Samtal under svåra auditiva förhållanden

Samtal under svåra auditiva förhållanden

Shabnam Rostami Zohoory

Psykologi, kandidat 2022

Luleå tekniska universitet Institutionen för hälsa, lärande och teknik

Abstract

The project is based on examining how speech in noisy environments taxes working memory.

In the present study, an existing sound recorded material was used to examine how the ability to respond in statements is influenced by the semantic coherence of the spoken sentence as well as its audibility while also looking other linguistic and cognitive abilities. The quantitative study was based on a 2x2x2 experimental design and a total of 20 participants in the same cohort were included. Results showed that there is a statistically significant main effect of sentence-type (better performance for coherent than non-coherent sentences), and a statistically significant main effect of background (better performance with clear than noisy sentences).

These two main effects interact showing that the absence of coherence was more detrimental when sentences were uttered with background noise than when they were pronounced without.

There was a tendency towards an effect of task but surprisingly this suggested that performance was better when the sentences were rephrased as questions than when they were simply repeated. Further, there was no correlation between working memory and performance on the auditory test. These findings showed that the participants in the study managed the question task better than the repeating task. Therefore, the condition turned out to be less cognitive taxed, which did not give support to the study’s hypothesis.

Keywords: Working memory, noisy environment, working memory capacity, semantic auditory distraction

Sammanfattning

Studien baseras på att examinera hur tal i brusiga miljöer belastar arbetsminnet. Studiens experiment innefattar ett redan existerande ljudmaterial som ska testa hur förmågan att formulera en respons till ett yttrande påverkas av materialets hörbarhet och semantiska kohorens samt relationen mellan språkliga- och kognitiva förmågor. Experimentet innefattar att testdeltagarna får höra en mening och ska sedan i första uppgiften endast upprepa meningen (upprepa-uppgiften) och i andra uppgiften ska de omformulera meningen till en fråga (fråga- uppgiften). Den kvantitativa studien är baserad på en 2x2x2 experimentell design och innefattar totalt 20 testdeltagare från samma kohort. Resultatet visade att det fanns en statistisk signifikant huvudeffekt av meningstyp (bättre prestation vid meningar med kohorens än icke-kohorens), och en statistisk signifikans huvud effekt på bakgrundsljud (bättre prestation vid klart ljud än vid brusigt bakgrundsljud). Dessa två huvud effekters interaktion visar på att frånvaron av kohorens var mer avgörande när talsignalen var påverkad av brusigt bakgrundsljud än när signalen inte var påverkad. Oförväntat var prestationen bättre när meningarna omformulerades till frågor än när de enbart upprepades. Det tyder på att det inte finns något samband mellan arbetsminnets kapacitet och prestation på det auditiva testet. Därför var den betingelsen i fråga- uppgiften mindre kognitivt belastande än betingelsen i upprepa-uppgift, vilket inte gav stöd till studiens hypotes.

Nyckelord: Arbetsminne, Brusig miljö, Arbetsminneskapacitet, Semantisk auditiv distraktion.

Inledning

Eftersom att bakgrundsljud kan påverka talkommunikation och vara kognitivt påfrestande (Rudner & Lunner, 2014), så finns det ett intresse för forskning inom detta område. Villkoren i vardagen är sådana att människan oftast hör tal som har brutits ned, exempelvis av bakgrundsljud, eller när de distraheras av andra uppgifter (Wild, Yusuf, Wilson, Peelle, Davis,

& Johnsrude, 2012). Ett exempel på villkoren i vardagen är elever i ett klassrum. Om en elev sitter längst bak så är mottagandet av informationen som läraren längst fram tilldelar beroende av hur olika faktorer påverkar överföringen av information. Faktorerna kan i detta fall vara ljudisoleringen av rummet och om andra elever i omgivningen pratar.

Signalförsämring minskar mängden information i signalen, vilket försvårar mottagandet av information för individen. Kognitiv reservkapacitet (CSC) är en förutsättning för att kunna tolka det språkliga innehållet i tal och förbereda ett lämpligt svar, det vill säga, att delta i samtal/konversation (Mishra, Stenfelt, Lunner, Rönnberg & Rudner, 2014). Syftet med denna uppsats var att ta reda på om arbetsminneskapacitet (WMC) i allmänhet har ett samband med den kognitiva belastning som uppstår när försökspersoner ska utföra uppgifter som består av uppfattning av tal i brusiga miljöer. Sörqvist et al. (2010) visade med ett nytt test,

”storleksjämförelse-spann” (sicspan) att arbetsminnets kapacitet påverkas av störande ljud vid uppfattning av tal.

Tidigare forskning och teorier

Under en vanlig dag belastas arbetsminnet i hög grad, framförallt i samtal (Rudner & Lunner, 2014; Sörqvist, Ljungberg, & Ljung, 2010; Wild et al., 2012). Generellt har arbetsminnet kapacitet att lagra en begränsad mängd information under en kortare period, till exempel 7+/- 2 ord kan endast lagras en kortare tid i arbetsminnet (Groome, 2014; Wickens, Hollands, Banbury, & Parasurnam, 2013). Arbetsminnets resurser behövs för att kunna plocka fram det mentala lexikon som lagrat i långtidsminnet, det är viktigt när språksignaler och representationer i långtidsminnet korrelerar. T.ex. när en individ deltar i en konversation där denne endast uppfattat vissa ord i meningen, då kan arbetsminnet utnyttja det lagrade mentala lexikonet i långtidsminnet för att ersätta de ord som fattas så att meningen blir fulländad. Det mentala lexikonet är viktigt för att minska risken av mental överbelastning (Groome, 2014).

Viss information behöver människan bara minnas en kortare period och den informationen behöver därför inte lagras i långtidsminnet. Om all information skulle lagras i långtidsminnet då skulle den kognitiva reservkapaciteten vara mindre tillgänglig för avancerad bearbetning av tal (Mishra et al., 2014).

