Adattamento: lo studio dei bambini prima che imparino a parlare

Habituation: Studying Infants Before They Can Talk

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Developmental Psychology

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Habituation: Studying Infants Before They Can Talk

4.2: Using Your Head: Measuring Infants’ Rational Imitation of Actions

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March 03, 2015

Overview

Fonte: Laboratori di Nicholaus Noles, Judith Danovitch e Cara Cashon— Università di Louisville

I neonati sono una delle fonti più pure di informazioni sul pensiero e l’apprendimento umano, perché hanno avuto pochissime esperienze di vita. Pertanto, i ricercatori sono interessati a raccogliere dati dai bambini, ma come partecipanti alla ricerca sperimentale, sono un gruppo impegnativo da studiare. A differenza dei bambini più grandi e degli adulti, i bambini piccoli non sono in grado di parlare in modo affidabile, comprendere il discorso o persino muoversi e controllare i propri corpi. Mangiare, dormire e guardasi intorno sono le uniche attività che i bambini possono svolgere in modo affidabile. Date queste limitazioni, i ricercatori hanno sviluppato tecniche intelligenti per esplorare i pensieri dei bambini. Uno dei metodi più popolari fa uso di una caratteristica di attenzione chiamata assuefazione.

Come gli adulti, i bambini preferiscono prestare attenzione a cose nuove e interessanti. Se vengono lasciati nello stesso ambiente, nel tempo si abituano all’ambiente circostante e prestano meno attenzione a loro. Questo processo è chiamato assuefazione. Tuttavia, nel momento in cui accade qualcosa di nuovo, i bambini sono in attesa e pronti a prestare di nuovo attenzione. Questo reimpegno dell’attenzione dopo l’assuefazione è indicato come disassuefazione. Gli scienziati possono utilizzare questi cambiamenti caratteristici nell’attenzione come strumento per studiare il pensiero e l’apprendimento dei bambini piccoli. Questo metodo prevede inizialmente la presentazione di stimoli ai bambini fino a quando non sono abitati, e poi la presentazione di diversi tipi di stimoli per vedere se dishabituate, cioè, notare un cambiamento. Scegliendo attentamente gli stimoli mostrati ai bambini, i ricercatori possono imparare molto su come i bambini pensano e imparano.

Questo esperimento dimostra come l’assuefazione può essere utilizzata per studiare la discriminazione della forma infantile.

Procedure

Recluta un certo numero di bambini di 6 mesi. I partecipanti dovrebbero essere sani, non avere una storia di disturbi dello sviluppo e avere udito e vista normali. Poiché i neonati di questa età possono essere poco collaborativi o esigenti(ad esempio,rifiutarsi di assistere a una dimostrazione o addormentarsi durante i test) e dovranno soddisfare il criterio di assuefazione, è necessario reclutare partecipanti aggiuntivi per ottenere dati sufficienti.

