Name: Doświadczenie odgrywa zasadniczą rolę w dostrajaniu związku między językiem a poznaniem: dowody z kategoryzacji obiektów u niemowląt w wieku od 6 do 7 miesięcy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-19T14:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 35 s
Description: Poznaj metodę badania wpływu doświadczenia na powiązania między dźwiękami a poznaniem u niemowląt w wieku 6–7 miesięcy. Technika ta pozwala rozdzielić efekty natury i wychowania w rozwoju językowym.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie było wspierane przez stypendium NSF Graduate Research Fellowship dla Danielle R. Perszyk oraz grant NIH dla Sandry R. Waxman (R01HD083310).

Następujące procedury zostały zatwierdzone przez Northwestern University Institutional Review Board i uzyskano świadomą zgodę od opiekunów wszystkich niemowląt. Rekrutowaliśmy niemowlęta wychowujące się w środowiskach, w których ponad 50% było narażone na kontakt z językiem angielskim11,17. Niemowlęta we wszystkich eksperymentach najpierw słuchały ścieżki dźwiękowej, w której manipulowaliśmy ich ekspozycją na wokalizacje lemurów lub mowę wsteczną; Następnie wzięli udział w zadaniu kategoryzacji obiektów. To, co różniło się między niemowlętami, to (a) rodzaj sygnału, który słyszały podczas manipulacji ekspozycją i zadania kategoryzacji (wokalizacje lemurów lub mowa wsteczna) oraz (b) zakres fazy ekspozycji (krótka ekspozycja w laboratorium lub przedłużona ekspozycja w domu). W przypadku wszystkich niemowląt zadanie kategoryzacji odbyło się w laboratorium.
1. Materiały
<ol>
	<li>Jak tworzyć manipulacje ekspozycją
	<ol>
		<li>Wybierz 8 różnych próbek wokalizacji lemurów i 8 odrębnych próbek mowy odwróconej, każda trwająca od 2 do 4 sekund. Łącznie 8 próbek powinno dać 30 s każdego sygnału akustycznego. Upewnij się, że segmenty mowy lemura i mowy odwróconej są jak najściślej dopasowane pod względem czasu trwania (np. ~3 s) i średniej częstotliwości (np. ~300 Hz).
		<ol>
			<li>Aby uzyskać wokalizacje lemurów, przeszukaj bazę danych wokalizacji zwierząt lub skontaktuj się z badaczem, który zbiera wokalizacje zwierząt.</li>
			<li>Aby utworzyć segmenty mowy do tyłu, użyj laptopa i programu (np. Audacity), aby (1) nagrać asystenta naukowego mówiącego ~3 zdania w mowie skierowanej do niemowląt i (2) odwrócić czasowo (w Audacity: Effect > Reverse) każdy segment mowy.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Wybierz utwór klasycznej muzyki instrumentalnej, który trwa dłużej niż 4 minuty. Wykorzystaliśmy tu pierwsze 4 minuty Kwartetu smyczkowego c-moll op 18 nr 4: III. Menuetto.</li>
		<li>Użyj oprogramowania do edycji dźwięku (np. Audacity), aby zaimportować muzykę (w Audacity: File > Import) i wybierz część utworu, która trwa około 4 minuty (zaznacz i usuń pozostałą część utworu).
		<ol>
			<li>Utwórz 2 różne ścieżki dźwiękowe, wstawiając (tj. kopiując i wklejając) 8 wybranych segmentów każdego typu (wokalizacje lemurów lub mowę wsteczną) do ścieżki dźwiękowej muzyki.</li>
			<li>Aby stworzyć ścieżkę dźwiękową "Lemur", otwórz 8 plików dźwiękowych wokalizacji lemura w tym samym programie (np. Audacity) i wstaw je do pliku z muzyką.
			<ol>
				<li>Aby to zrobić, podświetl całą wokalizację lemura, przejdź do opcji Edytuj > Kopiuj, umieść kursor w pliku muzycznym i przejdź do opcji Edytuj > Wklej. Wstaw wokalizacje w nieregularnych odstępach czasu w całej ścieżce dźwiękowej. Nie umieszczaj ich na granicach fraz muzycznych. Zrób to dwa razy dla każdej wokalizacji lemura, wstawiając je w pseudolosowej kolejności, aby upewnić się, że nie wystąpią żadne 2 identyczne wokalizacje z rzędu. Razem daje to 5-minutową pętlę (4 minuty muzyki, przeplatane 1 minutą wokalizacji lemurów).</li>
				<li>Powtórz tę 5-minutową ścieżkę dźwiękową, tak aby cała ścieżka dźwiękowa trwała około 10 minut. Aby to zrobić, zaznacz całą sekcję 5 minut, przejdź do opcji Edytuj > Kopiuj, umieść kursor na końcu sekcji 5 minut i przejdź do opcji Edytuj > Wklej.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Aby utworzyć 10-minutową ścieżkę dźwiękową "Mowa wstecz", zastąp każdą wokalizację lemura w ścieżce dźwiękowej Lemura wybranym segmentem mowy wstecznej, używając tej samej pseudolosowej kolejności.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Jak utworzyć zadanie kategoryzacji
	<ol>
		<li>Materiały wizualne: Utwórz ręcznie 2 zestawy rysunków liniowych. W każdym zestawie uwzględnij 9 elementów tej samej kategorii obiektów (tutaj użyj 9 różnych rysunków dinozaurów i 9 odrębnych rysunków ryb). Użyj innego jasnego koloru dla każdego rysunku w danej kategorii. Zeskanuj te rysunki na komputer i zapisz je jako pliki obrazów. Należy pamiętać, że rysunki powinny być przedmiotami nieznanymi niemowlętom w badanym wieku.</li>
		<li>Materiały akustyczne: Wybierz jedną wokalizację lemura i jeden segment mowy wstecznej, które nie zostały uwzględnione w żadnej z manipulacji ekspozycją (1.1.3). Dopasuj segmenty mowy lemura i mowy odwróconej tak dokładnie, jak to możliwe, pod względem czasu trwania (np. ~3 s) i średniej częstotliwości (np. ~300 Hz).</li>
		<li>Zaprogramuj zadanie w MATLAB, które obejmuje fazę zapoznania się i fazę testu; to zadanie zostanie wyświetlone na ekranie o wymiarach 5 stóp na 5 stóp przed niemowlęciem.
		<ol>
			<li>Zaprogramuj fazę zaznajamiania w taki sposób, aby 8 wizualnych wzorców z jednej kategorii (np. 8 dinozaurów, każdy w innym kolorze) pojawiało się kolejno. Każdy egzemplarz powinien pojawiać się na przemian przez 20 sekund, po prawej lub lewej stronie ekranu. Stwórz 2 różne wersje, łącząc każdy przykład zapoznawczy z jednym z poniższych bodźców akustycznych (odpowiednio warunki Lemur" i "Mowa odwrócona"). W obu przypadkach bodziec akustyczny powinien wystąpić dwukrotnie podczas każdej próby zaznajomienia; raz, gdy pojawi się wzorzec wizualny, a następnie ponownie 10 s później.
			<ol>
				<li>W stanie lemura zaprogramuj każdy egzemplarz zapoznawczy tak, aby pojawiał się jednocześnie z wokalizacją lemura.</li>
				<li>W warunku Mowy wstecznej zaprogramuj każdy przykład zapoznania się tak, aby pojawiał się jednocześnie z segmentem mowy wstecznej.</li>
			</ol>
			</li>
