Diese Forschung wurde von einem NSF Graduate Research Fellowship an Danielle R. Perszyk und ein NIH Zuschusses an Sandra R. Waxman (R01HD083310) unterstützt.

Die folgenden Verfahren wurden von der Northwestern University Institutional Review Board genehmigt und informierte Zustimmung wurde von den Betreuungspersonen aller Säuglinge erhalten. Wir rekrutierten Kinder in Umgebungen mit mehr als 50% der Exposition gegenüber Englisch 11, 17 angehoben werden. Kleinkinder in allen Experimenten hörte zuerst zu einem Soundtrack, in dem wir ihre Exposition Lemur vocalizations oder rückwärts Rede entweder manipuliert; sie nahmen dann in einer Objektkategorisierung Aufgabe. Was für Kinder variiert wurde (a) die Art von Signal, das sie in der Belichtungs Manipulation und die Kategorisierungsaufgabe gehörte (entweder Lemur vocalizations oder rückwärts Sprache) und (b) das Ausmaß der Belichtungsphase (entweder kurze Exposition im Labor oder längere Exposition Zuhause). Für alle Kinder, nahm die Kategorisierungsaufgabe Platz im Labor. 1. Materialien <ol><li> Wie die Belichtungs Manipulationen erstellen<ol><li> Wählen 8 unterschiedliche Proben von lemur vocalizations und 8 unterschiedlichen Proben von Rückwärts Rede, die jeweils 2 bis 4 s Dauer. Gemeinsam sollten die 8 Proben 30 s jedes akustischen Signals ergeben. Stellen Sie sicher , dass die lemur und Rückwärtssprachsegmente abgestimmt sind so eng wie möglich , Dauer (zB ~ 3 s Dauer) und für die mittlere Frequenz (zB ~ 300 Hz). <ol><li> Um Lemur vocalizations zu erhalten, eine Datenbank von Tiere vocalizations suchen oder einen Forscher kontaktieren, das Tier vocalizations sammelt. </li><li> Um rückwärts Sprachsegmente zu erstellen, verwendet einen Laptop und ein Software - Programm (zB Audacity) bis (1) einen wissenschaftlichen Mitarbeiter aufnehmen sprechen ~ 3 s Sätze in Säuglinge gerichtete Rede und (2) zeitlich rückwärts (in Audacity: Effect&gt; Umkehr) jedes Sprachsegment. </li></ol></li><li> Wählen Sie ein Stück der klassischen Instrumentalmusik, die länger als 4 min ist. Hier haben wir die ersten 4 min von Beethovens Streichquartett in c-Moll, Op 18 No. 4: III.Menuetto. </li><li> Verwenden Sie ein Audio - Editing - Software - Programm (zB Audacity) , um die Musik zu importieren (in Audacity: Datei&gt; Importieren) und wählen Sie einen Teil des Stückes , die etwa 4 min Dauer ist ( zu markieren und löschen Sie den Rest des Stückes). <ol><li> Erstellen 2 verschiedenen Soundtracks durch Einfügen (dh, Kopieren und Einfügen) die 8 ausgewählten Segmente jeden Typs (lemur vocalizations oder rückwärts speech) in den musikalischen Ton. </li><li> Die „Lemur“ -Soundtrack, öffnen Sie das 8 Lemur Stimmgebung Tondateien in dem gleichen Software - Programm (zB Audacity) und fügen Sie sie in die Datei mit der Musik zu erstellen. <ol><li> Gehen Sie markieren damit, einen ganzen Lemuren Stimmgebung, navigieren Sie zu Bearbeiten&gt; Kopieren, setzen Sie den Cursor in der Musikdatei, und navigieren Sie zu Bearbeiten&gt; Einfügen. Legen Sie die vocalizations in unregelmäßigen Abständen über den Soundtrack. Stellen Sie sie nicht an musikalischen Phrase Grenzen. Tun Sie dies zweimal für jeden Lemur Stimmgebung, insertisie in einer Reihenfolge pseudorandomized ng, um sicherzustellen, dass keine 2 identischen vocalizations in Folge auftreten. Zusammen ergibt dies eine 5 min Schleife (4 min von Musik, unterbrochen von 1 min von lemur vocalizations). </li><li> Wiederholen Sie diese 5 min Soundtrack so dass der gesamte Soundtrack etwa 10 min dauert. Dazu markieren Sie den gesamten 5 min Abschnitt, navigieren Sie zu Bearbeiten&gt; Kopieren, setzen Sie den Cursor am Ende des 5-Minuten-Abschnitt, und navigieren Sie zu Bearbeiten&gt; Einfügen. </li></ol></li><li> Um den 10 min „Rückwärts Speech“ Ton zu erzeugen, ersetzen jede lemur Vokalisation im Lemur Soundtrack mit einem ausgewählten Segment der Rückwärts Sprache, die gleiche pseudorandomized Reihenfolge. </li></ol></li></ol></li><li> Wie die Kategorisierung Aufgabe erstellen <ol><li> Bildmaterial: Erstellen 2 Sätze von Strichzeichnungen von Hand. In jedem Satz ist 9 Mitglieder derselben