How do Eye Movements and Visual Attention in Letter-Finding Tasks Differ in Children with Different Levels of Reading Skills?

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Children with different levels of reading proficiency demonstrate different information processing speed, reading accuracy and cognitive strategies. The study presents the results of analyses of eye movement features when performing letter search tasks in lexical and sub-lexical environments. The task of searching for a particular grapheme by the respondents is approximated to real-life conditions, since in the course of language learning students regularly face the tasks of searching for certain orthograms in educational texts or self-checking tasks (i.e., errors in their own texts), which is especially important for children with dysorphographia, regulatory dysgraphia, and other learning difficulties. Forty-nine children aged 9 to 10 years participated in the study. Reading skills were assessed using the Standardized Assessment of Reading Skills (SARS). Nonverbal intelligence was assessed by using Raven’s coloured progressive matrices. Participants performed a letter search task in text and letter list, eye movements were recorded using the EyeLink 1000 Plus eye tracker. Rank correlation analyses showed that the level of reading skill development was related to the efficiency of finding specific items in a given context. In addition, the duration and number of gaze fixations on the searched units in the letter list were not always related to the number of correct answers, indicating a complex process of visual attention during the search task. In addition, it was observed that foveal vision was not always necessary for performing search tasks in children with normally developed reading skill levels. The study also investigated the concept of functional visual field and how the surroundings of the items being searched affect the attentional mechanisms involved in visual search. Overall, this study provides evidence on the relationship between reading skills, attention and visual information processing, which contributes to understanding reading strategies in children with dyslexia and creating new methods for screening children with dyslexia in the future.

About the authors

Ruzalina I. Shajhutdinova

Kazan Federal University

Author for correspondence.
Email: ruzalinkaa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1684-7188
SPIN-code: 2913-5145
Scopus Author ID: 57204615746

PhD in Philology, Senior Researcher at the Neurocognitive Research Laboratory, the Institute of Philology and Intercultural Communication, Speech Therapist at the Center for Speech Pathology