			<li>Podczas fazy testowej należy przedstawić 9. egzemplarz ze znanej kategorii (np. inny dinozaur) i egzemplarz z drugiej kategorii (np. rybę). Te dwa obrazy powinny być identyczne kolorystycznie i prezentowane jednocześnie (jeden prezentowany po prawej, a drugi po lewej stronie ekranu) w ciszy przez 20 sekund.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Programując zadanie kategoryzacji, zrównoważ (1) to, która kategoria zostanie przedstawiona w fazie zaznajamiania, (2) stronę, po której pojawi się pierwszy obraz zapoznawczy, oraz (3) stronę, po której pojawią się nowe i znajome obrazy testowe.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Procedury ogólne
<ol>
	<li>Faza ekspozycji
	<ol>
		<li>Połóż niemowlę blisko opiekuna lub na jego kolanach w cichym miejscu. Umieść laptopa lub tablet w zasięgu widzenia niemowlęcia (od 1 do 4 stóp od niemowlęcia).</li>
		<li>Użyj laptopa lub tabletu, aby zaprezentować ścieżkę dźwiękową Lemura lub Mowy wstecznej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zadanie kategoryzacji
	<ol>
		<li>W półzaciemnionym pomieszczeniu testowym w laboratorium posadź opiekuna na krześle w odległości 4 stóp od ekranu o wymiarach 5 stóp na 5 stóp. Podłącz laptopa z zadaniem kategoryzacji zaprogramowanym w MATLABie do (1) ekranu, na którym będzie wyświetlane zadanie kategoryzacji oraz (2) projektora, który będzie wyświetlał zadanie na ekranie.</li>
		<li>Posadź niemowlę na kolanach opiekuna, przodem do przodu.</li>
		<li>Poinstruuj opiekuna, aby w żaden sposób nie wpływał na zachowanie niemowlęcia. Mówiąc dokładniej, poinstruuj je, aby pozostało cicho i nieruchomo przez cały czas trwania zadania i utrzymywało niemowlę w centrum, używając linii środkowej jako przewodnika. Zapewnij opiekunom parę zaciemnionych okularów, aby upewnić się, że nie widzą materiałów wizualnych.</li>
		<li>Włącz projektor.</li>
		<li>Włącz sprzęt nagrywający, aby uchwycić zachowanie niemowląt podczas wykonywania zadania.</li>
		<li>Rozpocznij zadanie kategoryzacji, naciskając "Uruchom" w MATLAB: Przedstaw stan lemura, jeśli niemowlę było narażone na ścieżkę dźwiękową lemura i stan mowy wstecznej, jeśli niemowlę było narażone na ścieżkę dźwiękową mowy wstecznej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kodowanie (tylko zadanie kategoryzacji)
	<ol>
		<li>Zakoduj początek i przesunięcie lewego i prawego spojrzenia każdego niemowlęcia zarówno podczas fazy zaznajamiania, jak i testu.</li>
		<li>Wyklucz niemowlęta, które (1) patrzą na mniej niż 6 przykładów zapoznawczych; (2) Szukaj przez mniej niż 40% fazy zaznajamiania. Należy również wykluczyć niemowlęta, jeśli występuje ingerencja rodziców, błąd eksperymentalny lub awaria techniczna, lub jeśli ich wyniki w teście są większe niż 2 SD od średniej.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Analizy
	<ol>
		<li>W fazie zaznajamiania oblicz łączną ilość czasu, przez jaki każde niemowlę patrzyło na przedmioty zapoznawcze.</li>
		<li>W fazie testowej oblicz wynik preferencji dla każdego niemowlęcia: (całkowity czas patrzenia na nowy obraz testowy)/(całkowity czas patrzenia na oba obrazy testowe).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Eksperyment 1: Krótka ekspozycja na wokalizacje lemurów
<ol>
	<li>Uczestników
	<ol>
		<li>Zrekrutuj 14 niemowląt w wieku od 6 do 7 miesięcy.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>procedura
	<ol>
		<li>Zaproś opiekuna i niemowlę do cichego, wygodnego pokoju. W naszym laboratorium pomieszczenie to sąsiaduje z pomieszczeniem testowym.</li>
		<li>Manipulacja ekspozycją: Odtwórz ścieżkę dźwiękową Lemura raz, gdy wizualizator muzyki (np. iTunes) jest obecny na ekranie.</li>
		<li>Zadanie kategoryzacji: Gdy ścieżka dźwiękowa się zakończy, poprowadź opiekuna i niemowlę do pokoju testowego. Rozpocznij zadanie kategoryzacji (warunek Lemura).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Eksperyment 2: Krótka ekspozycja na mowę wsteczną
<ol>
	<li>Uczestników
	<ol>
		<li>Identyczne jak w eksperymencie 1.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>procedura
	<ol>
		<li>Zaproś opiekuna i niemowlę do cichego, wygodnego pokoju.</li>
		<li>Manipulowanie ekspozycją: Odtwórz ścieżkę dźwiękową mowy wstecz jeden raz, gdy wizualizator muzyki jest obecny na ekranie.</li>
		<li>Zadanie kategoryzacji: Gdy ścieżka dźwiękowa się zakończy, poprowadź opiekuna i niemowlę do pokoju testowego. Rozpocznij zadanie kategoryzacji (warunek mowy wstecznej).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Eksperyment 3: Przedłużona ekspozycja na wokalizacje lemurów
<ol>
	<li>Uczestników
	<ol>
		<li>Zrekrutuj 14 niemowląt w wieku 4,5 miesiąca.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>procedura
	<ol>
		<li>Telefonicznie zaproś opiekuna do udziału w 6-tygodniowym badaniu. Wyjaśnij, że badanie wymaga od nich wystawienia niemowlęcia w domu na 10-minutową ścieżkę dźwiękową, która zawiera 8 minut muzyki i 2 minuty wokalizacji lemurów (tj. ścieżkę dźwiękową lemura). Wyjaśnij, że badanie trwa 6 tygodni, rozpoczynając się, gdy niemowlę ma 4,5 miesiąca, a kończąc na 6 miesiącu życia.</li>
		<li>Zapewnij opiekunom ten precyzyjny harmonogram zwężania7,8,18
		<ol>
			<li>Tydzień 1: Odtwarzaj dziecku ścieżkę dźwiękową raz dziennie, codziennie.</li>
			<li>Tydzień 2: Odtwarzaj ścieżkę dźwiękową niemowlęciu raz na drugi dzień.</li>
			<li>Tydzień 3: Odtwórz ścieżkę dźwiękową niemowlęciu 3 razy w ciągu tygodnia.</li>
			<li>Tygodnie 4-6: Odtwarzaj ścieżkę dźwiękową niemowlęciu 2 razy w tygodniu.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Aby zapewnić wierność manipulacji ekspozycją przez cały 6-tygodniowy okres manipulacji, udostępnij opiekunom interaktywny dokument online, który (a) przedstawia ich rolę na każdym kroku w okresie 6 tygodni i (b) prosi ich o zapisanie każdej daty i godziny, w której odtworzyli ścieżkę dźwiękową swojemu dziecku.</li>
		<li>Wysyłaj cotygodniowe przypomnienia przez telefon lub e-mail, aby utrzymać zaangażowanie opiekunów i być na bieżąco.</li>
		<li>W 5. tygodniu zaplanuj wizytę w laboratorium na następny tydzień (tydzień 6). Poinstruuj opiekunów, że niemowlęta powinny słuchać ścieżki dźwiękowej na 2 do 4 dni przed planowaną wizytą w laboratorium; Niemowlęta nie powinny słuchać ścieżki dźwiękowej ani w dniu wizyty, ani w dniu poprzedzającym. 