1. Raccolta dei dati

Fase di assuefazione
1. Posiziona una sedia di fronte a un grande monitor in una stanza tranquilla.
2. Chiedi ai genitori di tenere i loro bambini e rimanere il più silenziosi possibile mentre guardano un punto appena sopra il centro dello schermo.
  1. Molti studi sulla cognizione infantile richiedono che i genitori siano bendati o dotati di cuffie con cancellazione del rumore per assicurarsi che non influenzino consapevolmente o inconsciamente i comportamenti dell’aspetto del loro bambino. Tuttavia, avere un genitore che indossa una benda o le cuffie può da solo distrarre un bambino. Pertanto, alcuni ricercatori semplicemente istruiscono i genitori a non influenzare i loro bambini e quindi rivedere i video dopo il fatto per assicurarsi che non ci fossero problemi.
3. Osserva il bambino da un’altra stanza, utilizzando una telecamera posizionata sotto il monitor. Questa fotocamera si concentra sul viso del bambino, in modo da poter vedere se il bambino sta guardando il monitor o lontano da esso, non le immagini mostrate al bambino. Filma il bambino durante l’esperimento.
4. Presentare gli stimoli nelle prove di assuefazione.
  1. In primo luogo, uno stimolo che richiama l’attenzione viene presentato sul monitor per garantire che il bambino presti attenzione al monitor prima di ogni prova.
  2. Quando il bambino sta guardando il monitor, premere un tasto per presentare lo stimolo assegnato per l’assuefazione, in questo caso un cerchio blu.
  3. Registra contemporaneamente il tempo di ricerca del bambino per ogni prova tenendo premuto un tasto che tiene traccia del tempo. Se il bambino distoglie lo sguardo dal monitor, rilascia la chiave. Se l’attenzione del bambino ritorna sul monitor, premere il tasto e gli stimoli rimangono sullo schermo. Se il bambino distoglie lo sguardo dal monitor per più di 1,0 s in qualsiasi momento o cerca la durata massima della prova (20 s), l’immagine scompare dallo schermo e lo stimolo che riceve attenzione ritorna. Questa procedura viene ripetuta per ogni prova in entrambe le fasi dell’esperimento.
5. Poiché i neonati generalmente sembrano più lunghi durante i primi studi di assuefazione e considerevolmente meno negli studi successivi, utilizzare i primi tre studi in questa fase per stabilire i criteri per determinare se l’attenzione visiva di un bambino è diminuita abbastanza da essere considerata abituata. In questo caso, questo è quando il loro tempo medio di osservazione su tre studi di assuefazione sequenziale è del 50% o inferiore al loro tempo medio di osservazione nei primi tre studi di assuefazione osservati.
6. Continuare questa fase dello studio fino a quando il bambino raggiunge i criteri per l’assuefazione. Il numero di prove necessarie per raggiungere l’assuefazione varia tra i bambini.
Fase di test
1. Una volta che il bambino è stato abituato, iniziare la fase di test. Questa fase differisce solo dalla fase di assuefazione in quanto vengono presentati diversi stimoli.
2. Mostra al bambino lo stimolo di assuefazione, in questo caso il cerchio blu, o un nuovo stimolo: un quadrato blu. La procedura per misurare l’aspetto dei bambini rimane la stessa.
3. Tutti i bambini vedranno entrambi gli stimoli: controbilanciano l’ordine di presentazione degli stimoli del test in modo che metà veda prima lo stimolo di assuefazione, mentre l’altra metà veda prima il nuovo stimolo.
4. Dopo le prove di prova, termina la sessione ringraziando il genitore e il bambino per aver partecipato.

2. Analisi

A causa del posizionamento della videocamera, gli sperimentatori non sono consapevoli degli stimoli mostrati al bambino. Se questo non è il caso, avere due valutatori indipendenti che sono ciechi agli stimoli mostrati codificano le registrazioni video. In alternativa, molti laboratori moderni utilizzano anche apparecchiature di tracciamento oculare che consentono loro di identificare esattamente dove i bambini stanno guardando in qualsiasi momento durante l’esperimento.
Omettere i dati di quei bambini che non soddisfano i criteri di assuefazione.
Si noti la variabile dipendente, che è il tempo che il bambino ha trascorso a guardare i nuovi stimoli del test rispetto allo stimolo del test abituato familiare.

Per esplorare le prime fasi dello sviluppo concettuale, quando i bambini non sono in grado di parlare in modo affidabile, comprendere il linguaggio o controllare con precisione i movimenti, i ricercatori hanno stabilito tecniche intelligenti che utilizzano metodi di assuefazione.

Come gli adulti, i bambini preferiscono prestare attenzione a cose nuove e interessanti. Se lasciati nello stesso ambiente, nel tempo si abituano all’ambiente circostante e prestano meno attenzione a loro. Questo processo è chiamato assuefazione.

Tuttavia, nel momento in cui accade qualcosa di nuovo, i bambini sono pronti a prestare di nuovo attenzione. Tale reimpegno dell’attenzione dopo l’assuefazione è indicato come disassuefazione.

Gli scienziati possono utilizzare questi cambiamenti caratteristici nell’attenzione come strumento per studiare i processi di pensiero e apprendimento dei bambini piccoli.

Questo video dimostra come progettare ed eseguire un paradigma di assuefazione infantile, nonché come analizzare e interpretare i risultati per indagare sulla loro discriminazione di forma.

In questo esperimento, i bambini di sei mesi sono esposti a diversi stimoli di forma in due fasi, utilizzando così un design all’interno dei soggetti per confrontare se l’assuefazione verso una forma persiste o meno e la disassuefazione si verifica con la presentazione di una nuova forma.

