Experiência é fundamental na Sintonia uma ligação entre linguagem e cognição: Evidências de 6 a 7 meses de idade categorização de objeto Bebés

Resumo

No 3-4 meses, ouvindo vocalizações de primatas humanos e não humanos aumenta a cognição dos bebês; por 6 meses, vocalizações única humanos exercem essa vantagem cognitiva. Nós descrevemos uma manipulação exposição que revela o papel modelagem poderosa de experiência como crianças especificar quais sons para conectar-se a cognição e que a sintonizar.

Resumo

Ao nascer, os bebês não só preferem ouvir vocalizações humanas, mas também começaram a ligar estas vocalizações à cognição: Para as crianças como os jovens como três meses de idade, ouvir a linguagem humana suporta objeto categorização, uma capacidade cognitiva núcleo. Este link precoce é inicialmente ampla: At 3 e 4 meses, vocalizações de seres humanos e primatas não-humanos apoiar categorização. Mas por 6 meses, as crianças têm diminuído o link: Somente vocalizações humanas apoiar objeto categorização. Aqui nós perguntar o que orienta crianças como eles sintonizar suas inicialmente ampla link para um mais preciso, envolvidos apenas pelas vocalizações de nossa espécie. Através de três estudos, usamos um romance paradigma exposição a examinar os efeitos da experiência. Nós documentamos que simplesmente expor crianças a vocalizações de primatas não-humanos permite que crianças a preservar o link early-estabelecida entre este sinal e categorização. Em contraste, a exposição das crianças ao discurso para trás - um sinalque não consegue suportar categorização em qualquer idade - não oferece tal vantagem. Nossos resultados revelam o poder da experiência inicial como crianças especificar quais os sinais, a partir de um conjunto inicialmente amplo, eles vão continuar a conectar-se a cognição.

Introdução

bebês humanos nascem prontas para adquirir a linguagem, uma ferramenta cultural e cognitiva que nos define como uma espécie e formas fundamentalmente nosso desenvolvimento. Central para a nossa capacidade de aprendizagem de línguas são duas características únicas de desenvolvimento humano: Nossa altriciality e nossas estratégias de aprendizagem poderosos. Juntos, esses recursos desbloquear um notável grau de plasticidade cedo que permite que crianças a ser altamente sintonizadas com a entrada de seus ambientes. Por exemplo, embora as crianças vêm ao mundo com um conjunto de preferências de percepção e capacidades discriminatórias suficientemente amplo para incluir os rostos e as vozes de primatas humanos e não humanos, dentro de alguns meses eles estreitar essas preferências como EXCLUSIVAMENTE sinais humanos ^{1, 2, 3.} Este processo de estreitamento perceptual é adaptável por dois motivos: Ele aumenta a relação sinal-para-ruído de relevante comunicativa sinais R12; aqueles que irão orientar as crianças para navegar de forma eficiente e com precisão o seu mundo social complexo - e abre o caminho para a integração de informações entre as modalidades de percepção (por exemplo, integrando rostos e vozes) ⁴ - um elemento essencial para a natureza multimodal da linguagem humana. Além disso, por causa da plasticidade início dos lactentes, estreitamento de percepção pode ser prevenida ou revertida com a exposição a sinais não nativas (por exemplo, linguagem não nativa, as faces não humanos, ritmos musicais estrangeiros) ^{5, 6, 8.} Isso mostra que o estreitamento perceptivo é orientado a experiência.

No entanto, para dominar sua língua nativa, as crianças devem fazer mais do que entrar em sintonia com os rostos e as vozes de seus falantes. O poder da linguagem humana está indissoluvelmente ligada à cognição ^9. Incrivelmente, mesmo em seu primeiro ano de vida, os bebês têm bEgun vincular linguagem e cognição: Basta ouvir a linguagem humana promove a capacidade das crianças para formar categorias de objeto, um bloco de construção para sua cognição ^{10, 11, 12.}

Isso não quer dizer que as crianças só podem formar categorias de objeto se eles estão ouvindo a linguagem. Pelo contrário, décadas de pesquisa revelam que as crianças em seus primeiros meses de vida pode formar pelo menos algumas categorias de objeto na ausência de quaisquer sons ^13. Mas nem todas as categorias de objeto são igualmente fácil para as crianças a se formar. As categorias um pouco mais difícil fornecer uma poderosa oportunidade para descobrir o que efeito, se houver, a linguagem pode ter sobre categorização infantil. Para isso, os pesquisadores a identificar categorias de objeto que são mais difíceis para crianças a discernir, na ausência de outras informações de apoio (como a linguagem) e, em seguida, perguntar se a linguagem (e outros sons ) Oferecem bebês qualquer vantagem na categorização.