		UWAGA: Podczas wizyty w laboratorium nie ma manipulacji ekspozycją: niemowlęta uczestniczą tylko w zadaniu kategoryzacyjnym z Eksperymentu 1 (stan lemura).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Di Giorgio, E., Leo, I., Pascalis, O., Simion, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+the+face-perception+system+human-specific+at+birth%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+psychol%22%5BJournal%5D)">Is the face-perception system human-specific at birth.</a> Dev psychol. 48 (4), 1083-1090 (2012).</li>
<li>Vouloumanos, A., Hauser, M. D., Werker, J. F., Martin, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+tuning+of+human+neonates%27+preference+for+speech%5BTitle%5D)+AND+%22Child+dev%22%5BJournal%5D)">The tuning of human neonates' preference for speech.</a> Child dev. 81 (2), 517-527 (2010).</li>
<li>Vouloumanos, A., Werker, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuned+to+the+signal%3A+the+privileged+status+of+speech+for+young+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+sci%22%5BJournal%5D)">Tuned to the signal: the privileged status of speech for young infants.</a> Dev sci. 7 (3), 270-276 (2004).</li>
<li>Lewkowicz, D. J., Ghazanfar, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+emergence+of+multisensory+systems+through+perceptual+narrowing%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+cogn+sci%22%5BJournal%5D)">The emergence of multisensory systems through perceptual narrowing.</a> Trends cogn sci. 13 (11), 470-478 (2009).</li>
<li>Fair, J., Flom, R., Jones, J., Martin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perceptual+Learning%3A+12-Month-Olds%27+Discrimination+of+Monkey+Faces%5BTitle%5D)+AND+%22Child+dev%22%5BJournal%5D)">Perceptual Learning: 12-Month-Olds' Discrimination of Monkey Faces.</a> Child dev. 83 (6), 1996-2006 (2012).</li>
<li>Friendly, R. H., Rendall, D., Trainor, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasticity+after+perceptual+narrowing+for+voice+perception%3A+reinstating+the+ability+to+discriminate+monkeys+by+their+voices+at+12+months+of+age%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+psychology%22%5BJournal%5D)">Plasticity after perceptual narrowing for voice perception: reinstating the ability to discriminate monkeys by their voices at 12 months of age.</a> Frontiers in psychology. 4, October 718(2013).</li>
<li>Pascalis, O., Scott, L. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasticity+of+face+processing+in+infancy%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Plasticity of face processing in infancy.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 102 (14), 5297-5300 (2005).</li>
<li>Heron-Delaney, M., Anzures, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perceptual+training+prevents+the+emergence+of+the+other+race+effect+during+infancy%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+one%22%5BJournal%5D)">Perceptual training prevents the emergence of the other race effect during infancy.</a> PloS one. 6 (5), 19858(2011).</li>
<li>Brown, R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBrown%2C+R+%22Words+and+things%3A+An+introduction+to+language%22">Words and things: An introduction to language</a>. , The Free Press. Glencoe, IL. (1958).</li>
<li>Fulkerson, A. L., Waxman, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Words+%28but+not+tones%29+facilitate+object+categorization%3A+Evidence+from+6-+and+12-month-olds%5BTitle%5D)+AND+%22Cognition%22%5BJournal%5D)">Words (but not tones) facilitate object categorization: Evidence from 6- and 12-month-olds.</a> Cognition. 105 (1), 218-228 (2007).</li>
<li>Ferry, A. L., Hespos, S. J., Waxman, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Categorization+in+3-+and+4-month-old+infants%3A+An+advantage+of+words+over+tones%5BTitle%5D)+AND+%22Child+dev%22%5BJournal%5D)">Categorization in 3- and 4-month-old infants: An advantage of words over tones.</a> Child dev. 81 (2), 472-479 (2010).</li>
<li>Balaban, M. T., Waxman, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+words+facilitate+object+categorization+in+9-month-old+infants%5BTitle%5D)+AND+%22J+exp+child+psychol%22%5BJournal%5D)">Do words facilitate object categorization in 9-month-old infants.</a> J exp child psychol. 64, 3-26 (1997).</li>
<li>Mareschal, D., Quinn, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Categorization+in+infancy%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cogn+Sci%22%5BJournal%5D)">Categorization in infancy.</a> Trends Cogn Sci. 5 (10), 443-450 (2001).</li>
<li>Aslin, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What%27s+in+a+look%5BTitle%5D)+AND+%22Dev+sci%22%5BJournal%5D)">What's in a look.</a> Dev sci. 10 (1), 48-53 (2007).</li>
<li>Colombo, J. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/224843826_Infant_Attention_Grows_Up_The_Emergence_of_a_Developmental_Cognitive_Neuroscience_Perspective">Infant attention grows up: The emergence of a developmental cognitive neuroscience perspective.</a> Curr Dir Psychol Sci. 11 (6), 196-200 (2002).</li>
<li>Golinkoff, R. M., Hirsh-Pasek, K., Cauley, K. M., Gordon, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+eyes+have+it%3A+lexical+and+syntactic+comprehension+in+a+new+paradigm%5BTitle%5D)+AND+%22J+child+language%22%5BJournal%5D)">The eyes have it: lexical and syntactic comprehension in a new paradigm.</a> J child language. 14 (1), 23-45 (1987).</li>
<li>Ferry, A. L., Hespos, S. J., Waxman, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonhuman+primate+vocalizations+support+categorization+in+very+young+human+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci%22%5BJournal%5D)">Nonhuman primate vocalizations support categorization in very young human infants.</a> Proc Natl Acad Sci. , 1-5 (2013).</li>
<li>Scott, L. S., Monesson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+origin+of+biases+in+face+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol+sci%22%5BJournal%5D)">The origin of biases in face perception.</a> Psychol sci. 20 (6), 676-680 (2009).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Poniżej przedstawiamy procedurę badania roli doświadczenia w łączeniu dźwięków i podstawowych procesów poznawczych we wczesnym okresie niemowlęctwa. Nasze połączone eksperymenty dokumentują pierwsze dowody na to, że doświadczenie odgrywa kluczową rolę w prowadzeniu niemowląt do określenia, które sygnały, z szerokiego początkowego zestawu możliwości, zostaną wykorzystane do podstawowych procesów pojęciowych, które ostatecznie stanowią podstawy znaczenia. Ujawniają również skomplikowany interfejs między naturą a wychowanie...