Nella fase iniziale, ai bambini vengono mostrati stimoli su un monitor video: prima un “attention-getter” – un’immagine che si muove e produce suoni per dirigere la loro attenzione – seguito da uno stimolo di forma, come un cerchio blu.

In questo caso, la variabile dipendente misurata è il tempo che i bambini trascorrono guardando lo stimolo della forma. Poiché (in genere) trascorrono più tempo a cercare durante le prime tre prove, questi tempi sono mediati come tempo di base.

La fase di assuefazione viene continuata fino a quando il tempo trascorso dal bambino a guardare lo stimolo è del 50% o inferiore al basale per tre studi sequenziali. Pertanto, il numero di prove necessarie per raggiungere l’assuefazione può variare tra i bambini.

Una volta raggiunta l’assuefazione, viene avviata la fase di test e solo due prove vengono presentate in modo controbilanciato; cioè, ai bambini viene nuovamente mostrato il getter di attenzione per iniziare, dopo di che, metà vedrà prima il familiare cerchio blu che è stato mostrato durante la fase di assuefazione, e l’altra metà inizierà con un nuovo quadrato blu.

Quando ai bambini viene presentata la forma familiare, si prevede che rimangano abili: i loro tempi di aspetto rimarranno relativamente invariati. Tuttavia, durante la presentazione di un nuovo stimolo, ci si aspetta che i bambini disbituino: ri-impegneranno la loro attenzione e guarderanno più a lungo quando rilevano un cambiamento.

Prima che arrivino il neonato e il genitore, prepara una sala di prova tranquilla posizionando una comoda sedia di fronte a un grande monitor dotato di una videocamera.

All’arrivo, saluta il neonato e il genitore. Chiedi al genitore di tenere il bambino in mano e rimanere il più silenzioso possibile mentre guarda un punto appena sotto il centro dello schermo.

Da un’altra stanza, monitora il bambino usando il feed video della telecamera. Avviare il software che controlla la presentazione degli stimoli e registra i tempi di ricerca. Si noti che in questa vista, è possibile vedere solo se il bambino sta guardando o lontano dal monitor e non ciò che appare sullo schermo.

Quando il bambino sta guardando il monitor, premere il tasto ‘5’, che viene assegnato per registrare i tempi di ricerca. Si noti che il programma visualizza prima uno stimolo sullo schermo del bambino per catturare la loro attenzione, seguito dal cerchio blu.

Non appena il bambino distoglie lo sguardo per più di 1 s, rilascia il tasto di temporizzazione, terminando automaticamente la prova, o, quando guarda lo schermo per la durata massima di 20 s.

Dopo tre prove, esamina il tempo di base, il tempo medio calcolato in questi studi. Ripetere le prove fino a quando il bambino raggiunge il criterio per l’assuefazione. Ricorda che il numero di prove richieste potrebbe variare tra i neonati.

Una volta raggiunto il criterio, procedere automaticamente alla fase di test che ora include un nuovo quadrato blu in uno dei due studi, controbilanciato tra i bambini.

Dopo la fase di test, terminare la sessione ringraziando il genitore e il bambino per la partecipazione.

Per analizzare i risultati, rappresentare graficamente i tempi di ricerca media per tutti i bambini che hanno soddisfatto il criterio durante la fase di assuefazione e per la fase di test, per forma di stimolo: il familiare cerchio blu e il nuovo quadrato blu.

Nel corso delle prove di assuefazione, il tempo medio di ricerca è diminuito fino a circa la metà della durata.

Quando i bambini hanno visto un nuovo stimolo durante la fase di test – il quadrato blu – hanno mostrato i segni distintivi della disassuefzione. In particolare, i loro tempi di ricerca sono aumentati rispetto allo stimolo del test familiare, suggerendo che hanno notato la nuova forma.

Ora che hai familiarità con i metodi di assuefazione utilizzati come strumento progettato per studiare la discriminazione della forma infantile, diamo un’occhiata ad altri modi in cui gli psicologi dello sviluppo usano il paradigma.

I ricercatori possono esaminare altre modalità sensoriali. Ad esempio, è possibile misurare l’assuefazione e la disabitazione dei bambini agli stimoli uditivi utilizzando ciucci appositamente progettati che misurano la velocità e la forza della loro suzione. I bambini attenti succhiano più spesso e più duramente dei bambini che sono bituati.

