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><tbody><tr><td>Laptop 1</td><td></td><td></td><td>Use for presenting exposure soundtrack; preferably using iTunes Visualizer</td></tr><tr><td>Laptop 2</td><td></td><td></td><td>Use for programming and presenting categorization task</td></tr><tr><td>Laptop 3 (optional)</td><td></td><td></td><td>Use for coding infant looking behavior (can also use one of the above laptops)</td></tr><tr><td>Coding software</td><td>SuperCoder</td><td></td><td>Use for coding infant looking behavior</td></tr><tr><td>Video recorder</td><td></td><td></td><td>Use for recording infants&#039; face (looking behavior during categorization task)</td></tr><tr><td>Mixer</td><td></td><td></td><td>Use for integrating information from the video recorder (infant looking behavior) and the visual stimuli (categorization task)&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>DVD player</td><td></td><td></td><td>Use for recording the input from the video recorder (infant looking behavior)</td></tr><tr><td>Television</td><td></td><td></td><td>Use for viewing input from mixer (screen-in-screen; categorization task in corner of screen showing infant looking behavior)&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Projector</td><td></td><td></td><td>Use for projecting visual stimuli of categorization task on screen</td></tr><tr><td>Speakers</td><td></td><td></td><td>Use for presenting auditory stimuli during categorization task</td></tr><tr><td>Blacked-out sunglasses</td><td></td><td></td><td>Use for blocking caretaker&#039;s vision during categorization task</td></tr><tr><td>Statistical analysis software</td><td>R</td><td></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 ...

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

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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

Examining Recall Memory in Infancy and Early Childhood Using the Elicited Imitation Paradigm

The ability to recall the past allows us to report on details of previous experiences, from the everyday to the significant. Because recall memory is commonly assessed using verbal report paradigms in adults, studying the development of this ability in preverbal infants and children proved challenging. Over the past 30 years, researchers have developed a non-verbal means of assessing recall memory known as the elicited or deferred imitation paradigm. In one variant of the procedure, participants are presented with novel three-dimensional stimuli for a brief baseline period before a researcher demonstrates a series of actions that culminate in an end- or goal-state. The participant is allowed to imitate the demonstrated actions immediately, after a delay, or both. Recall performance is then compared to baseline or to performance on novel control sequences presented at the same session; memory can be assessed for the individual target actions and the order in which they were completed. This procedure is an accepted analogue to the verbal report techniques used with adults, and it has served to establish a solid foundation of the nature of recall memory in infancy and early childhood. In addition, the elicited or deferred imitation procedure has been modified and adapted to answer questions relevant to other aspects of cognitive functioning. The broad utility and application of imitation paradigms is discussed, along with limitations of the approach and directions for future research.

The elicited imitation procedure was established to examine the development of recall memory in infancy and early childhood. This procedure has been widely used to establish a solid foundation of the nature of recall memory in infancy and early childhood.

Untersuchen Recall Memory im Säuglings- und Kleinkind Mit dem elizitierte Imitation Paradigm

The ability to recall the past allows us to report on details of previous experiences, from the everyday to the significant. Because recall memory is ...

Forschung

Verhalten

Creating Objects and Object Categories for Studying Perception and Perceptual Learning

