Published January 23, 2024 | Version v1
Publication Open

Transcranial Photobiomodulation on the Left Prefrontal Cortex Enhances Mandarin Chinese L1 and L2 Complex Sentence Processing Performances

Creators

  • 1. Beijing Normal University
  • 2. Peking University
  • 3. Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences

Description

Abstract This study investigated the causal effect of transcranial photobiomodulation (tPBM) over the left prefrontal cortex (LPFC) on syntactically complex Mandarin Chinese first language (L1) and second language (L2) sentence processing performances. Two (L1 and L2) groups of participants (thirty per group) were recruited to receive the double-blind, sham-controlled tPBM intervention, followed by the sentence processing, the verbal working memory (WM), and the visual WM tasks. Results revealed a consistent pattern for both groups: (a) tPBM enhanced sentence processing performance but not verbal WM and visual WM performance; (b) Participants with lower sentence processing performances under sham tPBM benefited more from active tPBM. Taken together, the current study substantiated that tPBM enhanced L1 and L2 sentence processing ability directly without verbal WM interference, and would serve as a promising and cost-effective noninvasive brain stimulation (NIBS) tool for future applications on upregulating the human language faculty. Highlights The first study that applies tPBM to (complex) sentence processing. tPBM enhances sentence processing performances in both Mandarin L1 & L2 speakers. tPBM directly enhances sentence processing without the interference of verbal WM. A causal role of LPFC for sentence processing through active tPBM. Opening up the promising application prospect for tPBM on sentence processing.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

بحثت هذه الدراسة في التأثير السببي للتضمين الحيوي الضوئي عبر الجمجمة (tPBM) على قشرة الفص الجبهي الأيسر (LPFC) على أداء معالجة جمل اللغة الصينية الأولى (L1) واللغة الثانية (L2) المعقدة نحويًا. تم تعيين مجموعتين (L1 و L2) من المشاركين (ثلاثون لكل مجموعة) لتلقي تدخل TPBM مزدوج التعمية والخادع، تليها معالجة الجملة، والذاكرة العاملة اللفظية (WM)، ومهام WM المرئية. كشفت النتائج عن نمط ثابت لكلا المجموعتين: (أ) تحسين أداء معالجة الجمل ولكن ليس أداء WM اللفظي وأداء WM المرئي ؛ (ب) استفاد المشاركون الذين لديهم أداء أقل في معالجة الجمل بموجب tPBM الصورية أكثر من tPBM النشط. أثبتت الدراسة الحالية مجتمعة أن TPBM عززت قدرة معالجة الجمل L1 و L2 مباشرة دون تدخل لفظي من WM، وستكون بمثابة أداة واعدة وفعالة من حيث التكلفة لتحفيز الدماغ غير الجراحي (NIBS) للتطبيقات المستقبلية على إعادة تنظيم كلية اللغة البشرية. يسلط الضوء على الدراسة الأولى التي تطبق tPBM على معالجة الجمل (المعقدة). يعزز tPBM أداء معالجة الجمل في كل من مكبرات الصوت الماندرين L1 و L2. يعزز tPBM بشكل مباشر معالجة الجمل دون تدخل من WM اللفظي. الدور السببي لـ LPFC لمعالجة الجمل من خلال tPBM النشط. فتح آفاق التطبيق الواعدة لـ tPBM على معالجة الجملة.

Translated Description (French)

Résumé Cette étude a étudié l'effet causal de la photobiomodulation transcrânienne (tPBM) sur le cortex préfrontal gauche (LPFC) sur les performances syntaxiques complexes du traitement des phrases en chinois mandarin (L1) et en langue seconde (L2). Deux groupes (L1 et L2) de participants (trente par groupe) ont été recrutés pour recevoir l'intervention tPBM en double aveugle, contrôlée de manière factice, suivie du traitement de la phrase, de la mémoire de travail verbale (WM) et des tâches visuelles WM. Les résultats ont révélé un schéma cohérent pour les deux groupes : (a) les performances de traitement des phrases améliorées par la GTPP, mais pas les performances verbales et visuelles de la GTP ; (b) les participants ayant des performances de traitement des phrases plus faibles sous la GTPP simulée ont davantage bénéficié de la GTPP active. Prises ensemble, la présente étude a prouvé que la tPBM améliorait directement la capacité de traitement des phrases L1 et L2 sans interférence verbale de la WM, et servirait d'outil prometteur et rentable de stimulation cérébrale non invasive (NIBS) pour de futures applications sur la régulation positive de la faculté de langage humain. Points saillants La première étude qui applique le tPBM au traitement des phrases (complexes). tPBM améliore les performances de traitement des phrases dans les locuteurs mandarin L1 et L2. tPBM améliore directement le traitement des phrases sans l'interférence du WM verbal. Un rôle causal de la LPFC pour le traitement des phrases par le biais de la GPBt active. Ouverture de la perspective d'application prometteuse pour tPBM sur le traitement des peines.

