La experiencia es instrumental en el ajuste de un vínculo entre el lenguaje y la cognición: Evidencia de 6 a 7 meses de edad, la categorización de objetos bebés

Resumen

A los 3-4 meses, escuchando las vocalizaciones de primates humanos y no humanos aumenta la cognición de los bebés; a los 6 meses, sólo se vocalizaciones humanas ejercen esta ventaja cognitiva. Describimos una manipulación exposición que revela la poderosa función de conformación de la experiencia como los bebés especifican que suena a enlazar a la cognición y la que a desconectar.

Resumen

Al nacer, los bebés no sólo prefieren escuchar las vocalizaciones humanos, sino que también han comenzado a vincular estas vocalizaciones para la cognición: Para los bebés de tan sólo tres meses de edad, escuchando el lenguaje humano es compatible con la categorización de objetos, una capacidad cognitiva núcleo. Este enlace precoz es inicialmente amplio: A los 3 y 4 meses, vocalizaciones de los seres humanos y los primates no humanos apoyan categorización. Sin embargo, a los 6 meses, los bebés han estrechado el vínculo: Sólo vocalizaciones humanos apoyan la categorización de objetos. Aquí nos preguntamos lo que guía los bebés, ya que inicialmente ajustar su amplia enlace a una más precisa, dedicada únicamente por las vocalizaciones de nuestra especie. A través de tres estudios, se utiliza un novedoso paradigma de la exposición a examinar los efectos de la experiencia. Documentamos que se limita a la exposición de los niños a las vocalizaciones de primates no humanos permite a los niños para preservar el vínculo establecido entre principios de esta señal y la categorización. En contraste, la exposición de los niños a voz hacia atrás - una señalque no termina de facilitar su clasificación a cualquier edad - no ofrece esta ventaja. Nuestros resultados ponen de manifiesto el poder de la experiencia temprana en la infancia especificar qué señales, a partir de un conjunto amplio inicialmente, van a seguir para enlazar con la cognición.

Introducción

Los bebés humanos nacen listos para adquirir el lenguaje, una herramienta cultural y cognitivo que nos define como especie y moldear nuestro desarrollo. El centro de nuestra capacidad para aprender el lenguaje son dos características únicas del desarrollo humano: Nuestra altricialidad y nuestras estrategias de aprendizaje de gran alcance. En conjunto, estas características desbloquear un notable grado de plasticidad temprana que permite a los niños estar muy en sintonía con el aporte de sus entornos. Por ejemplo, aunque los bebés entran en el mundo con un conjunto de preferencias de percepción y las capacidades discriminatorias suficientemente amplio para incluir las caras y las voces de primates humanos y no humanos, dentro meses estrechan estas preferencias a exclusivamente señales humanos ^{1, 2, 3.} Este proceso de estrechamiento perceptual es adaptativo en dos aspectos: aumenta la relación señal-ruido de relevante comunicativa señales R12; aquellos que guiará a los niños a navegar de manera eficiente y precisa su mundo social complejo - y se allana el camino para la integración de información a través de modalidades perceptivas (por ejemplo, la integración de las caras y voces) ⁴ - un elemento esencial para la naturaleza multimodal del lenguaje humano. Además, debido a la plasticidad a principios de los bebés, estrechamiento perceptual se puede prevenir o revertir con la exposición a señales no nativas (por ejemplo, el idioma no nativo, caras no humanos, ritmos musicales extranjeros) ^{5, 6, 8.} Esto ilustra que el estrechamiento de percepción es la experiencia impulsada.

Sin embargo, para dominar su lengua materna, los bebés deben hacer más que sintonizar con las caras y las voces de sus altavoces. El poder del lenguaje humano está inextricablemente ligada a la cognición ^9. Increíblemente, incluso en su primer año de vida, los bebés tienen bEgun para vincular el lenguaje y la cognición: Basta con escuchar el lenguaje humano promueve la capacidad de los bebés para formar categorías de objetos, un bloque de construcción para su cognición ^{10, 11, 12.}

Esto no quiere decir que los niños sólo pueden formar categorías de objetos si están escuchando al lenguaje. Por el contrario, décadas de investigación revelan que los bebés en sus primeros meses de vida pueden formar por lo menos algunas categorías de objetos en la ausencia de cualquier sonido ^13. Pero no todas las categorías de objetos son igual de fácil para los niños a la forma. Las categorías poco más difícil proporcionar una poderosa oportunidad para descubrir qué efecto, si lo hay, el lenguaje puede tener sobre la categorización infantil. Para ello, los investigadores a identificar categorías de objetos que son más difíciles para los niños a discernir en ausencia de otra información de apoyo (como el lenguaje) y luego se preguntan si el lenguaje (y otros sonidos ) Ofrecer a los niños una ventaja en la clasificación.