In order to quantitatively study object perception, be it perception by biological systems or by machines, one needs to create objects and object categories with precisely definable, preferably naturalistic, properties1. Furthermore, for studies on perceptual learning, it is useful to create novel objects and object categories (or object classes) with such properties2.
Many innovative and useful methods currently exist for creating novel objects and object categories3-6 (also see refs. 7,8). However, generally speaking, the existing methods have three broad types of shortcomings.
First, shape variations are generally imposed by the experimenter5,9,10, and may therefore be different from the variability in natural categories, and optimized for a particular recognition algorithm. It would be desirable to have the variations arise independently of the externally imposed constraints.
Second, the existing methods have difficulty capturing the shape complexity of natural objects11-13. If the goal is to study natural object perception, it is desirable for objects and object categories to be naturalistic, so as to avoid possible confounds and special cases.
Third, it is generally hard to quantitatively measure the available information in the stimuli created by conventional methods. It would be desirable to create objects and object categories where the available information can be precisely measured and, where necessary, systematically manipulated (or 'tuned'). This allows one to formulate the underlying object recognition tasks in quantitative terms.
Here we describe a set of algorithms, or methods, that meet all three of the above criteria. Virtual morphogenesis (VM) creates novel, naturalistic virtual 3-D objects called 'digital embryos' by simulating the biological process of embryogenesis14. Virtual phylogenesis (VP) creates novel, naturalistic object categories by simulating the evolutionary process of natural selection9,12,13. Objects and object categories created by these simulations can be further manipulated by various morphing methods to generate systematic variations of shape characteristics15,16. The VP and morphing methods can also be applied, in principle, to novel virtual objects other than digital embryos, or to virtual versions of real-world objects9,13. Virtual objects created in this fashion can be rendered as visual images using a conventional graphical toolkit, with desired manipulations of surface texture, illumination, size, viewpoint and background. The virtual objects can also be 'printed' as haptic objects using a conventional 3-D prototyper.
We also describe some implementations of these computational algorithms to help illustrate the potential utility of the algorithms. It is important to distinguish the algorithms from their implementations. The implementations are demonstrations offered solely as a 'proof of principle' of the underlying algorithms. It is important to note that, in general, an implementation of a computational algorithm often has limitations that the algorithm itself does not have.
Together, these methods represent a set of powerful and flexible tools for studying object recognition and perceptual learning by biological and computational systems alike. With appropriate extensions, these methods may also prove useful in the study of morphogenesis and phylogenesis.

We describe a novel methodology for creating naturalistic 3-D objects and object categories with precisely defined feature variations. We use simulations of the biological processes of morphogenesis and phylogenesis to create novel, naturalistic virtual 3-D objects and object categories that can then be rendered as visual images or haptic objects.

Erstellen von Objekten und Objekt Kategorien für Studium Wahrnehmung und Perceptual Learning

In order to quantitatively study object perception, be it perception by biological systems or by machines, one needs to create objects and object ...

Neurowissenschaften

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 View of Their Own: Capturing the Egocentric View of Infants and Toddlers with Head-Mounted Cameras

Infants and toddlers view the world, at a basic sensory level, in a fundamentally different way from their parents. This is largely due to biological constraints: infants possess different body proportions than their parents and the ability to control their own head movements is less developed. Such constraints limit the visual input available. This protocol aims to provide guiding principles for researchers using head-mounted cameras to understand the changing visual input experienced by the developing infant. Successful use of this protocol will allow researchers to design and execute studies of the developing child&#39;s visual environment set in the home or laboratory. From this method, researchers can compile an aggregate view of all the possible items in a child&#39;s field of view. This method does not directly measure exactly what the child is looking at. By combining this approach with machine learning, computer vision algorithms, and hand-coding, researchers can produce a high-density dataset to illustrate the changing visual ecology of the developing infant.

Infants and toddlers view the world in a fundamentally different way from their parents. Head-mounted cameras provide a tractable mechanism to understand the infant visual environment. This protocol provides guiding principles for experiments in the home or laboratory to capture the egocentric view of toddlers and infants.

Einen Blick auf ihre eigenen: Erfassung der egozentrischen Sicht von Säuglingen und Kleinkindern mit Head-Mounted-Kameras

Infants and toddlers view the world, at a basic sensory level, in a fundamentally different way from their parents. This is largely due to biological ...

Defining the Role Of Language in Infants' Object Categorization with Eye-tracking Paradigms

Assessing infant category learning is a challenging but vital aspect of studying infant cognition. By employing a familiarization-test paradigm, we straightforwardly measure infants&#8217; success in learning a novel category while relying only on their looking behavior. Moreover, the paradigm can directly measure the impact of different auditory signals on the infant categorization across a range of ages. For instance, we assessed how 2-year-olds learn categories in a variety of labeling environments: in our task, 2-year-olds successfully learned categories when all exemplars were labeled&#160;or the first two exemplars were labeled, but they failed to categorize when no exemplars were labeled or only the final two exemplars were labeled. To determine infants&#8217; success in such tasks, researchers can examine both the overall preference displayed by infants in each condition and infants&#8217; pattern of looking over the course of the test phase, using an eye-tracker to provide fine-grained time-course data. Thus, we present a powerful paradigm for identifying the role of language, or any auditory signal, in infants&#8217; object category learning.