Ludzkie niemowlęta rodzą się gotowe do przyswojenia języka, kulturowego i kognitywnego narzędzia, które definiuje nas jako gatunek i zasadniczo kształtuje nasz rozwój. Kluczowe znaczenie dla naszej zdolności do uczenia się języka mają dwie unikalne cechy rozwoju człowieka: nasza atrakcyjność i nasze potężne strategie uczenia się. Razem te cechy odblokowują niezwykły stopień wczesnej plastyczności, który umożliwia niemowlętom bycie wysoce dostrojonym do bodźców z otoczenia. Na przykład, chociaż niemowlęta przychodzą na świat z zestawem preferencji percepcyjnych i zdolności dyskryminacyjnych wystarczająco szerokich, aby objąć twarze i głosy naczelnych ludzi i zwierząt, w ciągu kilku miesięcy zawężają te preferencje do wyłącznie sygnałów ludzkich1,2,3. Ten proces zawężania percepcji jest adaptacyjny z dwóch powodów: zwiększa stosunek sygnału do szumu odpowiednich sygnałów komunikacyjnych – tych, które poprowadzą niemowlęta do skutecznego i dokładnego poruszania się po ich złożonym świecie społecznym – i toruje drogę do integracji informacji między modalnościami percepcyjnymi (np. integrując twarze i głosy)4 — zasadniczy element multimodalnego charakteru języka ludzkiego. Co więcej, ze względu na wczesną plastyczność niemowląt, zwężeniu percepcji można zapobiec lub odwrócić je poprzez ekspozycję na sygnały obce (np. język obcy, twarze obce człowiekowi, obce rytmy muzyczne)5,6,8. To pokazuje, że zawężenie percepcyjne jest napędzane doświadczeniem.
Aby opanować swój język ojczysty, niemowlęta muszą zrobić coś więcej niż tylko dostroić się do twarzy i głosów osób mówiących w tym języku. Potęga ludzkiego języka jest nierozerwalnie związana z poznaniem9. To niewiarygodne, że już w pierwszym roku życia niemowlęta zaczęły łączyć język i poznanie: Samo słuchanie ludzkiego języka zwiększa zdolność niemowląt do tworzenia kategorii obiektów, które są budulcem ich funkcji poznawczych10,11,12.
To nie znaczy, że niemowlęta mogą tworzyć kategorie obiektów tylko wtedy, gdy słuchają języka. Wręcz przeciwnie, dziesięciolecia badań pokazują, że niemowlęta w pierwszych miesiącach życia mogą tworzyć przynajmniej niektóre kategorie obiektów przy braku jakichkolwiek dźwięków13. Ale nie wszystkie kategorie obiektów są równie łatwe do utworzenia przez niemowlęta. Nieco trudniejsze kategorie stanowią potężną okazję do odkrycia, jaki wpływ, jeśli w ogóle, język może mieć na kategoryzację niemowląt. W tym celu badacze identyfikują kategorie obiektów, które są trudniejsze do rozpoznania przez niemowlęta w przypadku braku innych informacji pomocniczych (takich jak język), a następnie pytają, czy język (i inne dźwięki) oferują niemowlętom jakąkolwiek przewagę w kategoryzacji.
Korzystając z tej logiki, udokumentowano wczesny związek między językiem a kategoryzacją obiektów w paradygmacie preferencji nowości, zaprojektowanym z myślą o bardzo małych niemowlętach (Rysunek 1b)11. Paradygmat ten ma dwie fazy. Podczas fazy zaznajamiania wszystkie niemowlęta oglądają obrazy serii różnych obiektów (np. dinozaurów) prezentowanych sekwencyjnie w połączeniu z dźwiękiem. Podczas fazy testowej wszystkie niemowlęta oglądają w ciszy dwa nowe obrazy: jeden to nowy członek znanej już kategorii (np. inny dinozaur), a drugi to członek nowej kategorii (np. ryba). Czas patrzenia niemowląt na test służy jako wskaźnik kategoryzacji. Jeśli niemowlęta tworzą tę kategorię podczas zaznajamiania się, to podczas testu powinny odróżnić powieść od znanego obrazu. Jeśli niemowlęta tego nie zrobią, to na teście powinny wypaść zgodnie z szansą14,15,16.
Wyniki były uderzające. W wieku 3, 4 i 6 miesięcy niemowlęta słuchające języka podczas zaznajamiania — ale nie sekwencji tonów — z powodzeniem tworzyły kategorie obiektów11,17. Co zaskakujące, język nie jest jedynym dźwiękiem, który wywiera tę przewagę poznawczą: w wieku 3 i 4 miesięcy słuchanie wokalizacji naczelnych (Madagaskar, lemur niebieskooki: Eulemur macaco flavifrons) daje taką samą przewagę poznawczą jak wokalizacje ludzkie17. Jednak w wieku 6 miesięcy niemowlęta dostosowały ten początkowo szeroki związek do ludzkich wokalizacji; Wokalizacje lemurów nie wywierają już korzystnego wpływu na kategoryzację niemowląt17.
Ale jaki mechanizm leży u podstaw rosnącej precyzji niemowląt w łączeniu języka i poznania? W tym miejscu bierzemy pod uwagę wkład doświadczeń niemowląt. Czy bogate doświadczenie niemowląt z ludzkim językiem (i ich niedostatek doświadczenia w słuchaniu wokalizacji lemurów) odgrywa pewną rolę, ponieważ zawężają związek między początkowo uprzywilejowanymi sygnałami (np. wokalizacjami naczelnych ludzi i innych niż ludzie) a podstawowym procesem poznawczym kategoryzacji obiektów? Z pewnością nie możemy tego sprawdzić, manipulując ekspozycją niemowląt na język. Ale możemy manipulować ich ekspozycją na wokalizacje lemurów. Skupiamy się na niemowlętach w wieku 6 i 7 miesięcy — niemowlętach, które przy braku ekspozycji nie łączą już wokalizacji lemurów z kategoryzacją obiektów17. W eksperymencie 1 pytamy, czy krótka ekspozycja na wokalizacje lemurów pozwala im zachować związek między tym sygnałem a kategoryzacją obiektów. W eksperymencie 2 pytamy, czy krótka ekspozycja na mowę wsteczną — sygnał, który konsekwentnie nie obsługuje kategoryzacji obiektów w każdym wieku17 — również sprzyja kategoryzacji obiektów. W eksperymencie 3 poddaliśmy kwestię ekspozycji bardziej rygorystycznemu testowi, badając, czy bardziej długotrwała ekspozycja na wokalizacje lemurów pozwala im zachować początkowo szeroki związek.