Usando essa lógica, uma ligação precoce entre linguagem e objeto categorização foi documentada em um paradigma preferência novidade projetado para acomodar crianças muito jovens (Figura 1B) ^11. Este paradigma tem duas fases. Durante a fase de familiarização, todos os lactentes visualizar imagens de um conjunto de objectos distintos (por exemplo, dinossauros) apresentada sequencialmente, em conjunto com um som. Durante a fase de teste, todos os lactentes visualizar duas novas imagens em silêncio: Este é um novo membro da categoria já familiar (por exemplo, um outro dinossauros) e o outro é um membro de uma nova categoria (por exemplo, um peixe). tempo à procura dos bebês no teste serve como um índice de categorização. Se as crianças formam a categoria durante familiarização, em seguida, no teste devem distinguir o romance a partir da imagem familiar. Se a criança não conseguir fazer isso, então pelo teste devem executar em oportunidade"> ^{14, 15, 16.}

Os resultados foram impressionantes. Aos 3, 4 e 6 meses, as crianças escutam idioma durante familiarização - seqüências, mas não de tom - formado com sucesso categorias de objeto ^{11, 17.} Surpreendentemente, a língua não é o único som que exerce essa vantagem cognitiva: At 3 e 4 meses, ouvindo vocalizações de primatas não-humanos (Madagáscar, lêmures de olhos azuis: Eulemur macaco flavifrons) confere a mesma vantagem cognitiva como vocalizações humanas ^17. Por volta dos 6 meses de idade, no entanto, as crianças têm sintonizado isso inicialmente ampla ligação especificamente para vocalizações humanas; vocalizações lemur não exercer um efeito vantajoso na categorização infantil ^17.

Mas o mecanismo subjacente aumentando a precisão dos bebês na ligação entre linguagem econhecimento? Aqui, consideramos a contribuição da experiência dos recém-nascidos. Faz rica experiência dos recém-nascidos com linguagem humana (e sua falta de experiência ouvindo lemur vocalizações) desempenham um papel como eles estreitar a ligação entre sinais inicialmente privilegiados (por exemplo, vocalizações de primatas humanos e não humanos) e o processo cognitivo núcleo do objeto categorização? Certamente, não podemos testar isso manipulando a exposição dos lactentes à linguagem. Mas nós podemos manipular sua exposição ao lemur vocalizações. Nós nos concentramos em crianças aos 6 e 7 meses de idade - crianças que, na ausência de exposição, já não vocalizações ligação de lémures e objeto categorização ^17. No Experimento 1, perguntamos se uma breve exposição a vocalizações lemur lhes permite preservar a ligação entre este sinal e categorização de objeto. No Experimento 2, perguntamos se uma breve exposição a fala para trás - um sinal de que consistentemente falha em apoiar objeto categorização em qualquer idade ¹⁷ - também promove objeto categorização. No Experimento 3, colocamos a questão da exposição a um teste mais rigoroso, examinar se a exposição mais prolongada ao vocalizações lemur lhes permite preservar sua inicialmente ampla link.

Protocolo

Os seguintes procedimentos foram aprovados pela Universidade Northwestern Institutional Review Board e consentimento informado foi obtido a partir dos cuidadores de todas as crianças. Foram recrutados crianças sendo criados em ambientes com exposição superior a 50% para Inglês ^{11, 17.} Crianças em todos os experimentos primeiro ouviu uma trilha sonora em que manipulou sua exposição a qualquer vocalizações de lémures ou discurso para trás; Eles, então, participou de uma tarefa objeto categorização. O que variou entre os bebês era (a) o tipo de sinal que ouviu na manipulação de exposição e a tarefa de categorização (quer vocalizações de lémures ou discurso para trás) e (b) a extensão da fase de exposição (ou uma breve exposição no laboratório ou exposição prolongada em casa). Para todas as crianças, a tarefa de categorização ocorreu no laboratório.