Objektkategorie (hier verwenden 9 verschiedene Zeichnungen von Dinosauriern und 9 verschiedene Zeichnungen von Fischen). Verwenden Sie ein different helle Farbe für jeden innerhalb einer bestimmten Kategorie zu ziehen. Scannen Sie diese Zeichnungen auf einen Computer und speichern Sie sie als Bilddateien. Beachten Sie, dass die Zeichnungen bei dem getesteten Alter unbekannte Objekte zu Säuglingen sein sollten. </li><li> Akustisches Materialien: Wählen Sie eine lemur Vokalisierung und ein Rückwärtssprachsegment, das nicht in einer der beiden Belichtungs Manipulationen enthalten waren (1.1.3). Verbinde die lemur und Rückwärtssprachsegmente so eng wie möglich , Dauer (zB ~ 3 s Dauer) und für die mittlere Frequenz (zB ~ 300 Hz). </li><li> Programm eine Aufgabe in MATLAB, die eine Einarbeitungsphase und eine Testphase umfasst; Diese Aufgabe wird auf ein 5 ft von 5 ft Bildschirm vor dem Säuglinge projiziert werden. <ol><li> Programmieren Sie die Einarbeitungsphase , so dass 8 der visuellen Exemplare aus einer Kategorie (zB 8 Dinosaurier, die jeweils eine andere Farbe) erscheinen nacheinander. Jedes Exemplar sollte für 20 s angezeigt wird, entweder auf der rechten oder linken Seite eines Bildschirms, auf Art und Weise abwechselt. create 2 verschiedene Versionen, jede Einarbeitungs Exemplar Paarung mit einem der akustischen Reize unten ( „Lemur“ und „Rückwärts-Speech“ Bedingungen, respectively). In beiden Bedingungen sollte der akustische Reiz auftritt zweimal auf jeder Einarbeitungs Studie; einmal, wenn das visuelle Exemplar erscheint, und noch einmal 10 s später. <ol><li> Im Lemur, Programm jeden Einarbeitungs Exemplar erscheint gleichzeitig mit einem Lemuren Stimmgebung. </li><li> In dem Rückwärts-Speech, Programm jedes Exemplar Einarbeitung in einer Rückwärtssprachsegment gleichzeitig erscheinen. </li></ol></li><li> Während der Testphase, präsentieren die 9. Exemplar aus der bekannten Kategorie (zB ein anderer Dinosaurier) und ein Exemplar von der anderen Kategorie (zB ein Fisch). Diese beiden Bilder sollten gleichzeitig in Farbe und präsentiert identisch sein (auf der rechten Seite dargestellt und die andere auf der linken Seite des Bildschirms) in der Stille für 20 s. </li></ol&gt; </li><li> Bei der Programmierung der Kategorisierungsaufgabe, Gegengewicht (1), welche Kategorie während der Einarbeitungsphase, (2) die Seite, auf die die erste Einarbeitungs Bild der Seite, auf welchem ​​erscheinen die neuen und bekannten Testbilder erscheint, und (3) dargestellt werden, . </li></ol></li></ol> 2. Allgemeines Verfahren <ol><li> Belichtungsphase <ol><li> Legen Sie das Kind nahe dem Pfleger oder auf dem Schoß in einer ruhigen Gegend. Platzieren einen Laptop oder Tablet innerhalb des Sichtbereiches des Säuglings (1 bis 4 ft von dem Kleinkind). </li><li> Verwenden Sie den Laptop oder Tablet entweder den Lemur oder den Rückwärts Speech Soundtrack zu präsentieren. </li></ol></li><li> Kategorisierungsaufgabe <ol><li> In einem halbdunklen Prüfraum im Labor, setzt die Pflegeperson auf einem Stuhl 4 ft von einem 5 ft von 5 ft Bildschirm. Schließen Sie den Laptop mit der Kategorisierungsaufgabe programmiert in MATLAB (1) dem Bildschirm, der die Kategorisierung Aufgabe angezeigt werden und (2) ein projeCtor, die die Aufgabe auf den Bildschirm projiziert wird. </li><li> Setzen Sie das Kind auf dem Schoß der Betreuungsperson, mit Blick nach vorn. </li><li> Anweisen, die Betreuungsperson zu vermeiden, das Verhalten des Kindes beeinflussen in keiner Weise. Genauer gesagt, weisen sie während der gesamten Dauer der Aufgabe ruhig und still zu bleiben und ihr Kind zentriert zu halten, deren Mittellinie als Leitfaden. Geben Sie Betreuer mit einem Paar geschwärzte heraus Brille, um sicherzustellen, dass sie nicht die visuellen Materialien sehen. </li><li> Schalten Sie den Projektor. </li><li> Schalten Sie Aufnahmegeräte die Kinder das Verhalten der ganzen Aufgabe zu erfassen. </li><li> Beginnen Sie mit der Kategorisierung Aufgabe von „Run“ in MATLAB drücken: den Lemur Zustand vor, wenn das Kind auf den Lemur Soundtrack und den Rückwärts Speech Zustand ausgesetzt wurde, wenn das Kind mit dem