Here we present a protocol for familiarization-test paradigms which provide a direct test of infant categorization and help to define the role of language in early category learning.

Bestimmung der Rolle der Sprache bei Säuglingen Objekt Kategorisierung mit Eyetracking-Paradigmen

Assessing infant category learning is a challenging but vital aspect of studying infant cognition. By employing a familiarization-test paradigm, we ...

Exploring Infant Sensitivity to Visual Language using Eye Tracking and the Preferential Looking Paradigm

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world around them. Eye tracking is a safe and non-invasive way to collect gaze data from infants, and the preferential looking paradigm is simple to design and only requires the infant to be attending to the screen. By simultaneously showing two visual stimuli that differ in one dimension, we can assess whether infants show different looking behavior for either stimulus, thus demonstrating sensitivity to that difference. The challenges in such experimental approaches are that experiments must be kept brief (no more than 10 min) and be carefully controlled such that the two stimuli differ in only one way. The interpretation of null results must also be carefully considered. In this paper, we illustrate a successful example of an infant eye tracking study with a preferential looking paradigm to discover that 6-month-olds are sensitive to linguistic cues in a signed language despite having no prior exposure to signed language, suggesting that infants possess intrinsic or innate sensitivities to these cues.

Eye tracking studies using a preferential looking paradigm can be used to study infants&#39;&#160;emerging understanding of, and attention to, their external visual world.

Erforschen der Sensibilität für visuelle Sprache durch Eye Tracking und das Preferential Looking Paradigm

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world ...

Mutual Exclusivity: How Children Learn the Meanings of Words

Source: Laboratories of Nicholaus Noles and Judith Danovitch&#8212;University of Louisville
Humans are different from other animals in many ways, but perhaps the most important differentiating factor is their ability to use language. Other animals can communicate and even understand and use language in limited ways, but trying to teach human language to a chimp or a dog takes a great deal of time and effort. In contrast, young humans acquire their native language easily, and they learn linguistic rules without explicit instruction, which is an accomplishment that even the smartest animals cannot match.&#160;
One advantage young humans have over animals is that the human brain is especially adapted to learn new words. With only a few exposures, young children can learn new words and remember them. Perhaps more impressively, children can use what they already know to guide their future learning. For example, children treat objects as if they have only one label. So, if a child has learned the word hammer, they won&#8217;t assume an unfamiliar tool has the same name. This is the principle of mutual exclusivity.1-2
This video demonstrates children&#8217;s ability to use mutual exclusivity to match words to objects in their environment.

Mutual exclusivity: Wie Kinder die Bedeutung von Wörtern lernen

Source: Laboratories of Nicholaus Noles and Judith Danovitch&#8212;University of Louisville
Humans are different from other animals in many ways, but ...