<table><tbody><tr><td>Laptop 1</td><td></td><td></td><td>Służy do prezentacji ścieżki dźwiękowej ekspozycji; najlepiej za pomocą iTunes Visualizer</td></tr><tr><td>Laptop 2</td><td></td><td></td><td>Służy do programowania i prezentowania zadania kategoryzacji</td></tr><tr><td>Laptop 3 (opcjonalnie)Służy</td><td></td><td></td> <td>do kodowania zachowania przypominającego wygląd niemowlęcia (można również użyć jednego z powyższych laptopów)</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do kodowania</td><td>SuperCoder</td><td></td><td>Służy do kodowania wyglądu niemowlęcia zachowanie</td></tr><tr><td>Magnetowid</td><td></td><td></td><td>Służy do nagrywania twarzy niemowląt (zachowanie wyglądu podczas zadania kategoryzacji)</td></tr><tr><td>Mikser</td><td></td><td></td><td>Służy do integracji informacji z magnetowidu (zachowanie niemowlęcia wyglądającego jak niemowlę) i bodźców wzrokowych (zadanie kategoryzacji)&nbsp;</td></tr><tr><td>Odtwarzacz</td><td></td><td></td> DVD <td>Służy do nagrywania danych wejściowych z magnetowidu (zachowanie przypominające niemowlę)</td></tr><tr><td>Telewizja</td><td></td><td></td><td>Służy do oglądania danych wejściowych z miksera (ekran w ekranie; zadanie kategoryzacji w rogu ekranu pokazujące zachowanie przypominające niemowlę)&nbsp;</td></tr><tr><td>Projektor</td><td></td><td></td><td>Służy do projekcji bodźców wizualnych zadania kategoryzacji na ekranie</td></tr><tr><td>Prelegenci</td><td></td><td></td><td>Służy do prezentacji bodźców słuchowych podczas zadania kategoryzacji</td></tr><tr><td>Zaciemnione okulary</td><td></td><td></td> przeciwsłoneczne <td>Służy do blokowania wzroku opiekuna podczas zadania kategoryzacji</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do analizy statystycznej</td><td>R</td><td></td><td>Służy do analizy zachowania niemowlęcia wyglądającego jak niemowlę</td></tr></tbody></table>