Rückwärts Speech Soundtrack ausgesetzt war. </li></ol></li><li> Coding (Kategorisierungsaufgabe nur) <ol><li> Code das Einsetzen und Abklingen der einzelnen Säuglings left und rechts sieht sowohl während der Einführungs- und Testphasen. </li><li> Ausschließen Säuglinge, die (1) zu buchen, weniger als 6 der Einarbeitungs Exemplare; (2) zu buchen, während weniger als 40% der Einarbeitungsphase. Auch Kinder auszuschließen, wenn es die elterliche Einmischung, experimentelles oder technisches Versagen, oder wenn ihre Leistung bei Test größer als 2 SD vom Mittelwert. </li></ol></li><li> Analyses <ol><li> Für die Einarbeitungsphase, die Berechnung der Gesamt die Zeitdauer jedes Kleinkind bei der Einarbeitungs Objekte betrachtet. </li><li> Für die Testphase eine Präferenz Punktzahl für jedes Kleinkind berechnen: (gesamt aussehende Zeit neuer Testbild) / (Gesamt aussehende Zeit zu beiden Testbildern). </li></ol></li></ol> 3. Versuch 1: Kurzbelichtung Lemur Vocalizations <ol><li> Die Teilnehmer <ol><li> Rekrutieren 14 Kinder bei 6 bis 7 Monate alt. </li></ol></li><li> Verfahren <ol><li> laden Sie the Betreuer und Kind in ein ruhigen und komfortable Zimmer. In unserem Labor ist dieser Raum zu dem Testraum nebeneinander. </li><li> Belichtungs Manipulation: Spielen Sie den Lemur Soundtrack einmal, mit der Musik Visualizer (zB iTunes) , die auf dem Bildschirm. </li><li> Kategorisierungsaufgabe: Wenn der Soundtrack beendet ist, führt die Pflegeperson und Säugling in den Testraum. Beginnen Sie die Kategorisierungsaufgabe (Lemur Bedingung). </li></ol></li></ol> 4. Experiment 2: Kurzbelichtung Rückwärts Speech <ol><li> Die Teilnehmer <ol><li> Identische 1 bis Experiment. </li></ol></li><li> Verfahren <ol><li> Laden Sie die Pflegeperson und Säugling in eine ruhige und komfortable Zimmer. </li><li> Belichtungs Manipulation: Spielen Sie das Rückwärts Speech Soundtrack einmal, mit den Musik-Visualizer, die auf dem Bildschirm. </li><li> Kategorisierungsaufgabe: Wenn der Soundtrack beendet ist, führt die Pflegeperson und Säugling in den Testraum. Beginnen Sie die Kategorisierungsaufgabe (Backward Speech Zustand). </li></ol></li></ol> 5. Versuch 3: Länger andauernde Einwirkung von Lemur Vocalizations <ol><li> Die Teilnehmer <ol><li> Rekrutieren 14 Kinder bei 4,5 Monaten. </li></ol></li><li> Verfahren <ol><li> Per Telefon, lädt die Pflegeperson in einer 6-wöchigen Studie teilzunehmen. Erklären Sie, dass die Studie verlangt , dass sie ihr Kind aussetzen, zu Hause, zu einem 10 min Soundtrack, 8 min von Musik enthält und 2 min von Lemuren vocalizations (dh Lemur Soundtrack). Erklären Sie, dass die Studie für 6 Wochen dauert, beginnt, wenn das Kind 4,5 Monate und endet, wenn das Kind 6 Monate alt ist. </li><li> Bereitzustellen Betreuer mit diesem genauen Zeitplan Verjüngungs 7, 8, 18 <ol><li> Woche 1: Spielen Sie den Soundtrack zum Säuglinge einmal am Tag, jeden Tag. </li><li> Woche 2: Spielen Sie den Soundtrack zum Säugling einmal jeden zweiten Tag. </li><li&gt; Woche 3: Spielen Sie den Soundtrack zum Säuglinge 3 mal in der Woche. </li><li> Wochen 4-6: Spielen Sie den Soundtrack zum Baby 2-mal pro Woche. </li></ol></li><li> Um die Genauigkeit der Belichtungs Manipulation der ganzen 6 Wochen Exposition Manipulation, zu teilen mit Betreuungspersonen ein interaktives Online-Dokument sicherzustellen, dass (a) skizziert ihre Rolle bei jedem Schritt im gesamten Zeitraum von 6 Wochen und (b) fordert sie auf jedes Datum und Uhrzeit notieren an die sie spielte den Soundtrack zu ihrem Kind. </li><li> Senden wöchentliche Erinnerungen per Telefon oder E-Mail-Betreuer beschäftigt zu halten und auf dem richtigen Weg. </li><li> Während der Woche 5, planen Sie einen Laborbesuch für die folgende Woche (Woche 6). Instruieren Betreuungspersonen, die Kinder auf dem Soundtrack 2 bis 4 Tage vor dem geplanten Besuch Labor hören sollte; Säuglinge sollen nicht auf den Soundtrack entweder am Tag oder am Tag vor ihrem Besuch hören. HINWEIS: Im Labor besucht, gibt es keine Exposition Manipulation: Kleinkinder teilnehmen nur in der Kategorisierungsaufgabe von Experiment 1 (Lemur Bedingung). </li></ol></li></ol>