1. Materiais

1. Como criar as manipulações de exposição
   1. Escolha 8 amostras distintas de vocalizações lemur e 8 amostras distintas de discurso para trás, cada um 2 a 4 segundos de duração. Em conjunto, as 8 amostras devem rendimento de 30 segundos de cada sinal acústico. Certifique-se de que os segmentos de fala lemur e para trás são combinados, tanto quanto possível para a duração (por exemplo, ~ 3 s de duração) e de frequência média (por exemplo, ~ 300 Hz).
      1. Para obter vocalizações lemur, procurar um banco de dados de vocalizações animais ou entre em contato com um investigador que recolhe vocalizações animais.
      2. Para criar segmentos de fala para trás, usar um laptop e um programa de software (por exemplo, Audacity) a (1) gravar um assistente de pesquisa falando ~ 3 s frases no discurso dirigido-infantil e (2) temporalmente reversa (em Audacity: Efeito> Inverter) cada segmento de voz.
   2. Escolha uma peça de música instrumental clássica que tem mais de 4 min. Aqui, utilizou-se o primeiro 4 min de Quarteto de Beethoven em C menor, op 18 No. 4: III.Menuetto.
   3. Use um programa de software de edição de áudio (por exemplo, Audacity) para importar a música (em Audacity: File> Import) e selecionar uma parte da peça que é de aproximadamente 4 min de duração (realce e exclua o restante da peça).
      1. Criar 2 bandas sonoras diferentes através da inserção (isto é, a cópia e colagem) os 8 segmentos seleccionados de cada tipo (vocalizações lemur ou discurso para trás) para a banda sonora.
      2. Para criar a trilha sonora de "Lemur", abra os arquivos de som 8 lemur vocalização no mesmo programa de software (por exemplo, Audacity) e inseri-los no arquivo com a música.
         1. Para isso, destacar toda uma vocalização lemur, navegue até Editar> Copiar, coloque o cursor no arquivo de música, e navegue até Editar> Colar. Insira as vocalizações em intervalos irregulares ao longo da trilha sonora. Não colocá-los em frases fronteiras musicais. Faça isso duas vezes para cada vocalização lemur, inserting-los em uma ordem pseudorandomized para assegurar que não há 2 vocalizações idênticos ocorrer em uma fileira. Em conjunto, isto produz um ciclo de 5 min (4 min de música, intercaladas com 1 min de vocalizações lemur).
         2. Repetir este 5 min banda sonora de modo que toda a banda sonora dura aproximadamente 10 minutos. Para fazê-lo, realce toda a seção 5 min, navegue até Editar> Copiar, coloque o cursor no final da seção 5 min, e navegue até Editar> Colar.
      3. Para criar o 10 minutos banda sonora "Speech para trás", substituir cada vocalização lemur na banda sonora Lemur com um segmento seleccionado de expressão para trás, usando a mesma ordem pseudorandomized.
2. Como criar a tarefa de categorização
   1. materiais visuais: Criar 2 conjuntos de desenhos à mão. Em cada conjunto, incluem 9 membros da mesma categoria de objecto (aqui, utilizar 9 desenhos distintos de dinossauros e 9 desenhos distintos de peixe). Use um different cor brilhante para cada desenho dentro de uma determinada categoria. Digitalizar esses desenhos para um computador e salvá-los como arquivos de imagem. Note-se que os desenhos devem ser objetos estranhos para crianças nas idades testadas.
   2. Os materiais acústicos: seleccionar uma vocalização lemur e um segmento de voz para trás que não foram incluídos em qualquer uma das manipulações de exposição (1.1.3). Combinar os segmentos de fala lemur e para trás o mais perto possível para a duração (por exemplo, ~ 3 s de duração) e de frequência média (por exemplo, ~ 300 Hz).
   3. Programar uma tarefa em MATLAB, que inclui uma fase de familiarização e uma fase de teste; esta tarefa será projetada sobre a 5 pés por tela de 5 pés na frente da criança.
      1. Programar a fase de familiarização de tal modo que 8 dos exemplares visuais de uma única categoria (por exemplo, 8 dinossauros, cada uma cor diferente) aparecem de forma sequencial. Cada exemplar deve aparecer por 20 s, no lado direito ou do lado esquerdo de uma tela, de maneira alternada. create 2 versões distintas, emparelhar cada exemplar familiarização com um dos estímulos acústicos abaixo ( "Lemur" e "condições de fala para trás", respectivamente). Em ambas as condições, o estímulo acústico deve ocorrer duas vezes em cada ensaio familiarização; uma vez quando o exemplar visual é exibido, e mais uma vez 10 s mais tarde.
         1. Na condição Lemur, programa de cada exemplar de familiarização para aparecer em simultâneo com uma vocalização lêmure.
         2. Na condição de fala para trás, programa de cada exemplar de familiarização para aparecer simultaneamente com um segmento de fala para trás.
      2. Durante a fase de teste, apresentar a 9 ^th exemplar da categoria conhecida (por exemplo, um outro dinossauros) e um exemplo da outra categoria (por exemplo, um peixe). Estas duas imagens devem ser idênticas em cor e apresentado simultaneamente (uma apresentado no lado direito e a outra do lado esquerdo do ecrã) em silêncio durante 20 s.
   4. Na programação do tarefa categorização, contrapeso (1) que categoria será apresentado durante a fase de familiarização, (2) o lado em que a primeira imagem de familiarização aparece, e (3) do lado em que as imagens de ensaio novos e familiares aparece .