doświadczenie odgrywa zasadniczą rolę w dostrajaniu związku między językiem a poznaniem: dowody z kategoryzacji obiektów u niemowląt w wieku od 6 do 7 miesięcy

Experience is Instrumental in Tuning a Link Between Language and Cognition: Evidence from 6-  to 7- Month-Old Infants' Object Categorization

Po urodzeniu, niemowlęta nie tylko preferują słuchanie ludzkich wokalizacji, ale także zaczęły łączyć te wokalizacje z poznaniem: Dla niemowląt w wieku trzech miesięcy, słuchanie ludzkiego języka wspiera kategoryzację obiektów, podstawową zdolność poznawczą. Ten przedwczesny związek jest początkowo szeroki: w wieku 3 i 4 miesięcy wokalizacje zarówno ludzi, jak i naczelnych wspierają kategoryzację. Ale w wieku 6 miesięcy niemowlęta zawęziły ten związek: tylko ludzkie wokalizacje wspierają kategoryzację obiektów. W tym miejscu pytamy, czym kierują się niemowlęta, gdy dostrajają swój początkowo szeroki związek do bardziej precyzyjnego, angażowanego tylko przez wokalizacje naszego gatunku. W trzech badaniach stosujemy nowy paradygmat ekspozycji, aby zbadać skutki doświadczenia. Dokumentujemy, że samo wystawienie niemowląt na wokalizacje naczelnych innych niż ludzkie umożliwia niemowlętom zachowanie wcześnie ustalonego związku między tym sygnałem a kategoryzacją. W przeciwieństwie do tego, wystawianie niemowląt na mowę wsteczną – sygnał, który nie wspiera kategoryzacji w żadnym wieku – nie daje takiej korzyści. Nasze odkrycia ujawniają siłę wczesnych doświadczeń niemowląt, które określają, które sygnały, z początkowo szerokiego zestawu, będą nadal łączyć z poznaniem.

Stosując procedury opisane powyżej (Rycina 1przeprowadziliśmy trzy eksperymenty, aby zbadać wpływ ekspozycji na proces doprecyzowania przez niemowlęta powiązań między określonymi dźwiękami a funkcjami poznawczymi.
Wyniki Eksperymentu 1 wykazały, że krótka ekspozycja na wokalizacje lemurów wywarła uderzający efekt. Siedmiomiesięczne niemowlęta poddane ekspozycji na wokalizacje lemurów niezawodnie preferowały nowy...

W wieku 3-4 miesięcy, słuchanie wokalizacji naczelnych ludzi i innych niż ludzie zwiększa zdolności poznawcze niemowląt; po 6 miesiącach tylko ludzkie wokalizacje wywierają tę przewagę poznawczą. Opisujemy manipulację ekspozycją, która ujawnia potężną kształtującą rolę doświadczenia, gdy niemowlęta określają, które dźwięki powiązać z poznaniem, a które wyłączyć.