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Die Autoren haben nichts zu offenbaren.

Hier beschreiben wir ein Verfahren zur Untersuchung der Rolle der Erfahrung bei der Verknüpfung von Sounds und Kern kognitive Prozesse früh in der Kindheit. Unsere kombinierten Experimente belegen die ersten Anzeichen dafür, dass Erfahrung eine zentrale Rolle spielt Säugling in Führung zu bestimmen, welche Signale, aus einer breiten ersten Reihe von Möglichkeiten, sie zu Kern konzeptioneller Prozesse nutzen, die letztlich die Grundlagen der Bedeutung geben. Sie zeigen auch eine komplizierte Schnittstelle zwischen ...

Menschliche Säuglinge geboren sind bereit, Sprache zu erwerben, ein kulturelles und kognitives Werkzeug, das uns als Spezies definiert und grundlegend prägt unsere Entwicklung. Im Mittelpunkt unserer Kapazität für das Lernen von Sprache sind zwei einzigartige Eigenschaften der menschlichen Entwicklung: Unsere Altrizialität und unserer leistungsfähigen Lernstrategien. Zusammen entsperren diese Eigenschaften einen bemerkenswerten Grad der frühen Plastizität, die Kinder als sehr abgestimmt auf eine Eingabe von ihren Umgebungen ermöglicht. Obwohl zum Beispiel Kinder in der Welt kommen mit einer Reihe von Wahrnehmungspräferenzen und diskriminierenden Kapazitäten ausreichend breit , um die Gesichter und Stimmen von menschlichen und nicht - menschlichen Primaten sind, innerhalb von Monaten verengen sie diese Präferenzen ausschließlich menschliche Signale 1, 2, 3. Dieser Prozess der Wahrnehmungs Verengung ist in zweifacher Hinsicht adaptiv: Es erhöht das Signal-Rausch-Verhältnis der relevanten Kommunikationssignale R12; diejenigen , die Säuglinge führen effizient und genau ihre komplexe soziale Welt navigieren - und ebnet den Weg , um Informationen über Wahrnehmungsmodalität für die Integration (zB Integration Gesichter und Stimmen) 4 - ein wesentliches Element für die multimodale Natur der menschlichen Sprache. Da darüber hinaus die Säuglinge early Plastizität kann Wahrnehmungs Verengung verhindert oder mit der Exposition gegen nonnative Signale (zB nicht - native Sprache, nicht - menschliche Gesichter, fremde Musikrhythmen) 5, 6, 8 umgekehrt werden. Dies verdeutlicht, dass Wahrnehmungs Verengung ist erlebnisorientiert. Doch ihre Muttersprache zu beherrschen, Kleinkinder müssen mehr tun, als tune in, um die Gesichter und Stimmen der Sprecher. Die Kraft der menschlichen Sprache ist untrennbar 9 Erkenntnis verknüpft. Unglaublich, sogar in ihrem ersten Lebensjahr haben Kinder bEgun Sprache und Kognition zu verknüpfen: Einfach auf die menschliche Sprache hören Kleinkinder Fähigkeit Objektkategorien zu bilden , fördert, ein Baustein für ihre Erkenntnis 10, 11, 12. Dies ist nicht zu sagen, dass Kinder können nur Objektkategorien bilden, wenn sie auf die Sprache hören. Im Gegenteil, Jahrzehnte der Forschung zeigen , dass Säuglinge in den ersten Monaten des Lebens , zumindest einige Objektkategorien in Abwesenheit von irgendwelchen Sounds 13 bilden können. Aber nicht alle Objektkategorien sind ebenso leicht für Kinder zu bilden. Die etwas schwierige Kategorien bieten eine leistungsfähige Möglichkeit zu entdecken, welche Auswirkungen, wenn überhaupt, die Sprache auf Säugling Kategorisierung hat. Dazu identifizieren Forscher Objektkategorien, die schwieriger sind für Säuglinge in Ermangelung anderer Informationen (wie Sprache) zu erkennen und dann fragen, ob die Sprache (und andere Geräusche<html> ) Bieten Kindern einen Vorteil in der Kategorisierung. Unter Verwendung diese Logik, eine frühe Verbindung zwischen Sprache und Kategorisierung von Objekten in einem Neuheits Präferenz Paradigma entworfen dokumentierte sehr junge Säuglinge aufzunehmen (Abbildung 1b) 11. Dieses Paradigma hat zwei Phasen. Während der Einarbeitungsphase, sehen alle Säuglinge Bilder einer Serie von verschiedenen Objekten (zB Dinosaurier) präsentiert nacheinander in Verbindung mit einem Ton. Während der Testphase werden alle Kinder sehen zwei neue Bilder in der Stille: Eines ist ein neues Mitglied der mittlerweile bekannte Kategorie (zB ein anderer Dinosaurier) und das andere ist ein Mitglied einer neuen Kategorie (zB ein Fisch). Infants&#39; aussehende Zeit im Test dient als Index der Kategorisierung. Wenn Kinder die Kategorie während Einarbeitungs bilden, dann bei Test sollten sie den Roman aus dem vertrauten Bild unterscheiden. Wenn Kinder dies nicht tun, dann auf Test sollten sie bei Gelegenheit durchführen„&gt; 14, 15, 16. Die Ergebnisse waren verblüffend. Bei 3, 4 und 6 Monaten, hören Säuglinge Sprache während der Einarbeitungs - aber nicht Tonfolgen - erfolgreich gebildet Objektkategorie 11, 17. Überraschenderweise Sprache ist nicht das einzige Geräusch , das diesen kognitiven Vorteil ausübt: Bei 3 und 4 Monate, bis vocalizations von nicht - menschlichen Primaten hören (Madagaskar, blauäugige Lemuren: Eulemur Macaco flavifrons) hat den gleichen kognitiven Vorteil als menschliche vocalizations 17. Mit dem Alter von 6 Monaten haben jedoch Kinder diese zunächst breite Verbindung speziell für die menschliche vocalizations abgestimmt; lemur vocalizations ausüben nicht länger vorteilhaft auf infant Kategorisierungs 17. Aber welcher Mechanismus zugrunde liegt, zu erhöhen Präzision Säuglinge bei der Verknüpfung von Sprache undErkenntnis? Hier betrachten wir den Beitrag von Säuglingen Erfahrung. Hat Kleinkinder reiche Erfahrung mit der menschlichen Sprache (und deren Mangel an Erfahrung hören vocalizations Lemur) spielen eine Rolle , da sie die Verbindung zwischen anfänglich privilegierten Signale (zB menschliche und nicht - menschliche Primaten vocalizations) und dem Kern der kognitiven Prozess der Objektkategorisierung eingrenzen? Sicherlich können wir testen, das nicht von Kleinkindern gegen Gefährdung durch Sprache zu manipulieren. Aber wir können ihre Exposition manipulieren vocalizations Lemur. Wir konzentrieren uns auf Kleinkinder auf 6 und 7 Monate alt - Kinder , die in Abwesenheit der Exposition, nicht mehr Link Lemur vocalizations und Objektkategorisierung 17. In Experiment 1, wir fragen, ob kurze Exposition gegenüber Lemur vocalizations ermöglicht sie die Verbindung zwischen diesem Signal und Objektkategorisierung zu bewahren. In Experiment 2, fragen wir, ob kurze Exposition gegenüber rückwärts Rede - ein Signal, das nicht zu Objekt categor konsequent unterstützenisierung in jedem Alter 17 - auch Objektkategorisierung fördert. In Experiment 3 stellten wir die Frage der Exposition zu einer strengeren Prüfung, zu prüfen, ob mehr über längere Zeit Lemur vocalizations erlaubt sie, ihren anfänglich breiten Link zu bewahren.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="586">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laptop 1</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Use for presenting exposure soundtrack; preferably using iTunes Visualizer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laptop 2</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for programming and presenting categorization task</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Laptop 3 (optional)</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for coding infant looking behavior (can also use one of the above laptops)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Coding software</td>
			<td style="width:84px;">SuperCoder</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for coding infant looking behavior</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Video recorder</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for recording infants&#39; face (looking behavior during categorization task)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mixer</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for integrating information from the video recorder (infant looking behavior) and the visual stimuli (categorization task)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">DVD player</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for recording the input from the video recorder (infant looking behavior)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Television</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for viewing input from mixer (screen-in-screen; categorization task in corner of screen showing infant looking behavior)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Projector</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for projecting visual stimuli of categorization task on screen</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Speakers</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for presenting auditory stimuli during categorization task</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Blacked-out sunglasses</td>
			<td style="width:84px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for blocking caretaker&#39;s vision during categorization task</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Statistical analysis software</td>
			<td style="width:84px;">R</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Use for analyzing infant looking behavior</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experience is instrumental in tuning a link between language and cognition: evidence from 6-  to 7- month-old infants' object categorization