2. Procedimentos Gerais

1. fase de exposição
   1. Coloque a criança perto do cuidador ou em seu colo, numa zona tranquila. Coloque um laptop ou um comprimido dentro do alcance de visão do lactente (de 1 a 4 pés da criança).
   2. Usar o laptop ou tablet para apresentar tanto o Lemur ou a trilha sonora Speech para trás.
2. tarefa de categorização
   1. Em uma sala de teste semi-escurecida no laboratório, assentar o cuidador em uma cadeira 4 pés de um 5 ft pela tela 5 pés Ligue o computador portátil com a tarefa de categorização programado em MATLAB para (1) a tela que exibirá a tarefa de categorização e (2) um projector que vai projetar a tarefa na tela.
   2. Acomodar o bebê no colo do cuidador, virado para a frente.
   3. Instrua o cuidador para evitar influenciar o comportamento da criança de forma alguma. Mais especificamente, instruí-los a permanecer em silêncio e ainda durante toda a duração da tarefa e para manter seu bebê centrado, usando sua linha média como um guia. Fornecer cuidadores com um par de escurecidas óculos para garantir que eles não podem ver os materiais visuais.
   4. Ligue o projetor.
   5. Ligue equipamento de gravação para capturar o comportamento das crianças durante toda a tarefa.
   6. Começar a tarefa de categorização pressionando "Run" em MATLAB: Apresente a condição Lemur se a criança foi exposta a trilha sonora Lemur ea condição Speech para trás se a criança foi exposta a trilha sonora Speech para trás.
3. Coding (única tarefa categorização)
   1. Código do início e término de le de cada criançapés e parece certo durante as fases de familiarização e de teste.
   2. Excluir as crianças que (1) olhar para menos de 6 dos exemplares de familiarização; (2) olhar durante menos do que 40% da fase de familiarização. exclui também as crianças se há interferência dos pais, erro experimental ou falha técnica, ou se seu desempenho no teste é superior a 2 DP da média.
4. análises
   1. Para a fase de familiarização, calcular o total da quantidade de tempo de cada lactente olhou para os objectos de familiarização.
   2. Para a fase de teste, calcular uma contagem preferências para cada lactente: (tempo total da imagem de vista novo teste a) / (total de tempo à procura de ambas as imagens de teste).

3. Experimento 1: uma breve exposição a Lemur Vocalizações

1. participantes
   1. Recrutar 14 crianças de 6 a 7 meses de idade.
2. Procedimento
   1. Convidar the cuidador ea criança em uma tranqüila e confortáveis. No nosso laboratório, este quarto é adjacente para a sala de teste.
   2. Manipulação Exposição: Jogue a trilha sonora Lemur uma vez, com o visualizador de música (por exemplo, iTunes) presente na tela.
   3. tarefa de categorização: Quando a trilha sonora termina, orientar o cuidador ea criança na sala de ensaio. Começar a tarefa de categorização (condição Lemur).

4. Experimento 2: uma breve exposição a Speech Backward

1. participantes
   1. Idêntico ao Experimento 1.
2. Procedimento
   1. Convidar o cuidador ea criança em uma tranqüila e confortáveis.
   2. manipulação Exposição: Jogue a trilha sonora Speech para trás uma vez, com o visualizador de música presente na tela.
   3. tarefa de categorização: Quando a trilha sonora termina, orientar o cuidador ea criança na sala de ensaio. Começar a tarefa de categorização (Backwacondição Speech rd).