Edgar, Edgar och Pike (2014) och Wickens et al. (2013) menar att perception av tal är påfrestande för top-down-processen, vilket även Davis, Ford, Kherif och Johnsrude (2011) funnit viss evidens för. Perception av tal är påfrestande för top-down-processen då tal inte uppfattas lika tydligt som skrift. En text består av bokstäver som inte lämnar lika mycket utrymme för människan att tolka informationen fel, medan talsignalen överför informationen auditivt och människan kan därför lättare misstolka informationen som överförs i talsignalen då den inte är lika tydligt avgränsad som en text med bokstäver är (Groome, 2014; Wickens et

al., 2013). Informationsmottagandet av tal sker auditivt och ger färre ledtrådar som människan kan koppla till tidigare lagrad kunskap eller erfarenheter (Edgar et al., 2014). Människan får kortare tid på sig att testa informationen i tal till tidigare lagrade minnen, än vad den får under perception av text då det sker visuellt (Edgar et al., 2014; Wickens et al., 2013).

Davis et al. (2011) beskriver att när tal är degraderat så är prestationen bättre för semantiskt sammanhängande meningar (t.ex. var hennes nya kjol gjord av denim) än för avvikande meningar (t.ex. var hennes goda lutning gjord i morot). Det faktum att semantiskt innehåll förändrar begripligheten via top-down och bottom-up -processer får inte fullt stöd av Davis et al. (2011) studie. I komplexa arbetsminnesuppgifter, där det krävs att människan samtidigt ska minnas objekt och utföra en ytterligare uppgift som kräver mental ansträngning, skulle förlust av information inte bero på den kognitiva belastningen av utförandet av en den uppgiften utan endast bero på tidslängden av hela uppgiften. Minnesförmågan kommer då att drabbas av en tidsrelaterad försämring (Barrouillet, Bernardin, Portrat, Vergauwe, & Camos, 2007).

Det är fortfarande oklart vilken roll uppmärksamhet spelar i bearbetning av tal som är svårt att förstå (Wild et al., 2012). Wild et al. (2012) använde funktionell magnetisk resonanstomografi för att mäta bearbetning av talade meningar vid olika nivåer av uppmärksamhetsstörning och begriplighet. Resultaten tyder på att uppmärksamhet kan förbättra behandling av degraderat tal (Wild et al., 2012). Det finns viss evidens för att hjärnan spårar målet, alltså det tal som intresserar och att det tal/ljud som konkurrerar talsignalen avleds av selektiv uppmärksamhet som styrs av kognitiva processer (Rudner & Lunner, 2014; Wickens et al., 2013).

I en artikel skriver Pichora-Fuller och Singh (2006) att hörseln i huvudsak är en passiv funktion som ger tillstånd till den auditiva världen via ljuduppfattning. När människan lyssnar är det en process som görs med avsikt och då riktar människan sin fokuserade uppmärksamhet mot det hen uppfattar som meningsfull information. Förståelse av informationen som tilldelas människan definieras som en enkelriktad ansträngning. Medan kommunikationen är en dubbelriktad överföring av information mellan två eller fler personer och kräver därför mer kognitiv ansträngning (Pichora-Fuller & Singh, 2006). Meningen med Pichora-Fullers och Singhs (2006) artikel var att sammanställa flera tidigare studier som berör utvecklingen kring hörapparater för äldre människor. De ville framställa en sammanfattande vy för att skapa en större förståelse för hur auditiva och kognitiva processer interagerar när äldre människor lyssnar, hanterar och kommunicerar i realistiska situationer. För att sedan se över relevanta modeller och föreslå ny kunskap kring ålders relaterad auditiv hörselnedsättning berörande hörapparaters utveckling (Pichora-Fuller & Singh, 2006).

Rudner och Lunner (2014) skriver att kognitiv reservkapacitet (CSC) krävs för att kunna behandla och bearbeta tal där högre nivårer av mental ansträngning krävs. Talkommunikation under svåra hörbara förhållanden ställer särskilda krav på kognitiva resurser (rudner & Lunner, 2014). Det ställer höga krav på arbetsminnet och de exekutiva förmågorna som engagerar sig i att reda ut talsignalen. Talkommunikation under svåra hörbara förhållanden reducerar CSC och lämnar färre kognitiva resurser till högre behandlingsnivåer av tal. Den CSC påverkas av mängden koginitiv belastning, buller, visuella ledtrådar samt människans åldrande. Den fonologiska strukturen samt det semantiska innehållet i tal påverkar människans förmåga att behandla information som tilldelas i talsignalen. De har granskat evidens som tyder på att CSC kan förstärkas genom kognitiv träning och ge optimal balans mellan visuell, fonologisk och

semantisk information. Rudner och Lunner (2014) föreslår även att framtida studier bör fokusera sig på att finna sätt att optimera CSC.

Tidigare har Mishra et al. (2014) visat, med hjälp av ett kognitivt reservkapacitets test, att CSC i allmänhet inte går att relatera till arbetsminneskapaciteten (WMC) hos unga vuxna med normal hörsel. Mishra et al. (2014) studie visar resultat på att CSC kan återställa delar av konversationen genom visuella ledtrådar i det minskade bullret. Mishra et al. (2014) undersöktes CSC hos vuxna med åldersrelaterad hörselnedsättning. De fann att i allmänhet reduceras CSC mer hos äldre vuxna med hörselnedsättning jämfört med den yngre gruppen i deras tidigare studie. Förmodligen eftersom de äldre har sämre kognitiv förmåga och därför distribueras resultaten på olika sätt (Mishra et al., 2014).

Syfte

Syftet med denna studie var att skapa en förståelse för hur människans förmåga att formulera en respons till ett yttrande påverkas av: 1) den ljudliga hörbarheten med närvaro av brus 2) det semantiska innehållet i talsignal samt 3) hur relationen mellan dessa betingelser och arbetsminnets kapaciteten skulle kunna interagera. Avsikten med studier var att pröva om den eventuella kognitiva försämring är större under fråga-uppgiften än under upprepa-uppgiften.

Frågeställning

Är effekten av talgradering med brusigt bakgrundsljud (noice-vocoding) större vid omformulering av ett påstående till en fråga jämfört med enbart upprepning?