Translated Description (Spanish)

Resumen Este estudio investigó el efecto causal de la fotobiomodulación transcraneal (tPBM) sobre la corteza prefrontal izquierda (LPFC) en los rendimientos sintácticamente complejos del procesamiento de oraciones en chino mandarín de primera lengua (L1) y segunda lengua (L2). Se reclutaron dos (L1 y L2) grupos de participantes (treinta por grupo) para recibir la intervención tPBM doble ciego, controlada de forma simulada, seguida del procesamiento de oraciones, la memoria de trabajo verbal (WM) y las tareas visuales de WM. Los resultados revelaron un patrón consistente para ambos grupos: (a) tPBM mejoró el rendimiento de procesamiento de oraciones, pero no el rendimiento de WM verbal y visual; (b) Los participantes con rendimientos de procesamiento de oraciones más bajos bajo tPBM simulada se beneficiaron más de tPBM activa. En conjunto, el estudio actual corroboró que tPBM mejoró la capacidad de procesamiento de oraciones L1 y L2 directamente sin interferencia verbal de WM, y serviría como una herramienta prometedora y rentable de estimulación cerebral no invasiva (NIBS) para futuras aplicaciones en la regulación positiva de la facultad de lenguaje humano. Aspectos destacados El primer estudio que aplica tPBM al procesamiento de oraciones (complejo). tPBM mejora el rendimiento del procesamiento de oraciones en hablantes de mandarín L1 y L2. tPBM mejora directamente el procesamiento de oraciones sin la interferencia de la WM verbal. Un papel causal de LPFC para el procesamiento de oraciones a través de tPBM activo. Abrir la prometedora perspectiva de aplicación para tPBM en el procesamiento de oraciones.

Files

2024.01.22.576680.full.pdf.pdf

Files (2.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:94d486493b6b1564abeaa1a40bb819e0
2.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعديل ضوئي حيوي عبر الجمجمة على قشرة الفص الجبهي الأيسر يعزز أداء معالجة الجملة المعقدة من الماندرين الصينية L1 و L2
Translated title (French)
La photobiomodulation transcrânienne sur le cortex préfrontal gauche améliore les performances de traitement des phrases complexes en chinois mandarin L1 et L2
Translated title (Spanish)
La fotobiomodulación transcraneal en la corteza prefrontal izquierda mejora las actuaciones de procesamiento de oraciones complejas L1 y L2 en chino mandarín

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391130128
DOI
10.1101/2024.01.22.576680