Utilizando esta lógica, un enlace temprano entre la lengua y el objeto categorización se documentó en un paradigma de preferencia por la novedad diseñado para acomodar los niños muy pequeños (figura 1B) ^11. Este paradigma tiene dos fases. Durante la fase de familiarización, todos los lactantes ver imágenes de una serie de objetos distintos (por ejemplo, dinosaurios) presentaron secuencialmente en conjunción con un sonido. Durante la fase de prueba, todos los lactantes ver dos nuevas imágenes en silencio: Uno es un nuevo miembro de la categoría ahora familiar (por ejemplo, otro dinosaurio) y el otro es un miembro de una nueva categoría (por ejemplo, un pez). tiempo en busca de los bebés en el ensayo sirve como índice de categorización. Si los bebés forman la categoría durante la familiarización, a continuación, en la prueba que debe distinguir la novela de la imagen familiar. Si los bebés no lo hacen, a continuación, en la prueba que debe realizarse en la oportunidad"> ^{14, 15, 16.}

Los resultados fueron sorprendentes. A los 3, 4 y 6 meses, los bebés que escuchan idioma durante la familiarización - secuencias, pero no tone - formados con éxito categorías de objetos ^{11, 17.} Sorprendentemente, el lenguaje no es el único sonido que ejerce esta ventaja cognitiva: A los 3 y 4 meses, escuchar vocalizaciones de primates no humanos (Madagascar, lémur de ojos azules: Eulemur Macaco flavifrons) confiere la misma ventaja cognitiva como vocalizaciones humanos ^17. A los 6 meses de edad, sin embargo, los bebés han sintonizado inicialmente este amplio enlace específicamente a las vocalizaciones humanos; vocalizaciones lémur ya no ejercen un efecto ventajoso sobre la categorización infantil ^17.

Pero lo que subyace mecanismo de precisión cada vez mayor de los bebés en la vinculación de la lengua y¿cognición? Aquí, tenemos en cuenta la contribución de la experiencia de los bebés. Hace rica experiencia de los bebés con el lenguaje humano (y su falta de experiencia de escuchar las vocalizaciones Lemur) juegan un papel, ya que estrechan el vínculo entre las señales inicialmente privilegiados (por ejemplo, vocalizaciones de primates humanos y no humanos) y el proceso cognitivo central de la categorización de objetos? Ciertamente, no podemos probar esto mediante la manipulación de la exposición de los bebés a la lengua. Pero podemos manipular su exposición al lémur de vocalizaciones. Nos centramos en los bebés a los 6 y 7 meses de edad - los niños que, en ausencia de la exposición, las vocalizaciones enlace de lémures ya no y la categorización de objetos ^17. En el Experimento 1, nos preguntamos si la exposición breve a las vocalizaciones de lémures les permite conservar el vínculo entre esta señal y la categorización de objetos. En el Experimento 2, nos preguntamos si breve exposición al revés del discurso - una señal que falla constantemente para apoyar Cat objetozación en cualquier edad ^{de 17} años - también promueve la categorización de objetos. En el Experimento 3, ponemos la cuestión de la exposición a una prueba más rigurosa, examinar si la exposición más prolongada a las vocalizaciones de lémures les permite conservar su principio de anchos enlace.

Protocolo

Los siguientes procedimientos fueron aprobados por la Junta de Revisión Institucional de la Universidad de Northwestern y el consentimiento informado se obtuvo de los cuidadores de todos los recién nacidos. Se reclutaron infantes que están siendo criados en ambientes con una exposición de más de 50% de Inglés ^{11, 17.} Los recién nacidos en todos los experimentos primero escucharon una banda sonora en la que manipulamos su exposición a cualquiera de las vocalizaciones de lémures o discurso hacia atrás; luego participaron en una tarea de categorización de objetos. Lo que varió entre los lactantes fue de (a) el tipo de señal que escucharon en la manipulación de la exposición y la tarea de categorización (ya sean las vocalizaciones de lémures o discurso hacia atrás) y (b) la extensión de la fase de exposición (ya sea una breve exposición en el laboratorio o la exposición prolongada en casa). Para todos los lactantes, la tarea de categorización se llevó a cabo en el laboratorio.