Bei der Geburt vorziehen, nicht nur Kinder für die menschliche vocalizations hören, sondern haben auch diese vocalizations zur Erkenntnis zu verbinden begonnen: Für Säuglinge im Alter von drei Monaten nach Alter, hören die menschliche Sprache unterstützt Objektkategorisierung, die einen Kern der kognitive Leistungsfähigkeit. Dieser altklug Link ist zunächst breit: Bei 3 und 4 Monaten, vocalizations von Menschen und nicht-menschlicher Primaten Kategorisierung unterstützen. Aber um 6 Monate haben Kinder den Link verengt: Nur menschliche vocalizations Objektkategorisierung unterstützen. Hier fragen wir, was führt Kinder, wie sie stimmen ihre anfänglich breiten Link zu einer präziseren ein, beschäftigt nur durch die sprachlichen Äußerungen unserer Spezies. Über drei Studien verwenden wir eine neuartige Belichtungs Paradigma die Auswirkungen der Erfahrung zu untersuchen. Wir dokumentieren, dass lediglich Aussetzen Säuglinge Säuglinge nicht-menschliche Primaten vocalizations ermöglicht die frühe etablierte Verbindung zwischen diesem Signal und Kategorisierung zu bewahren. Im Gegensatz dazu aussetzt Säuglinge rückwärts speech - ein Signaldie fehlschlägt Kategorisierung in jedem Alter unterstützen - bietet keinen solchen Vorteil. Unsere Ergebnisse zeigen die Kraft der frühen Erfahrungen als Kinder angeben , welche Signale von einer anfänglich breiten Spektrum, werden sie auch weiterhin zur Erkenntnis verbinden.

Unter Anwendung der Verfahren skizzierte oben (Abbildung 1), führten wir drei Versuche , die Auswirkungen der Exposition zu testen , als Säuglinge , die Verbindungen zwischen bestimmten Tönen und Kognition zu verfeinern. 1 Ergebnisse von Experiment ergab, dass kurze Exposition gegenüber Lemur vocalizations eine durchschlagende Wirkung hatte. Sieben Monate alte Babys ausgesetzt vocalizations Lemur zuverläs...

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

3-4 Monate, Primas vocalizations für die menschliche und nicht-menschliche Hören fördert Kleinkinder Erkenntnis; von 6 Monaten, üben nur menschliche vocalizations diesen kognitiven Vorteil. Wir beschreiben eine Belichtungs Manipulation, die die kraftvolle Formgebung Rolle der Erfahrung zeigt, wie Kinder angeben, die Erkenntnis zu verknüpfen klingt und der zu tune out.

Erfahrung ist Instrumental in Tuning eine Verbindung zwischen Sprache und Kognition: Der Nachweis von 6- bis 7-Monate altes Kleinkinder Objekt Kategorisierungs

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 ...

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6.6K Aufrufe.  Northwestern University.  3-4 Monate, Primas vocalizations für die menschliche und nicht-menschliche Hören fördert Kleinkinder Erkenntnis; von 6 Monaten, üben nur menschliche vocalizations diesen kognitiven Vorteil. Wir beschreiben eine Belichtungs Manipulation, die die kraftvolle Formgebung Rolle der Erfahrung zeigt, wie Kinder angeben, die Erkenntnis zu verknüpfen klingt und der zu tune out. 