Doświadczenie odgrywa zasadniczą rolę w dostrajaniu związku między językiem a poznaniem: dowody z kategoryzacji obiektów u niemowląt w wieku od 6 do 7 miesięcy

At birth, infants not only prefer listening to human vocalizations, but also have begun to link these vocalizations to cognition: For infants as young as ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest zidentyfikowanie wpływu doświadczenia na kształtowanie się wczesnych powiązań między dźwiękami a podstawowymi procesami poznawczymi u niemowląt. Metoda ta może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania z zakresu poznania niemowląt. Na przykład: w jaki sposób niemowlęta zaczynają tworzyć fundamentalne powiązania między słyszanymi dźwiękami a obiektami i zdarzeniami, które obserwują w świecie?Odpowiedzi na te pytania mogą poszerzyć naszą wiedzę na temat procesów kierujących wczesnym rozwojem językowym i pojęciowym. Główną zaletą tej techniki jest to, że może ona pomóc nam rozdzielić wzglupny wpływ czynników wrodzonych i nabytych w procesach wspierających rozwój językowy i pojęciowy u niemowląt. Rozpocznij od użycia oprogramowania do edycji dźwięku w celu zaimportowania utworu muzyki instrumentalnej z nurtu klasycznego.Wybierz i wyodrębnij fragment utworu o długości około czterech minut, a resztę usuń. Następnie użyj tego oprogramowania, aby utworzyć dwie odrębne ścieżki dźwiękowe: jedną z wokalizacjami lemurów, a drugą z mową odtwarzaną od tyłu. Aby stworzyć ścieżkę dźwiękową z lemurami, wstaw osiem plików dźwiękowych z wokalizacjami lemurów w różnych miejscach utworu.Następnie zaznaczaj po kolei każdy z ośmiu odrębnych plików z głosami lemurów, wybieraj Kopiuj, a następnie wklejaj je w różnych miejscach w ramach czterominutowego utworu muzyki klasycznej. Wstaw każdy plik z lemurem dwukrotnie w kolejności pseudolosowej, tak aby powstała pięciominutowa ścieżka dźwiękowa, w której żadne dwie identyczne wokalizacje nie następują po sobie. Ponadto pamiętaj, aby wstawiać wokalizacje w nieregularnych odstępach w całej ścieżce dźwiękowej i nie umieszczać ich na granicach fraz muzycznych.Następnie powtórz ten pięciominutowy utwór, zaznaczając pięciominutowy odcinek i wybierając opcję Kopiuj. Następnie ustaw kursor na końcu pięciominutowego odcinka i kliknij Wklej. Na koniec powtórz tę procedurę, aby utworzyć kolejny dziesięciominutowy utwór, wykorzystując osiem różnych próbek mowy odtwarzanej od tyłu oraz ten sam fragment muzyki.Zacznij od umieszczenia niemowlęcia blisko opiekuna lub na jego kolanach w cichym miejscu. Następnie umieść laptop lub tablet w zasięgu wzroku niemowlęcia i odtwórz raz ścieżkę dźwiękową z lemurem dla niemowląt w tej grupie. W następnym kroku, w celu przeprowadzenia zadania kategoryzacji, podłącz laptop do dwóch urządzeń: ekranu w półciemnym pokoju testowym do wyświetlania zadania kategoryzacji oraz projektora do wyświetlania zadania na ekranie.Następnie zaprowadź opiekuna do pomieszczenia testowego i posadź go na krześle w odległości czterech stóp od ekranu o wymiarach pięć na pięć stóp. Umieść niemowlę na kolanach opiekuna, przodem do przodu. Poleć opiekunowi, aby przez cały czas trwania zadania zachowywał ciszę i bezruch oraz dbał o to, by niemowlę znajdowało się w centrum, kierując się jego linią środkową.Przekaż opiekunowi parę ciemnych okularów, aby upewnić się, że nie widzi on materiałów wizualnych. Następnie włącz projektor oraz sprzęt nagrywający, aby zarejestrować zachowanie niemowlęcia podczas wykonywania zadania. Na koniec rozpocznij zadanie kategoryzacji, klikając Run w oprogramowaniu do prezentacji, i przedstaw warunek z lemurem.W przypadku niemowląt w grupie z odtworzonym od tyłu nagraniem mowy, powtórz tę samą procedurę, stosując odpowiednią ścieżkę dźwiękową i materiały wizualne. Wyniki wykazały, że krótka ekspozycja na wokalizacje lemurów miała uderzający efekt. Niemowlęta jednoznacznie preferowały nowy obraz testowy, co wskazuje na to, że uformowały one kategorię obiektów.Z kolei krótka ekspozycja niemowląt na mowę odtwarzaną od tyłu nie przyniosła żadnego efektu. Siedmiomiesięczne dzieci osiągnęły wyniki na poziomie przypadku. Wreszcie, sześciomiesięczne dzieci, które nie słyszały wokalizacji lemura przez kilka dni, mimo to skutecznie utworzyły kategorie obiektów.Ich skuteczna kategoryzacja jest analogiczna do kategoryzacji niemowląt, które słyszały wokalizacje lemurów na chwilę przed zadaniem kategoryzacyjnym. Ten paradygmat ekspozycji można zrealizować w 20 minut, jeśli jest on przeprowadzony prawidłowo. Podczas próby wykonania tej procedury ważne jest, aby zadbać o to, by otoczenie niemowlęcia było spokojne i ciche, z wyjątkiem dźwięków eksperymentalnych, których ono słucha.Po zastosowaniu tej procedury można wykorzystać inne metody, takie jak EEG, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania. Na przykład: jakie są neuronalne korelaty efektów ekspozycji? Po obejrzeniu tego filmu powinni Państwo posiadać dobrą wiedzę na temat tego, jak poddać niemowlęta ekspozycji na różne dźwięki oraz jak badać wpływ tej ekspozycji na tworzenie powiązań z procesami poznawczymi u niemowląt.Należy pamiętać, że praca z niemowlętami może być trudna. Ważne jest, aby utrzymać ich spokój i zaangażowanie przez cały czas trwania procedury.

experience-is-instrumental-tuning-link-between-language-cognition

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Opisano niezawodną metodę domową służącą do oceny rozumienia języka u bardzo małych dzieci rozwijających się typowo, jak również u dzieci z autyzmem. Metoda ta analizuje kierunek spojrzenia dzieci podczas oglądania zestawionych obok siebie obrazów przy jednoczesnym słuchaniu nagrania audio, które pasuje tylko do jednego z nich. Bodźce zostały zaprojektowane z myślą o młodych uczestnikach.