1. Materiales

1. Cómo crear las manipulaciones de exposición
   1. Seleccionar 8 muestras distintas de vocalizaciones lémur y 8 muestras distintas de discurso hacia atrás, cada uno de 2 a 4 s de duración. En conjunto, las 8 muestras deben rendimiento del 30 s de cada señal acústica. Asegúrese de que los segmentos de lémures y del habla hacia atrás se hacen coincidir tan estrechamente como sea posible para la duración (por ejemplo, ~ 3 s de duración) y de frecuencia media (por ejemplo, ~ 300 Hz).
      1. Para obtener las vocalizaciones de lémur, buscar una base de datos de vocalizaciones animales o ponerse en contacto con un investigador que recoge las vocalizaciones de animales.
      2. Para crear segmentos de voz hacia atrás, usar un ordenador portátil y un programa de software (por ejemplo, Audacity) a (1) grabar un asistente de investigación de habla ~ 3 s frases en el discurso dirigido a los bebés y (2) temporal inversa (en Audacity: Efecto> Invertir) cada segmento de voz.
   2. Elegir una pieza de música instrumental clásica que es más largo que 4 min. Aquí, se utilizó el primero 4 min de cuarteto de la secuencia de Beethoven en C Minor, Op 18 No. 4: III.Menuetto.
   3. Utilice un programa de software de edición de audio (por ejemplo, Audacity) para importar la música (en Audacity: Archivo> Importar) y seleccione una parte de la pieza que es de aproximadamente 4 minutos de duración (resaltar y eliminar el resto de la pieza).
      1. Crear 2 bandas sonoras distintas mediante la inserción (es decir, copiar y pegar) los 8 segmentos seleccionados de cada tipo (vocalizaciones lémur o discurso hacia atrás) en la banda de sonido musical.
      2. Para crear la banda sonora "lémur", abrir los archivos de sonido 8 lémur de vocalización en el mismo programa de software (por ejemplo, Audacity) e insertarlos en el archivo con la música.
         1. Para ello, resalte toda una vocalización lémur, vaya a Edición> Copiar, coloque el cursor en el archivo de música, y vaya a Edición> Pegar. Inserte las vocalizaciones a intervalos irregulares a lo largo de la banda sonora. No los coloque en los límites de frase musical. Haga esto dos veces para cada vocalización lémur, inserting de ellos en un orden pseudorandomized para asegurarse de que no hay 2 vocalizaciones idénticos se producen en una fila. Juntos, esto produce un bucle 5 min (4 min de la música, intercalados con 1 min de vocalizaciones lémur).
         2. Repita este 5 min banda sonora de modo que toda la banda sonora dura aproximadamente 10 min. Para ello, resalte toda la sección 5 min, vaya a Edición> Copiar, coloque el cursor al final de la sección 5 minutos, y vaya a Edición> Pegar.
      3. Para crear el 10 min banda sonora "Speech hacia atrás", reemplazar cada vocalización lémur en la banda sonora lémur con un segmento seleccionado de expresión hacia atrás, utilizando el mismo orden pseudorandomized.
2. Cómo crear la tarea de categorización
   1. materiales visuales: Crear 2 juegos de dibujos de líneas con la mano. En cada conjunto, se compone de 9 miembros de la misma categoría objeto (aquí, utilice 9 dibujos distintos de los dinosaurios y 9 dibujos distintos de peces). Utilice una diferent color brillante para cada dibujo de una categoría concreta. Escanear estos dibujos en un ordenador y guardarlos como archivos de imagen. Tenga en cuenta que los dibujos deben ser objetos no familiares a los niños en las edades analizadas.
   2. materiales acústicos: Seleccione una vocalización lémur y un segmento de voz hacia atrás que no fueron incluidos en cualquiera de las manipulaciones de exposición (1.1.3). Coinciden con los segmentos de habla de lémures y hacia atrás lo más cerca posible de duración (por ejemplo, ~ 3 s de duración) y de frecuencia media (por ejemplo, ~ 300 Hz).
   3. Programar una tarea en MATLAB que incluye una fase de familiarización y una fase de prueba; Esta tarea se proyecta sobre unos 5 pies por 5 pies delante de la pantalla del infante.
      1. Programar la fase de familiarización tal que 8 de los ejemplos visuales de una única categoría (por ejemplo, 8 dinosaurios, cada uno de un color diferente) aparecen de forma secuencial. Cada ejemplar debería aparecer durante 20 s, en el lado derecho o izquierdo de la pantalla, de forma alterna. create 2 versiones distintas, que empareja cada ejemplar de familiarización con uno de los estímulos acústicos a continuación ( "Lemur" y condiciones "del habla hacia atrás", respectivamente). En ambas condiciones, el estímulo acústico debe ocurrir dos veces en cada prueba de familiarización; una vez cuando aparece el ejemplo visual, y una vez más después de 10 s.
         1. En la condición de Lemur, el programa de cada ejemplar de familiarización que aparezca simultáneamente con una vocalización lémur.
         2. En la condición del habla hacia atrás, el programa de cada ejemplar de familiarización que aparezca simultáneamente con un segmento de voz hacia atrás.
      2. Durante la fase de prueba, presentar la ^9ª ejemplar de la categoría familiarizado (por ejemplo, otro dinosaurio) y un ejemplo de la otra categoría (por ejemplo, un pez). Estas dos imágenes deben ser idénticos en color y presentada simultáneamente (uno presentó a la derecha y el otro en el lado izquierdo de la pantalla) en silencio durante 20 s.
   4. En la programación de la tarea de categorización, de contrapeso (1) qué categoría se presentará durante la fase de familiarización, (2) el lado en el que aparecerá la primera imagen de familiarización, y (3) el lado en el que aparecerán las nuevas y conocidas imágenes de prueba .