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

P50 Sensory Gating in Infants

Attentional deficits are common in a variety of neuropsychiatric disorders including attention deficit-hyperactivity disorder, autism, bipolar mood disorder, and schizophrenia. There has been increasing interest in the neurodevelopmental components of these attentional deficits; neurodevelopmental meaning that while the deficits become clinically prominent in childhood or adulthood, the deficits are the results of problems in brain development that begin in infancy or even prenatally. Despite this interest, there are few methods for assessing attention very early in infancy. This report focuses on one method, infant auditory P50 sensory gating.
Attention has several components. One of the earliest components of attention, termed sensory gating, allows the brain to tune out repetitive, noninformative sensory information. Auditory P50 sensory gating refers to one task designed to measure sensory gating using changes in EEG. When identical auditory stimuli are presented 500 ms apart, the evoked response (change in the EEG associated with the processing of the click) to the second stimulus is generally reduced relative to the response to the first stimulus (i.e. the response is &#34;gated&#34;). When response to the second stimulus is not reduced, this is considered a poor sensory gating, is reflective of impaired cerebral inhibition, and is correlated with attentional deficits.
Because the auditory P50 sensory gating task is passive, it is of potential utility in the study of young infants and may provide a window into the developmental time course of attentional deficits in a variety of neuropsychiatric disorders. The goal of this presentation is to describe the methodology for assessing infant auditory P50 sensory gating, a methodology adapted from those used in studies of adult populations.

Methods to record auditory P50 sensory gating, a physiological marker of cerebral inhibition which reflects early stages of attention, are described.

Attentional deficits are common in a variety of neuropsychiatric disorders including attention deficit-hyperactivity disorder, autism, bipolar mood ...

Forschung

Verhalten

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

Die Kongruenz Crossmodale Aufgabe als ein Mittel zum Ziel Behavioral Messen in der Rubber Hand Illusion Paradigm erhalten

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Transferring Cognitive Tasks Between Brain Imaging Modalities: Implications for Task Design and Results Interpretation in fMRI Studies

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm (the visual oddball task) with a long history of behavioral and electroencephalography (EEG) experiments to a functional magnetic resonance imaging (fMRI) experiment is considered. The aims of this paper are to briefly describe fMRI and when its use is appropriate in cognitive neuroscience; illustrate how task design can influence the results of an fMRI experiment, particularly when that task is borrowed from another imaging modality; explain the practical aspects of performing an fMRI experiment. It is demonstrated that manipulating the task demands in the visual oddball task results in different patterns of blood oxygen level dependent (BOLD) activation. The nature of the fMRI BOLD measure means that many brain regions are found to be active in a particular task. Determining the functions of these areas of activation is very much dependent on task design and analysis. The complex nature of many fMRI tasks means that the details of the task and its requirements need careful consideration when interpreting data. The data show that this is particularly important in those tasks relying on a motor response as well as cognitive elements and that covert and overt responses should be considered where possible. Furthermore, the data show that transferring an EEG paradigm to an fMRI experiment needs careful consideration and it cannot be assumed that the same paradigm will work equally well across imaging modalities. It is therefore recommended that the design of an fMRI study is pilot tested behaviorally to establish the effects of interest and then pilot tested in the fMRI environment to ensure appropriate design, implementation and analysis for the effects of interest.

Transferring a paradigm with a history of use in EEG experiments to an fMRI experiment is considered. It is demonstrated that manipulating the task demands in the visual oddball task resulted in different patterns of BOLD activation and illustrated how task design is crucial in fMRI experiments.

Übertragen kognitiven Aufgaben zwischen Gehirnbildgebende Verfahren: Implikationen für die Aufgabengestaltung und Ergebnisse Interpretation in fMRT-Studien

As cognitive neuroscience methods develop, established experimental tasks are used with emerging brain imaging modalities. Here transferring a paradigm ...

Modulating Cognition Using Transcranial Direct Current Stimulation of the Cerebellum

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain regions involved in working memory and attention using transcranial electrical brain stimulation. Some researchers now believe the cerebellum supports cognition, possibly via a remote neuromodulatory effect on the prefrontal cortex. This paper describes a procedure for investigating a role for the cerebellum in cognition using transcranial direct current stimulation (tDCS), and a selection of information-processing tasks of varying task difficulty, which have previously been shown to involve working memory, attention and cerebellar functioning. One task is called the Paced Auditory Serial Addition Task (PASAT) and the other a novel variant of this task called the Paced Auditory Serial Subtraction Task (PASST). A verb generation task and its two controls (noun and verb reading) were also investigated. All five tasks were performed by three separate groups of participants, before and after the modulation of cortico-cerebellar connectivity using anodal, cathodal or sham tDCS over the right cerebellar cortex. The procedure demonstrates how performance (accuracy, verbal response latency and variability) could be selectively improved after cathodal stimulation, but only during tasks that the participants rated as difficult, and not easy. Performance was unchanged by anodal or sham stimulation. These findings demonstrate a role for the cerebellum in cognition, whereby activity in the left prefrontal cortex is likely dis-inhibited by cathodal tDCS over the right cerebellar cortex. Transcranial brain stimulation is growing in popularity in various labs and clinics. However, the after-effects of tDCS are inconsistent between individuals and not always polarity-specific, and may even be task- or load-specific, all of which requires further study. Future efforts might also be guided towards neuro-enhancement in cerebellar patients presenting with cognitive impairment once a better understanding of brain stimulation mechanisms has emerged.