Hypotesen var att bakgrundsbruset försämrar testdeltagarnas prestation och att denna försämring var större under fråga-uppgiften än under upprepa-uppgiften. Ytterligare en hypotes var att det fanns en korrelation mellan arbetsminnet och det auditiva testet och att arbetsminnets kapacitet påverkade experimentets resultat.

Metod

Design

I den aktuella studien undersöktes förmågan att formulera en respons till ett yttrande, hur det påverkades av den ljudliga hörbarheten och det semantiska innehållet samt relationen mellan dessa förmågor och kognitiva förmågor. Testdeltagarna utförde dessutom ett arbetsminnestest (sicspantestet) för att undersöka om det fanns ett samband mellan arbetsminnets kapacitet och resultaten av samtal-i-brus-experimentet. Experimentet och Sicspantestet som utfördes i studien undersökte sambandet mellan testdeltagarnas arbetsminnekapacitet och prestandan på det auditiva testet.

Studien som utfördes hade en experimentell design och innefattade en beroende variabel och tre oberoende variabler. Dessa variabler var ortogonala och manipulerades inom en grupp som dessutom samspelade i en 2x2x2 experimentell design. Beroende variabeln var antal korrekta ord som deltagarna i samtal-i-brus-experimentet skulle återge, medan de oberoende variablerna var meningstyp (hög semantisk koherens, låg semantisk koherens), ljudkvalitet (clear, noisevocoder) och uppgift (upprepa, göra om till fråga). Samtal-i-brus-experimentet var avsett att testa hur arbetsminnet belastas vid samtal i brusiga förhållanden. Alla respondenter fick även göra ett arbetsminnestest (sicspan) för att undersöka deras arbetsminneskapacitet.

Sicspantestet utfördes i syfte av att undersöka om det fanns en relation emellan arbetsminneskapaciteten och prestationen i samtal-i-brus experimentet.

Urval

Studien krävde att testdeltagarna inte hade bristande språkkunskaper, bristande sensorisk förmåga eller att prestation inte påverkades av icke färdigutvecklad kognition respektive åldersrelaterad kognitiv svikt. Dessa krav var utsatta för att försäkra att studiens resultat inte påverkades av dessa eventuella faktorer. Totalt deltog 20 testdeltagare och alla var mellan 20 och 35 år gamla. Ingen av testdeltagarna led av någon hörselskada eller hade några kända uppmärksamhets- eller språkbearbetningsnedsättningar. Det var totalt elva kvinnliga deltagare samt nio manliga testdeltagare. Totalt 15 testdeltagare hade svensk bakgrund medan de resterande fem testdeltagarna hade utländsk bakgrund och talade därför ett eller flera språk till utöver det svenska språket. På grund av det gjordes ett typiskt urval av testdeltagare vilket innebar att ett subjektivt urval av individer valdes ut för rapportens ändamål och som ansågs vara typiska för den bakomliggande populationen studien ville uttala sig om (Bryman, 2011).

Tidigare studier har visat att samtal i brusiga miljöer påverkar den kognitiva belastningen (Lunner & Rudner 2014; Wild et al., 2012). Därför utfördes samtal-i-brus-experimentet i en tyst och lugn miljö. En eventuell aspekt som inte går att kontrollera är testdeltagarnas taltydlighet i de ljudinspelade resultaten, då det inte var klart ifall testdeltagarnas ljudnivå blev tydlig nog. Även om testdeltagarna ombads att tala tydligt och klart, kunde det fortfarande vara svårt att höra vilka ord testdeltagarna uppger på ljudinspelningen. Eftersom att vissa av meningarna i experimentet saknade koherens, uppgav även testdeltagarna meningar och ord som saknade koherens. De uppgav det de trodde att de hörde när de avlyssnat de uttalade

meningarna i samtal-i-brus-experimentet. Det påverkade utfallet av beräkningen av resultat (antal korrekta ord), då vissa upprepade meningar eller omformuleringar till frågor kunde vara otydligt formulerade av testdeltagarna. Det, i sin tur, gjorde det svårt att alltid höra vad de svarat och/eller att bedöma resultaten.

Material och Procedur

I studien utfördes två olika tester, ett samtal-i-brus-experiment samt ett arbetsminnestest (sicspan). I samtal-i-brus-experiment användes en noise-vocoder som är en ljudprocessor. Den fångar upp karaktären hos en ljudsignal för att påverka en annan ljudsignal. Hälften av meningarna var brusiga och därför svåra att höra, medan hälften av meningarna var tydliga och var därför lättförstådda. En del av meningarna i noise-vocoder gruppen var grammatiskt korrekt uttalade men sammanhanget i dessa meningar hade låg koherens och var därför svåra för försökspersonerna att förstå. Resterande meningar hade hög koherens och var därav naturligt lättare att förstå. Ett exempel på en mening med låg koherens är; månen sa till schemat att gå upp för matchen. Ett exempel på en mening med hög koherens är; pojken påminde föräldrarna om fotbollsmatchen. Sicspan är ett separat test som utförs via ett datorprogram (sicspan) som presenterar olika ja/nej-frågor. Frågorna innefattar storleksjämförelse av två olika föremål, såsom “tavla”, “hund”, “äpple”, etc. (Sörqvist et al., 2010). Mellan varje fråga presenterades ett slumpmässigt valt ord som testdeltagaren skulle memorera och uppge efter varje avslutad kategori. Sicspan materialet spelades upp via ett DMDX-program.

Testerna som testdeltagarna utförde i Samtal-i-brus-experiment gjordes via en dator, där tio testdeltagare använde sig utav hörlurar som var ljudisolerande och de resterande tio testdeltagarna utförde testerna med datorns interna högtalare, d.v.s utan hörlurar. De testdeltagarna som inte använde hörlurar utförde experimentet i en tyst och lugn miljö där varje testdeltagare kunde använda sig utav fokuserad uppmärksamhet. Innan varje testdeltagare skulle utföra de två olika experimenten fick de veta all information om studien. Testdeltagarna blev informerade om att samtal-i-brus-experimentet spelade in vad de sagt och att sicspan sparade alla deras resultat i programmet. Vidare blev de upplysta om att användandet av ljudinspelning var viktigt för undersökningens syfte. Dessa aspekter blev beskrivna för testdeltagarna både muntligt och skriftligt. Testdeltagarna blev även informerade om att resultaten och de ljudinspelade resultaten endast skulle användas till denna studie och att de fick lov att avbryta experimentet när de själva behagade (Bryman, 2011). Därefter fick testdeltagarna skriva under en samtyckesblankett.