2. Procedimientos Generales

1. fase de exposición
   1. Colocar al bebé cerca del cuidador o en su regazo en una zona tranquila. Colocar un ordenador portátil o tableta dentro del rango de visión del niño (de 1 a 4 pies del bebé).
   2. Utilice el ordenador portátil o tableta para presentar, ya sea el Lemur o la banda sonora de voz hacia atrás.
2. tarea de categorización
   1. En una sala de ensayo semi-oscuro en el laboratorio, asentar el cuidador en una silla de 4 pies de un 5 pies por 5 pies pantalla. Conectar el ordenador portátil con la tarea de categorización programado en MATLAB para (1) la pantalla que mostrará la tarea de categorización y (2) projector que proyectará la tarea en la pantalla.
   2. Asentar el bebé en el regazo del cuidador, mirando hacia delante.
   3. Instruir al cuidador para no influir en el comportamiento del niño de ninguna manera. Más específicamente, instruirlos a permanecer quieto y en silencio durante toda la duración de la tarea y para mantener a su bebé centrado, el uso de su línea media como guía. Proporcionar a los cuidadores con un par de lentes tintados para asegurarse de que no pueden ver los materiales visuales.
   4. Encender el proyector.
   5. A su vez en el equipo de grabación para capturar el comportamiento de los bebés durante toda la tarea.
   6. Comenzar la tarea de categorización pulsando el botón "Ejecutar" en MATLAB: Presentar la condición Lemur si el bebé se expone a la banda sonora Lemur y la condición del habla hacia atrás si el niño estuvo expuesto a la banda de sonido de voz hacia atrás.
3. Codificación (sólo tarea de categorización)
   1. Código del inicio y final de le de cada bebépies y se ve bien durante tanto la fase de familiarización y de prueba.
   2. Excluir a los niños que (1) se ven en menos de 6 de los ejemplares de familiarización; (2) se ven durante menos de 40% de la fase de familiarización. excluir también los bebés si hay interferencia de los padres, el error experimental o fallo técnico, o si su rendimiento en el ensayo es superior a 2 desviaciones estándar de la media.
4. análisis
   1. Para la fase de familiarización, calcular el total de la cantidad de tiempo que cada niño miraba a los objetos de familiarización.
   2. Para la fase de prueba, calcular una puntuación de preferencia para cada bebé: (tiempo total de la imagen de aspecto novedoso a prueba) / (tiempo buscando un total de dos imágenes de prueba).

3. Experimento 1: Breve exposición a Lemur Vocalizaciones

1. Participantes
   1. Reclutar a 14 niños a los 6 a 7 meses de edad.
2. Procedimiento
   1. invitar ºe cuidador y el niño en una habitación tranquila, confortable. En nuestro laboratorio, esta sala se encuentra junto a la sala de pruebas.
   2. La manipulación de la exposición: Juega la banda sonora Lemur una vez, con el visualizador de música (por ejemplo, iTunes) presente en la pantalla.
   3. tarea de categorización: Cuando finaliza la banda sonora, guiar el cuidador y el niño en la sala de pruebas. Comenzar la tarea de categorización (condición Lemur).

4. Experimento 2: Breve exposición a Speech Backward

1. Participantes
   1. Idéntico al Experimento 1.
2. Procedimiento
   1. Invitar al cuidador y el niño en una habitación tranquila, confortable.
   2. la manipulación de la exposición: jugar a la banda de sonido de voz hacia atrás una vez, con el visualizador de música presente en la pantalla.
   3. tarea de categorización: Cuando finaliza la banda sonora, guiar el cuidador y el niño en la sala de pruebas. Comenzar la tarea de categorización (BackwaDiscurso condición rd).