Transcranial direct current stimulation (tDCS) over the cerebellum exerts a remote effect on the prefrontal cortex, which can modulate cognition and performance. This was demonstrated using two information-processing tasks of varying complexity, whereby only cathodal tDCS improved performance when the task was difficult, but not easy.

Stetig Cognition Mit Transkranielle Gleichstromstimulation des Kleinhirns

Numerous studies have emerged recently that demonstrate the possibility of modulating, and in some cases enhancing, cognitive processes by exciting brain ...

The Modified Hole Board - Measuring Behavior, Cognition and Social Interaction in Mice and Rats

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure multiple dimensions of unconditioned behavior in small laboratory mammals (e.g., mice, rats, tree shrews and small primates). This paradigm is a valuable alternative for the use of a behavioral test battery, since a broad behavioral spectrum of an animal&#8217;s behavioral profile can be investigated in one single test.
The apparatus consists of a box, representing the &#8216;protected&#8217; area, separated from a group compartment. A board, on which small cylinders are staggered in three lines, is placed in the center of the box, representing the &#8216;unprotected&#8217; area of the set-up. The cognitive abilities of the animals can be measured by baiting some cylinders on the board and measuring the working and reference memory. Other unconditioned behavior, such as activity-related-, anxiety-related- and social behavior, can be observed using this paradigm. Behavioral flexibility and the ability to habituate to a novel environment can additionally be observed by subjecting the animals to multiple trials in the mHB, revealing insight into the animals&#8217; adaptive capacities.
Due to testing order effects in a behavioral test battery, na&#239;ve animals should be used for each individual experiment. By testing multiple behavioral dimensions in a single paradigm and thereby circumventing this issue, the number of experimental animals used is reduced. Furthermore, by avoiding social isolation during testing and without the need to food deprive the animals, the mHB represents a behavioral test system, inducing if any, very low amount of stress.

This protocol describes the modified hole board, which is a behavioral test set-up that comprises the characteristics of an open field and a traditional hole board. This set-up enables the differential analysis of unconditioned behavior of small laboratory mammals as well as the analysis of cognitive abilities.

Der modifizierte Loch Board - Mess Verhalten, Kognition und Sozialinteraktion an Mäusen und Ratten

This protocol describes the modified hole board (mHB), which combines features from a traditional hole board and open field and is designed to measure ...

A Mouse Model of Subchronic and Mild Social Defeat Stress for Understanding Stress-induced Behavioral and Physiological Deficits

Stressful life events often increase the incidence of depression in humans. To study the mechanisms of depression, the development of animal models of depression is essential. Because there are several types of depression, various animal models are needed for a deeper understanding of the disorder. Previously, a mouse model of subchronic and mild social defeat stress (sCSDS) using a modified chronic social defeat stress (CSDS) paradigm was established. In the paradigm, to reduce physical injuries from aggressors, the duration of physical contact between the aggressor and a subordinate was reduced compared to in the original CSDS paradigm. sCSDS mice showed increased body weight gain, food intake, and water intake during the stress period, and their social behaviors were suppressed after the stress period. In terms of the face validity of the stress-induced overeating and overdrinking following the increased body weight gain, the sCSDS mice may show some features related to atypical depression in humans. Thus, a mouse model of sCSDS may be useful for studying the pathogenic mechanisms underlying depression. This protocol will help establish the sCSDS mouse model, especially for studying the mechanisms underlying stress-induced weight gain and polydipsia- and hyperphagia-like symptoms.

Here, methods for developing a mouse model of subchronic and mild social defeat stress are described and used to investigate the pathogenic features of depression including hyperphagia- and polydipsia-like symptoms following increased body weight.

Einem Mausmodell der Subchronische und Mild Social Niederlage Stress-for Understanding Stress-induzierten verhaltensmäßigen und physiologischen Defizite

Stressful life events often increase the incidence of depression in humans. To study the mechanisms of depression, the development of animal models of ...

The (Spatial) Memory Game: Testing the Relationship Between Spatial Language, Object Knowledge, and Spatial Cognition

The memory game paradigm is a behavioral procedure to explore the relationship between language, spatial memory, and object knowledge. Using two different versions of the paradigm, spatial language use and memory for object location are tested under different, experimentally manipulated conditions. This allows us to tease apart proposed models explaining the influence of object knowledge on spatial language (e.g., spatial demonstratives), and spatial memory, as well as understanding the parameters that affect demonstrative choice and spatial memory more broadly. Key to the development of the method was the need to collect data on language use (e.g., spatial demonstratives: &#34;this/that&#34;) and spatial memory data under strictly controlled conditions, while retaining a degree of ecological validity. The language version (section 3.1) of the memory game tests how conditions affect language use. Participants refer verbally to objects placed at different locations (e.g., using spatial demonstratives: &#34;this/that red circle&#34;). Different parameters can be experimentally manipulated: the distance from the participant, the position of a conspecific, and for example whether the participant owns, knows, or sees the object while referring to it. The same parameters can be manipulated in the memory version of the memory game (section 3.2). This version tests the effects of the different conditions on object-location memory. Following object placement, participants get 10 seconds to memorize the object&#39;s location. After the object and location cues are removed, participants verbally direct the experimenter to move a stick to indicate where the object was. The difference between the memorized and the actual location shows the direction and strength of the memory error, allowing comparisons between the influences of the respective parameters.

The Spatial Memory Game: Testing the Relationship Between Spatial Language, Object Knowledge, and Spatial Cognition

We present a protocol to explore the relationship between spatial language production, spatial memory, and object knowledge. The procedure allows experimental manipulation of, and control over, conditions of object knowledge, language at instruction, and physical location, thus teasing apart cognitive and linguistic models describing interactions between these variables.