Samtal-i-brus-experimentet

Ljudtestet innefattade två olika testdelar. Första delen indikerade att testdeltagaren skulle upprepa en mening i taget och i den andra delen skulle meningarna omformuleras till frågor.

Meningarna presenterades i tal och sedan upprepades de i tal av varje testdeltagare. Tio testdeltagare fick börja med upprepa-uppgiften, d.v.s att upprepa meningarna som blev uttalade i experimentet, vilket pågick i ungefär fem minuter. Kort därefter fick samma grupp utföra

fråga-uppgiften, d.v.s omformulera de uttalade meningarna till frågor, vilket tog ungefär lika lång tid som upprepa-uppgiften. De resterande tio testdeltagarna fick börja med att utföra fråga- uppgiften och sedan upprepa-uppgiften. Experimentet pågick i ungefär tio minuter. Hälften av alla meningar som uppgavs var i brus och icke koherenta, medan den andra hälften var tydliga och koherenta. Meningarna spelades upp slumpmässigt så att testdeltagarna inte skulle kunna utesluta när meningen skulle spelas upp brusig eller tydlig, koherent eller icke koherent.

Sicspan-testet

Sicspan-testet innefattade tio olika delar. De två första delarna innefattade två frågor och två ord, del tre samt fyra bestod av tre frågor såväl som tre ord, del fem och sex innefattade fyra frågor samt lika många ord, del sju och åtta omfattade fem frågor samt fem ord och slutligen bestod del nio och tio av sex frågor och lika många ord. Var och en av dessa delar involverade en kategori. Det menas att alla frågor och alla ord som presenterades i varje testdel innefattade samma kategori. Exempelvis kunde en kategori vara frukter, då handlade samtliga frågor och ord om frukter. Testet var utformat i olika kategori-indelningar eftersom att detta belastade arbetsminnet mer än om orden och frågorna skulle involvera olika ting. Denna typ av svårighetsgrad gjorde det mer besvärligt för testdeltagarna att minnas, då frågorna presenterar ord av samma kategori. Sicspantestet utfördes av varje testdeltagare efter att de genomfört samtal-i-brus-experimentet.

Arbetsminnestestet var ett sicspantest som endast prövade individuella skillnader i deltagarnas arbetsminneskapacitet. Här testades deltagarnas individuella förmåga att upprätthålla slumpmässiga ord i den ordningen de presenterades. Utöver det testades deltagarnas förmåga att kunna presentera kunskap inom vilket föremål av två föremål som är större eller mindre.

Dessa föremål som introducerades i testet kunde inte uppfattas visuellt av deltagarna utan de uppgavs i textad form. Experimentet presenterade först en fråga om två olika föremål där testdeltagarna skulle avgöra vilket av dessa föremål som var större eller mindre än det andra.

De angav att det första föremålet var större än det andra, genom att trycka på siffran ett på tangentbordet ifall påståendet stämde och siffran noll, ifall det inte stämde. Testdeltagarna hade endast fem sekunder på sig att ange rätt svar. Efter varje fråga presenterades ett ord som testdeltagarna endast hann uppfatta, d.v.s. ordet presenterades endast under en extremt kort tid.

Då lika många frågor som ord presenterades skulle testdeltagarna ange rätt ord i rätt ordning.

Testet höll på i ungefär tio minuter. Från början behövde testdeltagarna endast besvara två frågor och minnas två ord varpå antalet frågor och ord ökade. Slutligen skulle testdeltagarna svara på totalt sex frågor och komma ihåg sex ord som presenterats, för att sedan skriva ner orden i rätt ordning i en uppgiven spalt.

Genomförande

För att undersöka hypotesen som beskrevs i frågeställningen har en variansanalys använts.

Efter att alla testdeltagare utfört samtal-i-brus-experimentet, spelades testdeltagarnas uttalande upp, dvs varje mening de upprepat eller gjort om till en fråga. De spelades upp för att få fram antal rätt ord och för att undersöka att uppgifterna utförts på ett korrekt sätt. Genom att jämföra

testdeltagarnas upprepade meningar/frågor med ett facit som beskriver vad de ursprungliga meningarna faktiskt bestod av var det möjligt att få fram antal korrekta ord som testdeltagarena uppgivit. Dessa resultat sammanställdes under åtta olika rubriker. Rubrikerna innefattar fyra olika delar av upprepa-uppgiften och lika många delar av fråga-uppgiften. De första fyra rubrikerna involverar hög koherens och tydlig bakgrund (clearvocoder, CV), låg koherens samt brusig bakgrund (noisevocoder, NV), låg koherens och CV. Den sista rubriken innefattar hög koherens och NV. Dessa värden har sedan analyserats genom interferensstatistik, vilket presenteras i resultatdelen. Medelvärdet , typvärdet och medianen av alla testdeltagares resultat kalkylerades, för varje individuell rubrik.

Resultatet för sicspan-testet beräknades genom att notera testdeltagarnas resultat, det vill säga antal korrekt besvarade frågor och antal ord. Statistiken användes således för både antal korrekta ord i rätt ordning, samt antal korrekta ord överlag. Resultaten av antal korrekta ord i rätt ordning, antal korrekta ord överlag samt antal korrekt besvarade frågor, testades i en variansanalys för att pröva sambandet mellan sicspantestet och samtal-i-brus-experimentet.

Resultat

Tabell 1

Medelvärden och standardavvikelser hos antal rätta svar i de experimentella betingelserna. N

= 20.

___________________________________________________________________________

R_H_C R_H_N R_L_C R_L_N Q_H_C Q_H_N Q_H_C Q_H_N ___________________________________________________________________________

Medelvärde 63,05 42,85 56,75 22,6 64,5 47,6 58,5 27,35 Standard- 8,14 11,30 10,94 10,90 9,59 16,86 10,62 11,80 avvikelse

___________________________________________________________________________

(R=upprepa, Q=fråga, H=hög koherens, L=låg koherens, C=tydlig bakgrund och N=brusig bakgrund.)