5. Experimento 3: A exposição prolongada ao Lemur Vocalizações

1. participantes
   1. Recrutar 14 crianças em 4,5 meses de idade.
2. Procedimento
   1. Por telefone, convidar o cuidador para participar de uma semana 6 estudo de longo. Explicam que o estudo os obriga a expor a sua infante, em casa, para um 10 min banda sonora que contém 8 min de música e 2 min de vocalizações lemur (isto é, Lemur banda sonora). Explique que o estudo tem a duração de 6 semanas, a começar quando a criança é de 4,5 meses e termina quando a criança é de 6 meses de idade.
   2. Fornecer cuidadores com este esquema ^{7, 8, 18} afunilamento preciso
      1. Semana 1: Jogue a trilha sonora para a criança uma vez por dia, todos os dias.
      2. Semana 2: Jogue a trilha sonora para a criança uma vez a cada dois dias.
      3. Semana 3: Jogue a trilha sonora infantis 3 vezes durante a semana.
      4. Semanas 4-6: Jogue a trilha sonora para a criança 2 vezes por semana.
   3. Para garantir a fidelidade da manipulação exposição durante toda a manipulação exposição seis semanas, compartilhar com os cuidadores um documento interativo online que (a) descreve o seu papel a cada passo ao longo do período de 6 semanas e (b) pede-lhes para gravar cada data e hora em que jogou a trilha sonora de seu bebê.
   4. Enviar lembretes semanais por telefone ou e-mail para manter cuidadores envolvidos e na trilha.
   5. Durante a Semana 5, marcar uma visita laboratório para a semana seguinte (Semana 6). Instrua cuidadores que as crianças devem ouvir a trilha sonora de 2 a 4 dias antes da sua visita laboratório programada; crianças não devem ouvir a trilha sonora tanto no dia ou no dia anterior à sua visita.
      NOTA: Na visita laboratório, não há manipulação exposição: Crianças participar apenas na tarefa de categorização de Experiment 1 (condição Lemur).

Resultados

Utilizando os procedimentos descritos acima (Figura 1), que correu três experiências para testar os efeitos da exposição de lactentes refinar as ligações entre certos sons e cognição.

Os resultados do experimento 1 revelou que uma breve exposição a vocalizações lemur teve um efeito impressionante. Sete meses de idade expostos a lemur vocalizações preferido de forma fiável a imagem de teste romance, H ...

Discussão

Aqui destacamos um procedimento para examinar o papel da experiência na ligação entre sons e processos cognitivos fundamentais cedo na infância. Nossos experimentos combinados documentar a primeira evidência de que a experiência desempenha um papel central na orientação crianças para especificar o que sinaliza, de um amplo conjunto inicial de possibilidades, eles vão aproveitar a processos conceituais centrais que, finalmente, fornecer as bases de significado. Eles também revelam uma interface complexa entre natureza e ...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Laptop 1			Use para apresentar a trilha sonora de exposição; de preferência usando o iTunes Visualizer
Laptop 2			Use para programar e apresentar a tarefa de categorização
Laptop 3 (opcional)			Use para codificar o comportamento de aparência infantil (também pode usar um dos laptops acima)
Software de codificação	SuperCoder		Use para codificar a aparência infantil comportamento
Gravador			Uso para gravar o rosto dos bebês (comportamento de olhar durante a tarefa de categorização)
Mixer			Uso para integrar informações do gravador de vídeo (comportamento de olhar do bebê) e os estímulos visuais (tarefa de categorização)
Leitor			de DVD Uso para gravar a entrada do gravador de vídeo (comportamento de aparência infantil)
Televisão			Uso para visualização de entrada do mixer (tela na tela; tarefa de categorização no canto da tela mostrando comportamento de aparência infantil)
Projetor			Uso para projetar estímulos visuais da tarefa de categorização na tela
Alto-falantes			Uso para apresentar estímulos auditivos durante a tarefa de categorização
Óculos de sol			Uso para bloquear a visão do cuidador durante a tarefa de categorização
Software de análise estatística	R		Uso para analisar o comportamento de aparência infantil