5. Experimento 3: La exposición prolongada a Lemur Vocalizaciones

1. Participantes
   1. Reclutar a 14 niños a los 4,5 meses de edad.
2. Procedimiento
   1. Por teléfono, llama a los cuidadores a participar en un estudio a largo de 6 semanas. Explica que el estudio les obliga a exponer su bebé, en casa, para una banda sonora 10 min que contiene 8 min de la música y 2 min de vocalizaciones lémur (es decir, Lemur banda sonora). Explica que el estudio tiene una duración de 6 semanas, comenzando cuando el bebé es de 4,5 meses y termina cuando el bebé tenga 6 meses de edad.
   2. Proporcionar cuidadores con este calendario ^{7, 8, 18} ahusamiento precisa
      1. Semana 1: Juega la banda sonora de bebé una vez al día, todos los días.
      2. Semana 2: jugar a la banda sonora de bebé una vez cada dos días.
      3. Semana 3: jugar a la banda sonora de infantiles 3 veces durante la semana.
      4. Semanas 4-6: jugar a la banda sonora de bebé 2 veces por semana.
   3. Para asegurar la fidelidad de la manipulación de la exposición durante toda la manipulación de la exposición 6 semanas, comparte con los cuidadores un documento interactivo en línea que (a) describe su papel en cada paso a lo largo del período de 6 semanas y (b) les pide a grabar cada fecha y la hora en que jugaron la banda sonora de su bebé.
   4. Enviar recordatorios semanales por teléfono o correo electrónico para mantener los cuidadores comprometidos y en pista.
   5. Durante la Semana 5, programar una visita al laboratorio para la semana siguiente (semana 6). Instruir a los cuidadores que los niños deben escuchar a la banda sonora de 2 a 4 días antes de su visita programada de laboratorio; los bebés no deben escuchar la banda sonora, ya sea en el mismo día o el día anterior a su visita.
      NOTA: En la visita al laboratorio, no hay manipulación de la exposición: Los bebés participan sólo en la tarea de categorización de Experiment 1 (condición Lemur).

Resultados

Utilizando los procedimientos descritos anteriormente (Figura 1), nos encontramos con tres experimentos para probar los efectos de la exposición en la infancia refinar los vínculos entre ciertos sonidos y la cognición.

Los resultados del Experimento 1 reveló que la exposición breve a las vocalizaciones de lémures tuvo un efecto sorprendente. Siete meses de edad expuestos a Lemur vocalizaciones prefieren de for...

Discusión

Aquí describimos un procedimiento para examinar el papel de la experiencia en la vinculación de los sonidos y los procesos cognitivos básicos en la infancia temprana. Nuestros experimentos combinados documentan la primera evidencia de que la experiencia juega un papel central en los lactantes guía para especificar lo que indica, de un amplio conjunto inicial de posibilidades, que van a aprovechar los procesos conceptuales básicas que en última instancia en las bases de significado. También revelan una interfaz compleja ...

Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo

Nombre	Empresa	Número de catálogo	Comentarios
Portátil 1			Úselo para presentar la banda sonora de exposición; preferiblemente usando iTunes Visualizer
Portátil 2			Úselo para programar y presentar la tarea de categorización
Portátil 3 (opcional)			Uso para codificar el comportamiento de aspecto infantil (también puede usar una de las computadoras portátiles anteriores)
Software de codificación	SuperCoder		Uso para codificar el aspecto de un bebé comportamiento
Grabador			Úselo para grabar la cara de los bebés (comportamiento de mirada durante la tarea de categorización)
Mezclador			Uso para integrar información de la grabadora de video (comportamiento de aspecto infantil) y los estímulos visuales (tarea de categorización)
Reproductor			Úselo para grabar la entrada de la grabadora de video (comportamiento de aspecto infantil)
Televisor			Uso para ver la entrada del mezclador (pantalla en pantalla; tarea de categorización en la esquina de la pantalla que muestra el comportamiento de aspecto infantil)
Proyector			Uso para proyectar estímulos visuales de la tarea de categorización en la pantalla
Altavoces			Uso para presentar estímulos auditivos durante la tarea de categorización
Gafas de			Uso para bloquear la visión del cuidador durante la tarea de categorización
Software de análisis estadístico	R		Uso para analizar el comportamiento de aspecto infantil