I Tabell 1 beskrivs den deskriptiva statistiken för resultatet av fråga-uppgiften och upprepa- uppgiften i meningar med/utan semantiskt sammanhang och med/utan brusigt bakgrundsljud.

En 2 * 2 * 2 (uppgiftstyp * koherens * brusnivå) ANOVA med upprepad mätning för alla faktorer visade en statistiskt signifikant huvudeffekt av koherens så att högre prestation uppvisades vid hög koherens; F(1, 19) = 122.14, p < .001 och av brusnivå så att högre prestation uppvisades vid tydlig bakgrund; F(1, 19) = 148.13, p < .001. Dessutom erhölls en statistiskt signifikant interaktion mellan koherens och brusnivå; F(1, 19) = 35.85, p < .001. Effekten av koherens var större vid brusig bakgrund än vid tydlig bakgrund. Inga fler signifikanta effekter påvisades.

Tabell 2

Deskriptiv statistik av de olika menings typerna hos försökspersoner med svensk bakgrund och utländsk bakgrund.

__________________________________________________________________________

Deskriptiv R_H_C R_H_N R_L_C R_L_N Q_H_C Q_H_N Q_L_C Q_L_N statistik

__________________________________________________________________________

Medelvärde 53,33 39,27 51,27 21,6 58,6 45,8 50,87 28,53 försökspersoner

med svensk bakgrund

Medelvärde 64 34,2 49,2 14,8 59,2 29,6 53,4 12,8 försökspersoner

med utländsk bakgrund

__________________________________________________________________________

(R=upprepa, Q=fråga, H=hög koherens, L=låg koherens, C=tydlig bakgrund och N=brusig bakgrund.)

Det intressanta i Tabell 2 är att deltagare med svensk etnisk bakgrund, i jämförelse med deltagare med utländsk etnisk bakgrund, presterade bättre i upprepa-uppgifterna; t(18) = 2.158, p = .045 och fråga-uppgifterna med hög koherens och brusigt bakgrundsljud; t(18) = 3.463, p

= .003, låg koherens och tydligt bakgrundsljud (ej signifikant), samt med låg koherens och brusigt bakgrundsljud (signifikant för fråga-uppgiften t(18) = 4.539, p < .001). Analysen visade på en statistiskt signifikant huvudeffekt av att ha utländsk bakgrund, dvs studien fann stora variationer mellan resultatet av deltagare med svensk bakgrund och deltagare med utländsk bakgrund.

Därutöver visade analyserna ingen signifikant korrelation mellan sicspan-testet och prestationen på det auditiva testet. Vidare fanns det heller inga samband mellan ålder och prestation på auditiva testet eller mellan ålder och sicspan-testet.

Diskussion

Syftet med studien var att besvara frågan om effekten av talgradering genom noice-vocoder var större vid omformulering av ett påstående till en fråga jämfört med enbart upprepning.

Hypotesen var att brusigt bakgrundsljud skulle försämra prestation och att den skulle vara större under fråga-uppgiften i jämförelse med upprepa-uppgiften. Resultaten visade att försökspersonerna i undersökningen klarade av fråga-uppgiften bättre, vilket tyder på att den betingelsen var mindre kognitivt belastande än upprepa-uppgiften. Resultaten gav således inte stöd till hypotesen, vilket tyder på att bakgrundsbrus påverkar prestationsförmågan mer under upprepa-uppgiften än vad det gör under fråga-uppgiften.

Ytterligare var en hypotes att det skulle påvisas en korrelation mellan arbetsminnet och resultatet på det auditiva testet (samtal-i-brus-experimentet), men en sådan relation påvisades inte. Med tanke på att prestation tenderade att vara bättre under fråga betingelserna så var det inte så förvånande att korrelation till sicspan uteblev. Eftersom upprepa-uppgiften var mer kognitivt belastande än fråga-uppgiften, tyder detta på att det inte fanns något samband mellan arbetsminneskapacitet och resultatet av samtal-i-brus-experimentet. Fråga-uppgiften krävde mer arbetsminneskapacitet än vad upprepa-uppgiften gjorde. Eftersom att den kognitiva belastningen var större vid upprepa-uppgiften tyder detta på att arbetsminneskapacitet inte spelade någon roll i den kognitiva belastningen av uppgifternas utförande.

Då resultaten inte gav stöd till hypotesen, blev testdeltagarnas etniska bakgrund ifrågasatta.

Det visade att den utländska bakgrunden av vissa försökspersoner kan ha påverkat testresultaten. Testdeltagare med utländsk bakgrund presterade generellt sämre i både upprepa- uppgiften och i fråga-uppgiften, jämfört med testdeltagare med endast svensk bakgrund. Det kan bero på att testdeltagarna med svensk bakgrund har ett mer utvecklat vokabulär i jämförelse med testdeltagarna med utländsk bakgrund. Perception av tal ger mer påfrestningar för top- down processer (Edgar et al., 2014; Groome., 2014; Wickens et al., 2013). Eftersom att testdeltagarna endast fick ett par sekunder på sig att testa informationen i de uttalade meningarna till tidigare lagrade minnen, kan det resulterat i att prestationen i upprepa-uppgiften var sämre för alla testdeltagare. Men det kanske påverkade testdeltagarna med utländsk bakgrund mer, då de kanske funnit förre ledtrådar i talsignalen som de kunnat testa mot deras tidigare lagrade kunskaper (Edgar et al., 2014; Wickens et al., 2013).