Is supplement to
https://openalex.org/W2990005675 (Other)
https://openalex.org/W2405411843 (Other)
https://openalex.org/W2394766824 (Other)
https://openalex.org/W2386292991 (Other)
https://openalex.org/W2374317326 (Other)
https://openalex.org/W2361574037 (Other)
https://openalex.org/W2102140599 (Other)
https://openalex.org/W2078713291 (Other)
https://openalex.org/W2018043255 (Other)
https://openalex.org/W1603321096 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1499275787
  • https://openalex.org/W1896019766
  • https://openalex.org/W1906221854
  • https://openalex.org/W1940748655
  • https://openalex.org/W1971198963
  • https://openalex.org/W1975979020
  • https://openalex.org/W1983686725
  • https://openalex.org/W1988655325
  • https://openalex.org/W1988812422
  • https://openalex.org/W1994393176
  • https://openalex.org/W1998564402
  • https://openalex.org/W2001702299
  • https://openalex.org/W2002871221
  • https://openalex.org/W2002931462
  • https://openalex.org/W2006380056
  • https://openalex.org/W2007908007
  • https://openalex.org/W2021414544
  • https://openalex.org/W2026671577
  • https://openalex.org/W2027438849
  • https://openalex.org/W2027849931
  • https://openalex.org/W2036531193
  • https://openalex.org/W2039255050
  • https://openalex.org/W2049980174
  • https://openalex.org/W2051730554
  • https://openalex.org/W2054670808
  • https://openalex.org/W2055335530
  • https://openalex.org/W2055579430
  • https://openalex.org/W2056366142
  • https://openalex.org/W2060399505
  • https://openalex.org/W2060748374
  • https://openalex.org/W2063765279
  • https://openalex.org/W2064429630
  • https://openalex.org/W2066160316
  • https://openalex.org/W2066294700
  • https://openalex.org/W2069773117
  • https://openalex.org/W2072875864
  • https://openalex.org/W2080326556
  • https://openalex.org/W2083993784
  • https://openalex.org/W2084919187
  • https://openalex.org/W2085398283
  • https://openalex.org/W2088384628
  • https://openalex.org/W2090889985
  • https://openalex.org/W2098782906
  • https://openalex.org/W2102245440
  • https://openalex.org/W2109157480
  • https://openalex.org/W2111900560
  • https://openalex.org/W2113185761
  • https://openalex.org/W2113892562
  • https://openalex.org/W2114506211
  • https://openalex.org/W2114931946
  • https://openalex.org/W2116151358
  • https://openalex.org/W2118178033
  • https://openalex.org/W2118449752
  • https://openalex.org/W2119345145
  • https://openalex.org/W2119474334
  • https://openalex.org/W2123209339
  • https://openalex.org/W2123258018
  • https://openalex.org/W2125038762
  • https://openalex.org/W2125128904
  • https://openalex.org/W2125613741
  • https://openalex.org/W2126091812
  • https://openalex.org/W2129341642
  • https://openalex.org/W2132444419
  • https://openalex.org/W2132730112
  • https://openalex.org/W2134517073
  • https://openalex.org/W2135118056
  • https://openalex.org/W2138006508
  • https://openalex.org/W2139248219
  • https://openalex.org/W2147306438
  • https://openalex.org/W2147557600
  • https://openalex.org/W2148739270
  • https://openalex.org/W2152323126
  • https://openalex.org/W2160338472
  • https://openalex.org/W2163981072
  • https://openalex.org/W2165545766
  • https://openalex.org/W2169536625
  • https://openalex.org/W2170280839
  • https://openalex.org/W2171119395
  • https://openalex.org/W2171967745
  • https://openalex.org/W2183201943
  • https://openalex.org/W2192804564
  • https://openalex.org/W2239895664
  • https://openalex.org/W2406798895
  • https://openalex.org/W2568652888
  • https://openalex.org/W2591693876
  • https://openalex.org/W2595362694
  • https://openalex.org/W2606837722
  • https://openalex.org/W2609250114
  • https://openalex.org/W2737472525
  • https://openalex.org/W2757642652
  • https://openalex.org/W2763754308
  • https://openalex.org/W2781504637
  • https://openalex.org/W2884978451
  • https://openalex.org/W2892774104
  • https://openalex.org/W2893092700
  • https://openalex.org/W2901858516
  • https://openalex.org/W2903558731
  • https://openalex.org/W2946803752
  • https://openalex.org/W2958151727
  • https://openalex.org/W2975543568
  • https://openalex.org/W2980382351
  • https://openalex.org/W2984225393
  • https://openalex.org/W2991496959
  • https://openalex.org/W3009516241
  • https://openalex.org/W3034335749
  • https://openalex.org/W3047071214
  • https://openalex.org/W3084713016
  • https://openalex.org/W3088248571
  • https://openalex.org/W3113719691
  • https://openalex.org/W3117681526
  • https://openalex.org/W3131244514
  • https://openalex.org/W3138583909
  • https://openalex.org/W3145429120
  • https://openalex.org/W3146252174
  • https://openalex.org/W3158207909
  • https://openalex.org/W3161140726
  • https://openalex.org/W4205444369
  • https://openalex.org/W4207042149
  • https://openalex.org/W4229973360
  • https://openalex.org/W4285045703
  • https://openalex.org/W4285731152
  • https://openalex.org/W4297324578
  • https://openalex.org/W4300427282
  • https://openalex.org/W4307715644
  • https://openalex.org/W4308600695
  • https://openalex.org/W4310705758
  • https://openalex.org/W4311508942
  • https://openalex.org/W4320912251
  • https://openalex.org/W4378084911
  • https://openalex.org/W4390590943