produto
final de operações
“menores” de segmentação
de morfemas, identificando-se
subunidades lexicais que são, então, montadas em
todos maiores,
os itens lexicais.
Os modelos de acesso
lexical direto,
também denominados de modelos de listagem
plena,
economizam em recursos computacionais, mas
precisam contar com
alta capacidade
de armazenagem mnemônica. Os modelos composicionais ou
de parsing pleno,
por outro
lado, demandam maior
custo computacional, mas economizam na armazenagem mnemônica.
Uma terceira alternativa
admite a possibilidade de que os dois tipos de processos –heurísticas
top down e algoritmos
bottom-up – possam coexistir
no processamento lexical. São os
modelos mistos
ou duais,
que lançam mão
dos dois tipos
de recursos, prevendo uma espécie de competição entre
eles.
O modelo de Affix-Stripping de Taft e Foster (1975)
é o precursor dos modelos
estruturais. Utilizando uma tarefa de decisão lexical,
Taft e Foster demonstraram que palavras com
raízes reais precedidas por prefixos (e.g. re+cursion) são
mais difíceis de rejeitar
do que palavras
com pseudo-raízes (re+pertoire). Uma vez que as
raízes reais seriam armazenadas
separadamente dos afixos, sua rejeição é mais
lenta, pois após a operação de isolamento do afixo estas raízes que
podem, de fato, ser
localizadas no léxico, requerem consideração extra
na tarefa de decisão
lexical. Por
outro lado,
as palavras com
pseudo-raízes apresentaram tempos de
rejeição menores justamente por não poderem
ser localizadas no conjunto
de raízes possíveis no léxico. Posteriormente,
Taft (1979) demonstra que o efeito de decomposição
morfológica do modelo Affix-Stripping também pode ser obtido em palavras com sufixos. Taft (1994) faz ajustes
no modelo prevendo que
a decomposicionalidade morfológica seja a rota
default,
mas que
o fator freqüência
possa também exercer
um efeito
que resulta em
pouca ativação dos morfemas
nas palavras mais
freqüentes, aproximando, na prática, seu modelo dos modelos duais.
No extremo
oposto, a hipótese
Full Listing de Butterworth (1983)
propõe que as palavras
estejam disponíveis para
reconhecimento no léxico
já com
sua morfologia,
sendo acessadas apenas em sua forma plena, sem qualquer operação decomposicional. Também
os modelos conexionistas como, por exemplo, o desenvolvido por
Seidenberg e McClelland (1989), propõem uma
arquitetura paralela
e distribuída de reconhecimento visual de palavras
em que
se pretende que ajustes
nos pesos
das conexões entre
unidades ortográficas e fonológicas sejam
propagados através de algoritmo de aprendizagem, sendo capazes
de simular o reconhecimento
de palavras de forma
associativa e rápida, sem utilizar a informação morfológica.
No caminho
do meio, estão os modelos
mistos ou
duais, que
combinam aspectos dos dois
modelos anteriores.
O modelo de Augmented
Addressed Morphology - AAM de
Caramazza e colaboradores (1988) propõe que
as palavras familiares
sejam acessadas de forma plena,
enquanto que
as palavras desconhecidas sejam alvo de processos
decomposicionais. O modelo
de dupla rota
paralela de Schreuder e Baayen (1995)
propõe que tanto
uma rota de parsing morfológico quanto
uma rota direta
sejam acionadas, em paralelo,
desde o início
do processo de reconhecimento
lexical. O modelo
de Marslen-Wilson e colaboradores (1994), estabelecido com
base em
experimentos de priming, propõe que a decomposição
morfológica seja mais provável quando
a relação entre
a palavra composta
com afixos
e a sua raiz
é transparente. Outro
modelo, o de Pinker (1991) prevê que as formas regulares, como,
por exemplo,
os passados simples
formados em –ed, em inglês,
sejam acessados via concatenação
morfológica, enquanto que os passados
irregulares, como
taught, por
exemplo, sejam armazenados plenamente no léxico.
Stockall e Marantz (2006), por outro lado,
apresentam evidências de experimentos utilizando a técnica
de Magneto-encefalografia, de que um único mecanismo de concatenação
morfológica dá conta tanto
dos passados regulares
quanto dos irregulares
em inglês.
Como se vê,
a literatura apresenta grande
divergência de posições
teóricas e métodos. Os experimentos
reportados nas seções a seguir
têm o intuito de investigar
preliminarmente a questão
a partir do exame de dados do português,
procurando avaliar de forma
ampla os três
tipos de modelos
de processamento lexical
resenhados acima a partir de dados recolhidos da atividade de leitura.
3. Experimento
1 – Decisão cromática
no processamento de palavras
isoladas
Este estudo baseia-se
no chamado “efeito stroop”, estabelecido através
de uma série de experimentos
clássicos em
que se testou a nomeação cromática em palavras para cores escritas com letras em cores que
podiam concordar ou
não com
a denotação das palavras (cf. Stroop, 1935). Conforme ilustrado na Figura 1, abaixo,
as respostas eram mais
rápidas quando havia convergência
do que quando
havia divergência.