Davis et al. (2011) förklarar att förbättrad förståelse av meningens innehåll genom skadat tal kan uppstå i ett senare skede, då bearbetningen i senare skede optimalt kombinerar flera källor/ledtrådar till osäkerhet i talsignalen. Det kan dock inte påverkat resultaten i upprepa- uppgift under samtal-i-brus-experimentets gång, då testdeltagarna knappt fick tid emellan deluppgifterna för att kunna samla ledtrådar till lagrade erfarenheter/kunskap för att komplettera meningarna med hjälp av top-down processen. Då resultatet i denna studie visade att den kognitiva belastningen var större i upprepa-uppgiften än fråga-uppgiften, kan resultaten av Davis et al. (2011) studie till viss del relateras till våra resultat. Testdeltagarna gav sig själva tid att tänka efter för att kunna omformulera en mening till en fråga, vilket tyder på att testdeltagarna tog sig mer tid att använda top-down processen. Eftersom att Davis et al. (2011) studie funnit viss evidens för att förståelsen av meningens innehåll genom skadat tal/tal med brusigt bakgrundsljud kan inträda vid en senare period, kan det vara så att deltagarna lyckats

förstå meningarnas innehåll och lyckas omformulera de till frågor på ett bättre sätt än vid upprepa-uppgiften. Via tidigare erfarenheter kan testdeltagarna få ihop meningar i de brusiga ljudinspelningarna (David et al., 2011). Det är möjligt att testdeltagarna inte uppfattat alla ord som uttalas i experimentet, men via tidigare erfarenheter kan de få ihop konkreta meningar.

Det är svårare när meningen har låg koherens än när den har hög koherens, då en mening med låg koherens inte går att koppla ihop ordentligt.

Wild et al. (2012) menar att uppmärksamhet förbättrar behandlingen av degraderat tal och dessa resultat stärker denna studies hypotes om att prestationsförmågan skall vara sämre under fråga-uppgiften än under upprepa-uppgiften. Det krävs en mer krävande form av uppmärksamhet, så kallad delad uppmärksamhet vid fråga-uppgiften (Wickens et al., 2013).

Eftersom att testdeltagaren skall fokusera sig på att höra vilken mening som presenteras i experimentet och sedan skall denne lyckas omformulera meningen till en fråga. I motsats till Wild et al. (2012) resultat visade resultatet från samtal-i-brus-experimentet att testdeltagarna presterade bättre på fråga-uppgiften i jämförelse till upprepa-uppgiften. Testdeltagarnas uppmärksamhet belastas mer under fråga-uppgiften än upprepa-uppgiften, men det kan bero på att testdeltagarna inte behövde vara så exakta i sina svar under fråga-uppgiften. Där fick de möjligheten att själva formulera meningarna till frågor, meningens innehåll kan ha blivit tydligare för testdeltagarna och därmed presterat bättre.

Ett samband mellan sicspan-testet (arbetsminnestestet) och fråga-betingelserna förväntades, särskilt i brus eftersom dessa betingelser skulle vara mer kognitivt belastande och därav kräva mer arbetsminneskapacitet. Då Barrouillet et al. (2007) beskrivit teorin om att längre behandlingstider skulle resultera i längre fördröjning i bibehållande av information, antog experimentledaren att fråga-betingelsen skulle vara mer kognitivt belastande eftersom att sicspan-testet prövade testdeltagarnas arbetsminneskapacitet. Testdeltagarna bevarade orden i arbetsminnet under en längre tid när de skulle fundera ut en bra omformulering av meningen till en fråga i jämförelse med när de bara skulle upprepa meningen. Då fråga-uppgiften krävde mer tid för perception samt omformulering av mening till en fråga, borde det ovan nämnda antagandet stämma överens med att fråga-uppgiften skulle varit mer kognitivt belastande. Men något sådant samband fann inte stöd i denna studies resultat.

Talkommunikation under svåra förhållanden ställer särskilda krav på kognitiva resurser (Rudner & Lunner, 2014) och därför är det förvånande att det inte fanns något samband mellan arbetsminneskapaciteten och prestationen i samtal-i-brus-experimentet. Det är underligt att arbetsminneskapaciteten inte påverkade den kognitiva belastningen under de olika uppgiftsutförandena (upprepa-uppgiften samt fråga-uppgiften) i det auditiva experimentet. Då CSC påverkas av kognitiv belastning och buller (degradering av tal) (Rudner & Lunner, 2014), är det inte förvånande att försökspersonerna presterade sämre när meningarna saknade koherens och/eller hade brusigt bakgrundsljud.

Mishra et al. (2014) har tidigare utfört en studie som fann evidens för att kognitiv reservkapacitet (CSC) generellt inte är relaterad till arbetsminneskapaciteten. Det eftersom CSC kan återställa delar av konversationen genom visuella ledtrådar i det minskade bullret.

Detta kan vara en förklaring till varför denna studies resultat utspelade sig som de gjorde.

Fråga-uppgiften var mindre kognitivt belastande, då denna uppgift var mer utformad som en konversation än en uppgift. Upprepa-uppgiften kräver precision medan fråga-uppgiften var

flexibel. Detta underlättade möjligen prestationen av uppgiftsutförandet mer på fråga-uppgiften än upprepa-uppgiften. Resultatet av tidigare utförda studie kan vara en möjlig förklaring till varför fråga-uppgiften var mindre kognitivt belastande för deltagarna än upprepa-uppgiften.

Däremot utförde Mishra et al. (2014) senare en ny undersökning på äldre vuxna med åldersrelaterad hörselnedsättning. Resultaten av den senare studien visade att CSC i allmänhet reduceras hos äldre vuxna med hörselnedsättning jämfört med den yngre testgruppen i tidigare forskning. Forskarna antog att dessa fynd tyder på att de äldre har sämre kognitiv förmåga och att resultaten därför distribueras på olika sätt (Mishra et al., 2014). Då försökspersonerna i denna studien tillhör gruppen unga vuxna bör studiens resultat relatera mer i linje med Mishra et al. (2014) första undersökning. Dessutom tyder resultatet i den senare studien att det kan ha påverkats av att försökspersonerna hade sämre kognitiv förmåga.

Sörqvist et al., (2010) utförde ett experiment med tre olika arbetsminneskapacitets-uppgifter där resultaten tyder på att de individuella skillnader i människors prestationer är en effekt av individuella skillnader i känslighet för effekterna av tal på prosa minne. Forskarna fann en statistisk signifikant relation mellan arbetsminnets kapacitet och semantisk hörsel distraktion, vilket resultaten av samtal-i-brus-experimentet inte visade. Trots att det i denna studie var förväntat med ett liknande resultat, gav resultaten inte stöd för till Sörqvist et al., (2010) studie.