L’assuefazione viene anche utilizzata per studiare argomenti più complessi, come lo sviluppo di concetti di razza, genere ed equità. Ad esempio, presentando ai bambini volti appartenenti a diversi gruppi razziali, i ricercatori hanno scoperto che i bambini di 3 mesi identificavano volti nuovi e vecchi indipendentemente dalla razza.

Tuttavia, tra i 6 ei 9 mesi di età, i bambini subiscono un restringimento percettivo, rendendoli più abili nel riconoscere gli individui nel proprio gruppo razziale e meno in grado di discriminare tra volti appartenenti ad altri gruppi razziali.

Hai appena visto l’introduzione di JoVE all’esame dei metodi di assuefazione nei neonati. Ora dovresti avere una buona comprensione di come impostare ed eseguire l’esperimento, oltre ad analizzare e valutare i risultati.

Grazie per l’attenzione!

Results

Per avere abbastanza potere per vedere risultati significativi, i ricercatori devono testare almeno 16 neonati, escluso i bambini abbandonati dallo studio per non essersi suati, pignoleria, addormentarsi, interferenza dei genitori, ecc. Ci si aspetta che i neonati che si sono bituati mostrino bassi livelli di aspetto quando viene mostrato lo stimolo dell’assuefazione durante il test. Se i bambini guardano più a lungo al nuovo stimolo del test rispetto allo stimolo del test di assuefazione dopo che si sono bituati (Figura 1),i ricercatori concluderebbero che i bambini hanno discriminato gli stimoli. I buoni stimoli di prova sono ben controllati e il più simili possibile alle prove di assuefazione, ad eccezione della variabile chiave manipolata, in questo caso la forma.

Figura 1: Tempo medio di ricerca tra i neonati durante l’assuefazione e le fasi di test. Lo stimolo di assuefazione è identico agli oggetti visti durante l’assuefazione, con conseguenti tempi di aspetto molto bassi. I neonati dishabituano, o guardano più a lungo, al nuovo stimolo di prova rispetto allo stimolo di assuefazione, se notano la forma diversa.

Applications and Summary

Anche altri sensi possono essere testati utilizzando questi stessi metodi. Ad esempio, è possibile misurare l’assuefazione e la disabitazione dei bambini agli stimoli uditivi utilizzando ciucci progettati per misurare la velocità e la forza della loro suzione. I bambini attenti succhiano più spesso e più duramente dei bambini che sono bituati, quindi gli stessi metodi possono essere applicati utilizzando approcci diversi.

I metodi di assuefazione sono sia potenti che limitati in modi specifici. Quando i bambini si dishabituano, gli sperimentatori possono concludere che hanno notato una certa differenza tra elementi di test familiari e nuovi, ma ci vuole un’attenta progettazione sperimentale per trarre conclusioni dal lavoro con i bambini. Lavorare con i bambini crea anche sfide speciali. La maggior parte degli scienziati non deve preoccuparsi che i loro partecipanti abbiano bisogno di un pisolino o di un cambio di pannolino durante il loro studio. Tuttavia, i metodi di assuefazione possono essere un potente strumento per studiare i partecipanti incapaci di comunicare. Questo approccio è particolarmente prezioso per gli scienziati dello sviluppo che sono interessati a studiare le abilità con cui gli esseri umani nascono, così come quelli che si sviluppano con pochissime esperienze di vita.

I metodi di assuefazione sono anche usati per studiare argomenti molto più complessi, come lo sviluppo di concetti di razza, genere ed equità. Ad esempio, presentando ai bambini volti appartenenti a diversi gruppi razziali, i ricercatori hanno scoperto che i bambini di 3 mesi identificano volti nuovi e vecchi indipendentemente dalla razza. ¹ Tuttavia, tra i 6 e i 9 mesi di età, i bambini subiscono un restringimento percettivo, dopo di che sono più abili nel riconoscere gli individui nel proprio gruppo razziale, ma trovano difficile discriminare tra volti appartenenti ad altri gruppi razziali. Pertanto, i metodi di assuefazione rappresentano un potente strumento per studiare la cognizione infantile e lo sviluppo umano.

References

Kelly, D. J., Quinn, P. C., Slater, A. M., Lee, K., Ge, L., & Pascalis, O. The other-race effect develops during infancy: Evidence of perceptual narrowing. Psychological Science. 18 (12), 1084-1089 (2007).