Przenośne intermodalne preferencyjne patrzenie (IPL): Badanie rozumienia języka u typowo rozwijających się małych dzieci oraz u małych dzieci z autyzmem

Elektroencefalografia o wysokiej gęstości (dEEG) jest coraz częściej stosowana do badania rozwoju i plastyczności mózgu we wczesnych latach życia. W tym artykule przedstawiamy zastosowanie zaawansowanych technik analizy, które opierają się na tradycyjnym zapisie EEG, aby zrozumieć dynamikę oscylacyjną szybkiego przetwarzania słuchowego w mózgu niemowlęcia.

Przetwarzanie słuchowe u niemowląt i oscylacje mózgu związane ze zdarzeniami

Procedura imitacji wywołanej została ustanowiona w celu zbadania rozwoju pamięci pamięciowej w niemowlęctwie i wczesnym dzieciństwie. Procedura ta jest szeroko stosowana w celu ustanowienia solidnych podstaw natury pamięci przywoławczej w niemowlęctwie i wczesnym dzieciństwie.

Badanie pamięci przywoławczej w niemowlęctwie i wczesnym dzieciństwie przy użyciu paradygmatu wywołanego naśladownictwa

Tutaj prezentujemy protokół paradygmatów testów zapoznawczych, które zapewniają bezpośredni test kategoryzacji niemowląt i pomagają zdefiniować rolę języka we wczesnym uczeniu się kategorii.

Definiowanie roli języka w kategoryzacji obiektów niemowląt za pomocą paradygmatów śledzenia ruchu gałek ocznych

Badania śledzenia ruchu gałek ocznych wykorzystujące paradygmat preferencyjnego patrzenia mogą być wykorzystane do badania nowego rozumienia i zwracania uwagi na ich zewnętrzny świat wizualny przez niemowlęta.

Badanie wrażliwości niemowląt na język wizualny za pomocą śledzenia ruchu gałek ocznych i paradygmatu preferencyjnego patrzenia

Opisano metody rejestrowania bramkowania sensorycznego słuchowego P50, fizjologicznego markera zahamowania mózgowego, który odzwierciedla wczesne etapy uwagi.

P50 Bramkowanie sensoryczne u niemowląt

Pokazujemy, jak obiektywna miara może być zastosowana w powszechnie stosowanym paradygmacie iluzji gumowej ręki. Miara ta jest uzyskiwana przez modyfikację dobrze ugruntowanego zadania kongruencji intermodalnej. Zadanie to pozwala na zbadanie procesów multisensorycznych, które są krytyczne dla modulacji reprezentacji ciała, jak w iluzji gumowej ręki.

Zadanie kongruencji intermodalnej jako sposób na uzyskanie obiektywnej miary behawioralnej w paradygmacie iluzji gumowej ręki

Rozważane jest przeniesienie paradygmatu z historią użycia w eksperymentach EEG do eksperymentu fMRI. Wykazano, że manipulowanie wymaganiami zadania w zadaniu wizualnym skutkowało różnymi wzorcami aktywacji BOLD i zilustrowało, jak kluczowe znaczenie ma projektowanie zadań w eksperymentach fMRI.

Przenoszenie zadań poznawczych między modalnościami obrazowania mózgu: implikacje dla projektowania zadań i interpretacji wyników w badaniach fMRI

Ten protokół opisuje zmodyfikowaną tablicę do dołków, która jest zestawem testów behawioralnych, który zawiera cechy otwartego pola i tradycyjnej tablicy do dołków. Układ ten umożliwia analizę różnicową nieuwarunkowanych zachowań małych ssaków laboratoryjnych, a także analizę zdolności poznawczych.

Zmodyfikowana tablica z otworami - pomiar zachowania, funkcji poznawczych i interakcji społecznych u myszy i szczurów

Tutaj opisano metody rozwoju mysiego modelu podchronicznego i łagodnego stresu związanego z porażką społeczną i wykorzystano je do zbadania patogennych cech depresji, w tym objawów podobnych do hiperfagii i polidypsji po wzroście masy ciała.

Mysi model podchronicznego i łagodnego stresu porażki społecznej w celu zrozumienia deficytów behawioralnych i fizjologicznych wywołanych stresem

Poznaj metodę badania wpływu doświadczenia na powiązania między dźwiękami a poznaniem u niemowląt w wieku 6–7 miesięcy. Technika ta pozwala rozdzielić efekty natury i wychowania w rozwoju językowym.

Doświadczenie odgrywa zasadniczą rolę w dostrajaniu związku między językiem a poznaniem: dowody z kategoryzacji obiektów u niemowląt w wieku od 6 do 7 miesięcy (Wideo) | JoVE Journal

Doświadczenie odgrywa zasadniczą rolę w dostrajaniu związku między językiem a poznaniem: dowody z kategoryzacji obiektów u niemowląt w wieku od 6 do 7 miesięcy

Przeglądaj więcej filmów