Det kan bero på att variationen av försökspersonerna inte var så stor. Åldersspannet var snävt, och testdeltagarna var bekanta med experimentledarna. Om variationen hade varit större i åldersspannet samt om testdeltagarna inte haft en tidigare relation till experimentledarna, kan de individuella skillnaderna i människors prestationer framkommit tydligare. Detta eftersom att variation och fler antal testdeltagare ger högre reliabilitet och resultaten kan då tala för en större population, vilket framkom i deras studie.

Eftersom att Pichora-Fuller och Singah (2006) i sin artikel redovisat att förståelsen av information som tas emot av människan är en enkelriktad ansträngning och att kommunikation är en dubbelriktad överföring och kräver därav mer ansträngning, var hypotesen i denna rapport att fråga-uppgiften skulle vara mer kognitivt ansträngande än upprepa-uppgiften. Men experimenten visade att resultaten var testdeltagarnas prestation var bättre under fråga- uppgiften än upprepauppgiften. Pichora-Fuller och Singh (2006) har drivit relevanta frågor om åldersrelaterade skillnader i perifer hörsel, central auditiv bearbetning och kognitiv bearbetning. I vår studie så hade vi ett snävt åldersspann, därför fanns det ingen faktor som kunde påverka ett samband mellan åldersrelaterade skillnader och prestation i samtal-i-brus- experimentet eller i sicspan-testet. Det förutser att vi hade en god experimentell kontroll och därav en hög validitet.

Metoddiskussion

Som tidigare nämnts har Styles (2014) och Wickens et al. (2013) påpekat att uppmärksamhetens funktioner inte är automatiserade fenomen och att det istället krävs ett visst fokus av människan. Testdeltagarna fokuserade sig på att använda en viss typ av uppmärksamhet, delad eller selektiv, samt att de utgår ifrån erfarenheter under uppgiftens gång.

På grund av samtal-i-brus experimentets och sicspan-testets längd, som var konstruerad för att vara lagom utmanande, kan det här resultera i att testdeltagarnas kognitiva belastning påverkar

testdeltagarens resultat mer mot slutet av både samtal-i-brus-experimentet och Sicspan-testet än i början. Som Groome (2014) och Wickens et al. (2013) nämnt kan man anta att kognitiva processer blir överarbetad och andra uppgifter som i detta fallet samtal-i-brus-experimentets två delar, upprepa-uppgiften och/eller fråga-uppgiften samt sicspan-testet, blivit negativt påverkade.

Det uppstår en viss problematik i att experimentets resultat påverkats mot slutet av experimentet, betyder detta att hälften av testdeltagarna presterat sämre på fråga-uppgiften och andra hälften på upprepa-uppgiften. Detta innebär att experimentets upplägg är gjort för att detta inte ska påverka ett eventuellt bortfall eller bias, då det i slutändan jämnar ut sig. Men mer intressant hade varit om framtida forskare undersöker denna aspekt för att försäkra sig om att detta inte är ett bortfall som kan påverka studiens resultat och därmed pålitligheten.

Ytterligare problematik som uppstod var när testdeltagarena utförde uppgiften med långt tidsmellanrum, då det parallella processandet påverkades (Groome, 2014; Wickens et al., 2013). Ett exempel på detta var när deltagarna först, i fem minuter, endast skulle upprepa de introducerade meningarna, för att sedan omformulera meningarna till frågor. Då hann testdeltagarna lagra erfarenheten om att de endast skall upprepa meningarna och detta resulterade i att omformulerandet av frågorna i testdel två inte alltid följdes (Wickens et al., 2013). Detta är något som upptäcktes när de inspelade svaren analyserad.

Då dessa två tester var sammankopplade, upplevde forskarna att vissa av testdeltagarna hade svårt att komma ihåg om de behövde omformulera meningen till en fråga eller om de behövde upprepa meningen, i fråga-uppgiften. Detta kan framtida forskare lägga i åtanke och istället dela upp dessa tester till individuella experiment, d.v.s att försökspersonen först får utföra upprepa-uppgiften efter att ha fått den uppgiften förklarad. När upprepa-uppgiften sedan avslutas, förklaras fråga-uppgiften för testdeltagaren, då blir det möjligen mindre förvirring för deltagarna och uppgifterna kan utföras korrekt. Uppgiftsutformandet var tydligt i sicspan-testet för det parallella processandet och belastade endast arbetsminnet. Det underlättade att storlek- jämförelse-frågorna och orden som presenterades i sicspan-testet involverade samma kategori, vilket inte belastade det parallella processandet. Dessutom var alla delar i liknande form och orden samt frågorna ökade i jämn mängd.

Många av testdeltagarna utförde inte fråga-uppgiften korrekt, speciellt testdeltagare som omformulerade meningarna till frågor efter att de först upprepat meningarna. Detta trots att testet pausades och presenterade en sida som kortfattat förklara utförandet för nästa del. Trots att detta inte var syftet med denna undersökning uppmärksammades denna skillnad i resultaten.

Detta bortfall upptäcktes i efterhand vid lyssnandet av testdeltagarnas ljudinspelade svar. För en djupare analys krävs vidare studier kring vad detta resultat skulle kunna bero på.

En annan oväntad faktor som har spelat en stor roll för resultaten, trots att alla testdeltagare hade svenska som modersmål, var den utländska, etniska bakgrunden av vissa testdeltagare en faktor. Denna faktor var tyvärr inte välkontrollerad och påverkade därför studien. Vad detta kan bero på är ännu inte undersökt. Därför bör man inför senare studier undersöka denna faktor närmare, för att förstå varför människor som talar fler språk blir mer kognitivt belastande än individer som talar färre språk.