Figura 1 - Efeito Stroop.
A interpretação destes resultados geralmente
sugere que a dificuldade em nomear palavras com discordância entre a nomeação
cromática e a cor das letras se deve a competição, neste caso, entre
significado literal e outro metafórico
No presente experimento, estabeleceu-se uma outra
sorte de discordância cognitiva:
morfológica e visual. A hipótese aqui é
a de que uma letra
poderia ter
sua cor
identificada mais acertada e rapidamente
quando fizesse parte
de um morfema
em que
todas as letras tivessem a mesma cor. A variável independente “recorte
cromático” indica, portanto,
que a manipulação
de cores poderia
singularizar o morfema
com todas as letras
na mesma cor (corte morfêmico) ou não (corte não
morfêmico). Outra
variável independente
do experimento foi chamada
de tipo de morfema,
incluindo três níveis,
a saber, morfema
concatenado a palavras (MP),
pseudo-morfema (PM) e morfema
concatenado a raízes (MR).
As variáveis
dependentes do experimento
foram os índices de acerto
cromático e os tempos
de decisão. A variável
independente “tipo
de morfema” permitiu que se examinasse o papel
de três fatores
no processamento de palavras
em português:
(1) Morfemas concatenados a palavras
(MP): palavras formadas por concatenação
de um morfema
a uma palavra, havendo transparência
semântica entre
a palavra complexa
e a base da qual
ela é derivada;
(2) Pseudo-morfemas (PM): controles
ortográficos em que
há apenas uma coincidência
ortográfica com a forma
dos morfemas.
(3) Morfemas concatenados a raízes (MR): palavras formadas por
concatenação de um
morfema a uma raiz,
situação em
que o significado
da palavra é arbitrário
e a leitura é dada
na enciclopédia.
3.1. Materiais e métodos
Participantes
Participaram do experimento,
como voluntários, 20 alunos
do terceiro período
de graduação em
Letras da UFRJ, todos
com visão
normal ou
corrigida.
Materiais
Os materiais
experimentais foram três listas de 14 palavras
cada, tendo-se procurado controlar
o tamanho e a freqüência
de ocorrência médios
das palavras cada
lista. Os tamanhos
foram equalizados, tendo cada lista, em média, 45 sílabas e
104 letras. As freqüências
tiveram como índice
para o seu estabelecimento o número
de ocorrências no sistema
de buscas Google, à época
em que
o experimento foi realizado. As diferenças médias
entre os índices
de ocorrência dos itens
das três listas
não foram significativamente
diferentes. A Figura 2 exemplifica as três listas:
Figura 2 - Exemplos dos materiais
experimentais
O design em quadrado latino
permitiu que todos os sujeitos
fossem expostos a todas as condições, mas não aos mesmos itens em todas
as condições, havendo, portanto, distribuição
do tipo de corte
“between subjects” em dois
grupos. A Figura 3 ilustra as seis condições
experimentais em que
se controlou também, sistematicamente, o
contraste de cores
verde e vermelho.
Figura 3 - Condições experimentais.
Além dos 42
itens experimentais, incluiram-se no teste oitenta itens
distrativos em que
letras no início
e no fim das palavras
eram destacadas cromaticamente.
Procedimentos
Os
participantes foram testados individualmente
em sala
isolada, em que
se encontrava o computador Macintosh I-Mac de 360MHz e uma caixa
de botões. Ao pressionar
a tecla amarela
na caixa de botões
ao lado do computador,
uma palavra era
chamada à tela
por 4 segundos,
sendo, após esse
lapso, automaticamente substituída por tela em que uma mesma letra
aparecia em verde
e em
vermelho seguida
de ponto de interrogação. Nos
itens experimentais, esta letra era sempre a primeira
letra do sufixo
ou do pseudo-morfema. Nos distratores, esta letra
estava em outras posições,
no início ou
no fim da palavra. Os participantes deveriam, então, escolher a cor da letra,
apertando a tecla verde
ou a tecla
vermelha na caixa
de botões. O programa
Psyscope registrava, então, a decisão
do sujeito, bem como os seus tempos de reação.
Após sua decisão, os participantes deveriam apertar
a tecla amarela
para que outra palavra
fosse chamada à tela,
prosseguindo conforme descrito anteriormente até
que todas as palavras
tivessem sido apresentadas, o que era assinalado por uma última tela com a palavra FIM. As
Figuras 4, 5 e 6, ilustram respectivamente
a caixa de botões,
a primeira tela
em que
uma palavra era
apresentada e a segunda tela em que a cor de
uma letra era
perguntada.
Figura 4 - Caixa de botões.
Figura 5 - Exemplo de tela em que o estímulo era
apresentado por 4 segundos.
Figura 6 - Exemplo de tela
com pergunta sobre a cor de letra .
3.2.
Resultados
Os resultados estão apresentados na Tabela 1 e nos Gráficos 1 e 2 abaixo.