18, Kremlyovskaya street, Kazan, Russian Federation, 420008

References

  1. Horowitz-Kraus T., Rosch, K., Fotang, J., Mostofsky, S., Schlaggar, B., Pekar, J., Taran, N. & Farah, R. (2023). Fluent contextual reading is associated with greater synchronization of the visual and auditory networks, fluent reading and better speed of processing in children with dyslexia. Cortex, 168, 62-75. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2023.07.007
  2. Zhu K, Liu Q, Xie X, et al. (2022). The combined effect between BDNF genetic polymorphisms and exposure to metals on the risk of Chinese dyslexia. Environmental Pollution, 308, 119- 640. 10.1016/j.envpol.2022.119640' target='_blank'>https://doi: 10.1016/j.envpol.2022.119640
  3. Velichenkova, O.A. & Rusetskaya, M.N. (2015). Logopedic work on overcoming reading and writing disorders in junior schoolchildren. Moscow: National Book Center. (In Russ.).
  4. Sadovnikova, I.N. (1995). Violations of written speech and their overcoming in younger schoolchildren: a book for speech therapists. Moscow: VLADOS. (In Russ.).
  5. Buchholz, J. & McKone, E. (2004). Adults with dyslexia show deficits on spatial frequency doubling and visual attention tasks. Dyslexia, 10(1), 24-43. https://doi.org/10.1002/dys.263
  6. Buchholz, J. & Aimola Davies, A. (2008). Adults with dyslexia demonstrate attentional orienting deficits. Dyslexia, 14, 247-270. https://doi.org/10.1002/dys.356
  7. Fan, J., McCandliss, B.D., Sommer, T., Raz, A. & Posner, M.I. (2002). Testing the Efficiency and Independence of Attentional Networks. Journal of Cognitive Neuroscience, 14(3), 340-347. https://doi.org/10.1162/089892902317361886
  8. Mangano, G.R., Oliveri, M., Turriziani, P., Smirni, D., Zhaoping, L. & Cipolotti, L. (2015). Repetitive transcranial magnetic stimulation over the left parietal cortex facilitates visual search for a letter among its mirror images. Neuropsychologia, 70, 196-205. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2015.03.002
  9. Rayner, K., Smith, T.J., Malcolm, G.L., Henderson, J.M. (2009). Eye Movements and Visual Encoding During Scene Perception. Psychological Science, 20(1), 6-10. https://doi.org/10.1111/j.1467-9280.2008.02243
  10. Liu, S., Liu, D., Pan, Z. & Xu, Z. (2018). The association between reading abilities and visualspatial attention in Hong Kong Chinese children. Dyslexia, 24, 263-275. https://doi.org/10.1002/dys.1584
  11. Judge, J., Knox, P.C. & Caravolas, M. (2013). Spatial orienting of attention in dyslexic adults using directional and alphabetic cues. Dyslexia, 19, 55-75. https://doi.org/10.1002/dys.1452
  12. Kornev, A.N. & Ishimova, O.A. (2010). Methods for diagnosing dyslexia in children: a manual. St. Petersburg: Polytechnic University Publ. (In Russ.).
  13. Dorofeeva, S.V., Reshetnikova, V., Serebryakova, M., Goranskaya, D., Akhutina, T.V. & Dragoy, O. (2019). Assessing the Validity of the Standardized Assessment of Reading Skills in Russian and Verifying the Relevance of Available Normative Data. The Russian Journal of Cognitive Science, 6(1), 4-24.
  14. Laposhina, A. & Lebedeva, M. (2021). Textometr: an online tool for automated complexity level assessment of texts for Russian language learners. Russian language studies, 19(3), 331 https://doi.org/10.22363/2618-8163-2021-19-3-331-345
  15. Maslinsky, K., Lekarevich, E. & Aleinik, L. (2021). Korpus russkoi prozy dlia detei i iunoshestva [Corpus of Russian prose for children and youth]. Repozitorii otkrytykh dannykh po russkoi literature i fol’kloru. V 2. https://doi.org/10.31860/openlit-2021.4-C001 (In Russ.).
  16. Lyashevskaya, O.N. & Sharoff S.A. (2009). Modern Russian Frequency Dictionary (based on the data from the Russian National Corpus). Moscow: Azbukovnik. (In Russ.).
  17. Yap, M.J. & Balota, D.A. (2015). Visual word recognition. In: The Oxford handbook of reading. Oxford: Oxford University Press. pp. 26-43.
  18. Van der Ven, A.H., & Smit, J.C. (1989). Het geheim van de Bourdon-Wiersma test ontraadseld? [The secret of the Bourdon-Wiersma test unraveled?]. Nederlands tijdschrift voor de psychologie en haar grensgebieden, 44, 260-270.
  19. Alekseeva, S.V., Dobrego, A.S., Konina, A.A. & Chernova, D.A. (2019). To the question of the mechanisms of recognition of Cyrillic letters in reading: the role of the font type. Bulletin of the Tomsk State University, 438, 11-18. https://doi.org/ 10.1016/j.neulet.2010.06.084 (In Russ.).
  20. Clayden, A., Fisher, R., Nuthmann, A. (2020). On the relative (un) importance of foveal vision during letter search in naturalistic scenes. Vision Research, 177, 41-55. https://doi.org/10.1016/j.visres.2020.07.005
  21. Wolfe, B., Dobres, J., Rosenholtz, R. & Reimer, B. (2017). More than the Useful Field: Considering peripheral vision in driving. Applied Ergonomics, 65, 316-325. https://doi. org/10.1016/j.apergo.2017.07.009
  22. Andersen, G.J., Ni, R., Bian, Z. & Kang, J. (2011). Limits of spatial attention in threedimensional space and dual-task driving performance. Accident Analysis & Prevention, 43(1), 381-390. https://doi.org/10.1016/j.aap.2010.09.007
  23. Bronfman, Z.Z., Brezis, N., Jacobson, H. & Usher, M. (2014). We See More Than We Can Report: “Cost Free” Color Phenomenality Outside Focal Attention. Psychological Science, 25(7), 1394-1403. https://doi.org/10.1177/0956797614532656
  24. Wu, C. & Wolfe., J. (2002). The Functional Visual Field (s) in simple visual search. Vision Research, 190, 107965. https://doi.org/10.1016/j.visres.2021.107965
  25. Bertera, J.H. & Rayner, K. (2000). Eye movements and the span of the effective stimulus in visual search. Perception and Psychophysics, 62(3), 576-585. https://doi.org/10.3758/BF03212109
  26. Kamienkowski, J.E., Navajas, J. & Sigman, M. (2012). Eye movements blink the attentional blink. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 38(3), 555-560, https://doi.org/10.1037/a0027729
  27. Hari, R. & Renvall, H. (2001). Impaired processing of rapid stimulus sequences in dyslexia. Trends in Cognitive Sciences, 5(12), 525-532. 10.1016/s1364-6613(00)01801-5' target='_blank'>https://doi: 10.1016/s1364-6613(00)01801-5
  28. Lallier, M., Thierry, G., Tainturier, M.-J., Donnadieu, S., Peyrin, C., Billard, C., & Valdois, S. (2009). Auditory and visual stream segregation in children and adults: An assessment of the amodality assumption of the “sluggish attentional shifting” theory of dyslexia. Brain Research, 1302, 132-147. 10.1016/j.brainres.2009.07.037' target='_blank'>https://doi: 10.1016/j.brainres.2009.07.037
  29. Lallier, M., Donnadieu, S. & Valdois, S. (2010). Visual attentional blink in dyslexic children: parameterizing the deficit. Vision Research, 50, 1855-1861. https://doi.org/10.1016/j.visres.2010.06.006

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».