En faktor för eventuell bias, då det skedde subjektiva bedömningar av resultaten, var att vissa meningar av de ljudinspelade svarsresultaten var otydliga och brusiga. Ett exempel är om testdeltagaren angivit verbet i presens och verbets böjning varit i preteritum. I de fall finns det möjlighet att bedöma ordet som inkorrekt angivet i svarsresultaten. Detta gäller för både samtal-i-brus-experimentet men även i sicspan-testet. I arbetsminnestestet var det svårt att bedöma om orden föll i rätt ordning. Låt oss säga att testdeltagaren skulle komma ihåg tre ord;

strand, sol och moln. Men istället anger testdeltagaren endast orden sol och moln. Då hamnar orden i rätt ordning förutom faktumet att testdeltagaren inte kom ihåg det första ordet. Skall resultatet då bedömas som två poäng eller noll poäng? Det kan ha påverkat studiens reliabilitet.

Det intressanta hade varit att mäta detta bortfall i procentsats för att till senare studier kunna få fram ett tydligare resultat. Eftersom att bedömningen av det ljudinspelade materialet inte alltid var hörbart var det svårt att bedöma om vissa angivna ord var korrekta enligt facit. Ett exempel för att undvika det här bortfall är att forskare skriver ner meningar som testdeltagare upprepar/gör om till frågor. Det skulle utesluta bortfall av eventuell bias. I ett sådant fall påverkas studien inte av missade poängresultat för att hörbarheten i vissa fall varit otydligt.

Fortsatt forskning

Med de ovannämnda tänkbara frågeställningarna i sikte, bör forskare underrätta sig om varför fråga-uppgiften inte var mer kognitivt belastande i jämförelse med upprepa-uppgiften och varför testdeltagarnas prestation inte bekräftade författarnas hypotes. Eftersom att detta kan öka kunskap inom området samt utesluta eventuella faktorer som forskare tagit hänsyn till hittills. En aspekt, som tidigare nämnts, är att överbelastning av processandet orsakar sämre resultat av uppgiftsutförandet (Groome, 2014; Wickens et al., 2013). Detta var en grund till varför studiens hypotes hade till antagande att det skulle finnas ett samband mellan sicspan- testet och samtal-i-brus-experimentet. Att undersöka vidare kring varför arbetsminneskapaciteten inte korrelerar med den kognitiva belastningen av samtal-i-brus- experimentet, är också en aspekt som kan guida framtida studier.

Undersökningen borde utökas till att omfatta en större mängd testdeltagare i eventuella framtida studier. Detta kommer att öka tillförlitligheten av resultaten. Enligt studiens resultat, borde forskare dessutom ta hänsyn till testdeltagarnas etnicitet. Om testet skall utföras på svenska bör samtliga testdeltagare ha svenska som modersmål och etnisk svensk bakgrund.

Alternativt att forskarna begränsar språkliga egenskaper, samt att testdeltagarna endast skall kunna tala det språk experimentet utförs på och ha goda kunskaper i det engelska språket. Det hade ökat reliabiliteten och validiteten av studiens resultat, då resultatet kanske är mer generaliserande till en större population. Huruvida det verkligen finns ett samband mellan prestationsförmåga i samtal-i-brus-experimentet av testdeltagare med utländsk bakgrund i jämförelse till testdeltagarna med svensk bakgrund är en studie i sig. Resultatet av denna okontrollerade faktorn är vag, eftersom att denna studie omfattade så få testdeltagare.

Ur ett större perspektiv kan forskare jämföra testdeltagarna med svensk bakgrund mot testdeltagare med utländsk bakgrund. Om forskare i framtida undersökningar testar denna

studies fynd angående den utländska bakgrunden kan framtida forskningar dra nytta av det i samband med att konstruera hörapparater, som i studien gjord av Rudner och Lunner (2014).

Referenser

Barrouillet, P., Bernardin, S., Portrat, S., Vergauwe, E., & Camos, V., (2007). Time and cognitive load in working memory. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 33(3), 570-585. DOI:10.1037/0278-7393.33.3.570

Bryman, A. (2011). Samhällsvetenskapliga metoder. Upplaga: 2. Malmö: Liber AB.

Davis, M.H., Ford, M.A., Kherif, F., & Johnsrude, I.S. (2011). Does Semantic Context Benefit Speech Understanding through “Top–Down” Processes? Evidence from Time-resolved Sparse fMRI. Journal of Cognitive Neuroscience, 23(12), 3914–3932. DOI:10.1162/jocn_a00084 Edgar, G., Edgar, H., & Pike, G. (2014). Perception. I B. Groome, D. (RED). An Introduction to Cognitive Psychology - Processes and Disorders. (s.24-69). Studentlitteratur AB.

Groome, D. (2014). Short-term memory. I B. Groome, D. (RED). An Introduction to Cognitive Psychology - Processes and Disorders. (s.136-155). Studentlitteratur AB.

Mishra, S., Stenfelt, S., Lunner, T., Rönnberg, J., & Rudner, M. (2014). Cognitive spare capacity in older adults with hearing loss. Frontiers in Aging Neuroscience, 6(13), 96.

DOI:10.3389/fnagi.2014.00096

Pichora-Fuller and Singh, G. (2006). Effects of Age on Auditory and Cognitive Processing:Implications for Hearing Aid Fitting and Audiologic Rehabilitation. Trends In

Amplification, 10(1), 29-59. Från:

http://eds.a.ebscohost.com.proxy.lib.ltu.se/eds/pdfviewer/pdfviewer?sid=73673e23-3405- 414f-9e29-97d803ccc65b%40sessionmgr4005&vid=3&hid=4108

Rudner, M. & Lunner, T. (2014). Cognitive Spare Capacity and Speech Communication: A Narrative Overview. BioMed Research International, vol.2014, Article ID 869726.

DOI:10.1155/2014/869726

Styles, E. (2014). Attension. I B. Groome, D. (RED). An Introduction to Cognitive Psychology - Processes and Disorders. (s.70-97). Studentlitteratur AB.

Sörqvist, P., Ljungberg, J.K., & Ljung, R. (2010). A sub-process view of working memory capacity: evidence from effects of speech onprose memory. Psychology Press, 18(3), 310-26.

DOI:10.1080/09658211003601530

Wickens, C.D., Hollands, J.G., Banbury, S & Parasurnam, R (2013). Engineering Psychology and Human Performance. Pearson.