Observe-se que o índice de acertos
na condição MPC é significativamente
maior do que
na condição MPN (X2=12,85; p
= 0,0003) e que os tempos
de decisão de acerto
de MPC são significativamente
mais rápidos
do que os de MPN (t = 3,797; p =
0,0002), confirmando que há um efeito de
recorte cromático atuante
nas condições com
morfemas. O recorte cromático
dos morfemas foi, de fato, um fator facilitador nas decisões,
fazendo aumentar o índice
de acertos e diminuindo o tempo médio de decisão. Observe-se, em
seguida, que
o mesmo não
se instancia na comparação PMC x PMN que
apresentam índices de acerto (X2= 0,2800; p = 0,5967) e de tempos de decisão
de acerto (t = 1,120; p = 0,264)
indiferenciados. Finalmente, a
comparação das últimas duas colunas entre si indica
que o efeito
do recorte cromático também
se instancia significativamente ao se comparar MRC com MRN.
O índice de acertos
na condição MRC é significativamente
maior do que
na condição MRN (X2=14,74; p
= 0,0001) e os tempos de decisão de acerto
de MRC são significativamente
mais rápidos
do que os de RN (t = 4,645; p = 0,0001).
Tabela 1 – Índices de acerto
e tempos de decisão
por condição.
Grafíco 1 – Índices de acertos.
Gráfico 2 – Tempos de decisão.
3.3.
Discussão
Os resultados obtidos indicam que
os sujeitos reconhecem mais acertada e rapidamente a cor
da letra alvo
nas condições com
recorte morfêmico, esteja o morfema em concatenação
com uma palavra(MP) ou
com uma raiz
(MR). Por outro
lado, não
se observou efeito de recorte cromático significativo, quer nos índices, quer nos tempos de decisão acertada, nas condições
com pseudo-morfema (PM).
Esses resultados sugerem que
os leitores utilizariam um procedimento de parsing
morfológico pleno, isolando os morfemas que
compõem uma palavra, quer esses morfemas estejam em
relação de transparência,
quer estejam em
relação de opacidade
com a base.
Nas condições com
morfemas concatenados a palavras (MP), os leitores
identificariam a palavra e o sufixo. Por exemplo, ao ler a palavra malinha, fariam a segmentação
mala+inha para
chegar ao significado
“mala pequena”.
Também nas condições
com morfemas
concatenados diretamente à raiz (MR), esta segmentação
se instanciaria. O que os resultados parecem
estar indicando é que
existe uma operação crucial
de concatenação de morfema
com raiz
que ocasiona uma negociação de significado, a qual
pode ser acrescida de mais
uma concatenação, cujo
aporte semântico regular
é processado em tempo
mínimo.
Crucialmente,
no entanto, as condições
com pseudo-morfemas em
que não
se observam efeitos significativos
de recorte cromático, parecem sugerir
que os leitores
têm conhecimento intuitivo da morfologia, não
segmentando morfemas quando há apenas
material ortográfico não segmentável, como
é o caso das palavras
da lista PM. Por
exemplo, ao ler a palavra
espinha, derivada do latim spina, ae,
o processador morfológico não seria ativadopara segmentar,
reconhecer e fornecer a interpretação ilegítima
“espi pequeno”, uma vez
que, nesse caso,
não há morfema
diminutivo a ser
segmentado e processado, apenas material ortográfico semelhante
que a competência
lingüística do falante
saberia diferenciar de um
morfema verdadeiro.
4. Experimento 2 – Rastreamento ocular
Este experimento rastreou os movimentos
oculares na leitura
do mesmo conjunto
de palavras do experimento
anterior, sem,
no entanto, incluir
a manipulação cromática.
A hipótese era
a de que as palavras
com morfemas,
sejam as transparentes, sejam as opacas,
apresentariam maiores tempos médios
de fixação e maiores
índices de movimentos
sacádicos progressivos ou regressivos
do que as palavras
com pseudo-morfemas. Esses índices mais elevados
de fixação e movimentação
ocular nas condições
com morfema
refletiriam a atividade de concatenação morfêmica levada
a efeito no processamento
visual dessas palavras,
em oposição
ao acesso mais
direto,
a ser observado
nas condições com
pseudo-morfemas, em que
não se esperariam níveis
significativos de computação
interna .à palavra.
A literatura sobre
rastreamento ocular da leitura reconhece não
só que
medidas de movimento
ocular possam ser
usadas para inferir processos cognitivos que
variam de momento a momento
na leitura, mas
também que
a variabilidade das medidas refletem o processamento on-line (cf. Rayner,
1983). Mais especificamente, Kuperman e colaboradores (2006) demonstraram que a
complexidade morfológica na leitura de palavras isoladas em
holandês implica maiores tempos de fixação.
Os três fatores da
variável independente
tipo de morfema
(MP, PM e MR) são examinados no presente estudo, que tem como variáveis dependentes
os tempos de fixação
e os índices de movimentos
sacádicos na leitura das palavras.
4.1. Materiais e métodos
Participantes
Participaram do
experimento 16 alunos
de graduação do curso
de Fonoaudiologia da UFRJ, com visão normal, sem necessidade de uso
de óculos ou
lentes de contacto.
Materiais