Die (räumliche) Memory-Spiel: Prüfung der Beziehung zwischen räumlichen Sprache, Objekt wissen und räumliche Wahrnehmung

The memory game paradigm is a behavioral procedure to explore the relationship between language, spatial memory, and object knowledge. Using two different ...

A High-performance Liquid Chromatography Measurement of Kynurenine and Kynurenic Acid: Relating Biochemistry to Cognition and Sleep in Rats

The kynurenine pathway (KP) of tryptophan degradation has been implicated in psychiatric disorders. Specifically, the astrocyte-derived metabolite kynurenic acid (KYNA), an antagonist at both N-methyl-d-aspartate (NMDA) and &#945;7 nicotinic acetylcholine (&#945;7nACh) receptors, has been implicated in cognitive processes in health and disease. As KYNA levels are elevated in the brains of patients with schizophrenia, a malfunction at the glutamatergic and cholinergic receptors is believed to be causally related to cognitive dysfunction, a core domain of the psychopathology of the illness. KYNA may play a pathophysiologically significant role in individuals with schizophrenia. It is possible to elevate endogenous KYNA in the rodent brain by treating animals with the direct bioprecursor kynurenine, and preclinical studies in rats have demonstrated that acute elevations in KYNA may impact their learning and memory processes. The current protocol describes this experimental approach in detail and combines a) a biochemical analysis of blood kynurenine levels and brain KYNA formation (using high-performance liquid chromatography), b) behavioral testing to probe the hippocampal-dependent contextual memory (passive avoidance paradigm), and c) an assessment of sleep-wake behavior [telemetric recordings combining electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) signals] in rats. Taken together, a relationship between elevated KYNA, sleep, and cognition is studied, and this protocol describes in detail an experimental approach to understanding function outcomes of kynurenine elevation and KYNA formation in vivo in rats. Results obtained through variations of this protocol will test the hypothesis that the KP and KYNA serve pivotal roles in modulating sleep and cognition in health and disease states.

Alterations in the kynurenine pathway (KP) neuroactive metabolites are implicated in psychiatric illnesses. Investigating the functional outcomes of an altered kynurenine pathway metabolism in vivo in rodents may help elucidate novel therapeutic approaches. The current protocol combines biochemical and behavioral approaches to investigate the impact of an acute kynurenine challenge in rats.

Ein High-Performance Liquid Chromatography-Messung von Kynurenin und Kynurenic Säure: Biochemie zur Kognition und Schlaf bei Ratten

The kynurenine pathway (KP) of tryptophan degradation has been implicated in psychiatric disorders. Specifically, the astrocyte-derived metabolite ...

Decomposing the Variance in Reading Comprehension to Reveal the Unique and Common Effects of Language and Decoding

The Simple View of Reading is a popular model of reading that claims that reading is the product of decoding and language, with each component uniquely predicting reading comprehension. Although researchers have argued whether the sum rather than the product of the components is the better predictor, no researchers have partitioned the variance explained to examine the extent to which the components share variance in predicting reading. To decompose the variance, we subtract the R2 for the language-only model from the full model to obtain the unique R2 for decoding. Second, we subtract the R2 for the decoding-only model from the full model to obtain the unique R2 for language. Third, to obtain the common variance explained by language and decoding, we subtract the sum of the two unique R2 from the R2 for the full model. The method is demonstrated in a regression approach with data from students in grades 1 (n = 372), 6 (n = 309), and 10 (n = 122) using an observed measure of language (receptive vocabulary), decoding (timed word reading), and reading comprehension (standardized test). Results reveal a relatively large amount of variance in reading comprehension explained in grade 1 by the common variance in decoding and language. By grade 10, however, it is the unique effect of language and the common effect of language and decoding that explained the majority of variance in reading comprehension. Results are discussed in the context of an expanded version of the Simple View of Reading that considers unique and shared effects of language and decoding in predicting reading comprehension.

Here we present a protocol for decomposing the variance in reading comprehension into the unique and common effects of language and decoding.

Zerlegung der Varianz in Leseverständnis, die einzigartige und gemeinsame Effekte der Sprache zu offenbaren und Dekodierung

The Simple View of Reading is a popular model of reading that claims that reading is the product of decoding and language, with each component uniquely ...

Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various physiological or pathological changes. The object location task (OLT) and the novel object recognition task (NORT) are two effective behavioral tasks commonly used to reveal the function and relative health of specific brain regions involved in memory. While both of these tests exploit the inherent preference of mice for the novelty to reveal memory for previously encountered objects, the OLT primarily evaluates spatial learning, which relies heavily on hippocampal activity. The NORT, in contrast, evaluates non-spatial learning of object identity, which relies on multiple brain regions. Both tasks require an open-field-testing arena, objects with equivalent intrinsic value to mice, appropriate environmental cues, and video recording equipment and the software. Commercially available systems, while convenient, can be costly. This manuscript details a simple, cost-effective method for building the arenas and setting up the equipment necessary to perform the OLT and NORT. Furthermore, the manuscript describes an efficient testing protocol that incorporates both OLT and NORT and provides typical methods for data acquisition and analysis, as well as representative results. Successful completion of these tests can provide valuable insight into the memory function of various mouse model systems and appraise the underlying neural regions that support these functions.

Here we provide a protocol which includes comprehensive instructions for the economical establishment of murine object location and novel object recognition behavioral testing, including the design, cost, and construction of required equipment as well as execution of behavioral testing, data collection, and analysis.