Transcript

To explore the early stages of conceptual development—when infants are unable to reliably speak, understand speech, or precisely control movements—researchers have established clever techniques that use habituation methods.

Like adults, infants prefer to pay attention to new and interesting things. If left in the same environment, over time they become accustomed to their surroundings and pay less attention to them. This process is called habituation.

However, the moment something new happens, infants are ready to pay attention again. Such reengagement of attention following habituation is referred to as dishabituation.

Scientists can use these characteristic changes in attention as a tool for studying the thinking and learning processes of young infants.

This video demonstrates how to design and execute an infant habituation paradigm, as well as how to analyze and interpret results for investigating their shape discrimination.

In this experiment, six-month-old infants are exposed to different shape stimuli in two phases, thus using a within-subjects design to compare whether or not habituation towards one shape persists and dishabituation occurs with the presentation of a new shape.

In the initial phase, infants are shown stimuli on a video monitor: first an “attention-getter”—an image that moves and makes sounds to direct their attention—followed by a shape stimulus, such as a blue circle.

In this case, the dependent variable measured is the time that the infants spend looking at the shape stimulus. Because they (typically) spend more time looking during the first three trials, these times are averaged as the baseline time.

The habituation phase is continued until the infant’s time spent looking at the stimulus is 50% or less than baseline for three sequential trials. Thus, the number of trials required to reach habituation may vary between babies.

Once habituation is reached, the test phase is started, and only two trials are presented in a counterbalanced manner; that is, infants are again shown the attention-getter to start, after which, half will first see the familiar blue circle that was shown during the habituation phase, and the other half will start with a novel blue square.

When babies are presented with the familiar shape, they are predicted to remain habituated—their looking times will remain relatively unchanged. However, during the presentation of a novel stimulus, babies are expected to dishabituate—they will re-engage their attention and look longer when they detect a change.

Before the infant and parent arrive, prepare a quiet testing room by placing a comfortable chair in front of a large monitor equipped with a video camera.

Upon arrival, greet the infant and parent. Instruct the parent to hold their infant and remain as quiet as possible while looking at a point just below the center of the screen.

From another room, monitor the infant using the video feed from the camera. Initiate the software that controls stimuli presentation and records looking times. Note that in this view, you can only see whether the infant is looking at or away from the monitor and not what appears on their screen.

When the infant is looking at the monitor, press the ‘5’ key, which is assigned to log looking times. Notice that the program first displays a stimulus on the infant’s screen to capture their attention, followed by the blue circle.

As soon as the infant looks away for more than 1 s, release the timing key—automatically ending the trial—or, when they look at the screen for the maximum duration of 20 s.

After three trials, examine the baseline time—the calculated average looking time across these trials. Repeat trials until the infant reaches criterion for habituation. Remember that the number of trials required might vary across infants.

Once criterion has been reached, automatically proceed to the test phase that now includes a novel blue square in one of the two trials—counterbalanced across infants.

Following the test phase, end the session by thanking the parent and infant for participating.

To analyze the results, graph the mean looking times for all of the infants who met criterion during the habituation phase, and for the test phase, by stimulus shape—the familiar blue circle and novel blue square.

Over the course of the habituation trials, the average looking time decreased to be approximately half as long in duration.

When infants saw a new stimulus during the test phase—the blue square—they showed the hallmark signs of dishabituation. Notably, their looking times increased relative to the familiar test stimulus, suggesting that they noticed the new shape.

Now that you are familiar with the habituation methods used as a tool designed to study infant shape discrimination, let’s look at other ways that developmental psychologists use the paradigm.

Researchers can examine other sensory modalities. For example, it is possible to measure infants’ habituation and dishabituation to auditory stimuli using specially designed pacifiers that gage the rate and strength of their sucking. Attentive babies suck more often and harder than babies who are habituated.

Habituation is also used to study more complex topics, such as the development of concepts of race, gender, and fairness. For instance, by presenting infants with faces belonging to different racial groups, researchers discovered that 3-month-old babies identified new and old faces independent of race.

However, between 6- and 9-months of age, infants undergo perceptual narrowing, making them more adept at recognizing individuals in their own racial group, and less able to discriminate between faces belonging to other racial groups.

You’ve just watched JoVE’s introduction to examining habituation methods in infants. Now you should have a good understanding of how to setup and perform the experiment, as well as analyze and assess the results.

Thanks for watching!

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