Lehre

JoVE Science Education

Psychologie

Grundlagen der Entwicklungspsychologie

Categories and Inductive Inferences

Source: Laboratories of Nicholaus Noles and Judith Danovitch&#8212;University of Louisville
It might be possible for the human brain to keep track of each individual person, place, or thing encountered, but that would be a very inefficient use of time and cognitive resources. Instead, humans develop categories. Categories are mental representations of real things that can be used for a variety of purposes. For example, individuals can use the perceptual features of animals to place them into a given category. So, upon seeing a furry, four-legged, tail-wagging, barking animal, a person can determine that it is a dog. This is one of many examples where people use perceptual similarity to fit new experiences into their existing mental representations.
However, category membership is much more than skin deep, especially for representations of animals. Frank Keil demonstrated this by using a simple, yet powerful technique that focused on the differences between natural kinds and artifacts. Natural kinds include animals and other living things, while artifacts consist largely of nonliving things, such as tables or gold bricks. In his study, Keil told children stories about natural kinds and artifacts that underwent transformations causing them to cross categorical boundaries. For example, he described a step-by-step process by which a raccoon was transformed into a creature that resembled a skunk in every way. At the end of the story, the raccoon was black with a white stripe, and it had implanted glands that made it smell like a skunk, too. He asked the children to determine whether the resulting animal was a raccoon or a skunk. He used a similar method to describe the transformation of a tire-an artifact-into a shoe. Children&#39;s responses revealed interesting developmental changes into how people think about artifacts and natural kinds.
This video demonstrates Frank Keil&#39;s transformation study.1

How Children Categorize Objects and Make Inductive Inferences

Kategorien und induktive Schlüsse

Source: Laboratories of Nicholaus Noles and Judith Danovitch&#8212;University of Louisville
It might be possible for the human brain to keep track of each ...

Language and Cognition

Language serves as a bridge between ideas and communication, influencing how individuals perceive and interact with the world. Psychologists have long debated whether language shapes thought or vice versa. This discussion gained grip with Edward Sapir and Benjamin Lee Whorf in the 1940s, who proposed that language determines thought, a concept known as linguistic determinism. They suggested that the vocabulary and structure of a language influence how its speakers think and perceive reality.
Sapir and Whorf&#39;s hypothesis posits that the way individuals speak influences their cognition and perception. For example, languages with multiple words for &#34;love&#34; might lead speakers to experience and conceptualize love differently than speakers of languages with a single term for love. However, this view has been criticized for being too absolute and lacking empirical support.
Research has shown that language can influence thought, but not as rigidly as Sapir and Whorf suggested. One study highlighted differences between English and Mandarin speakers in conceptualizing time. English speakers often use horizontal metaphors for time, while Mandarin speakers use both horizontal and vertical metaphors, influencing their performance on cognitive tasks related to temporal relationships. For instance, English and Mandarin speakers approach abstract concepts like time differently. English speakers often use horizontal terms, such as &#34;running behind schedule&#34; or &#34;ahead of yourself.&#34; In contrast, Mandarin speakers frequently describe the past as &#34;up&#34; and the future as &#34;down.&#34;
Research into the &#34;bilingual advantage&#34; suggests that bilingual individuals often exhibit superior cognitive control, including enhanced attention, task-switching, and problem-solving skills. This advantage is particularly evident in executive functions, such as ignoring distractions or adapting to new rules. The relationship is bidirectional; cognitive training strengthens language processing skills, and bilingualism enhances cognitive flexibility. For instance, bilinguals frequently switch between languages, which exercises cognitive control and mental flexibility, skills that extend beyond language use. Moreover, bilingualism has been linked to potential protective effects against age-related cognitive decline and disorders like dementia, highlighting its broader implications for brain health.
Similarly, dyslexia, a neurodevelopmental reading disorder, provides insight into the complex relationship between language and cognition. Research shows that dyslexia can occur independently of general intelligence, meaning individuals with average or above-average IQs may still struggle with reading due to specific difficulties in phonological processing, word recognition, and decoding. This distinction underscores the specialized nature of language processing in the brain. Conditions like Williams syndrome further illustrate this separation, as individuals with the syndrome often have strong verbal and social skills despite significantly impaired general cognitive abilities. These findings emphasize that language capabilities and cognitive functions, while interconnected, can develop and function separately, offering valuable insights into tailored interventions and educational strategies for those with language and learning disorders.
The interplay between language and thought is complex. While language can shape perception and cognition, it does not strictly determine it. Language and thought are related yet distinct components of the human mind, each influencing and reflecting the other in various ways.

Sprache und Kognition

Language connects ideas and facilitates communication, shaping how people perceive and interact with the world.
In the 1940s, Edward Sapir and Benjamin ...

KEY TERMS AND CONCEPTS

The Nativist Approach

The nativist approach to infant cognitive development proposes that infants are born with inherent knowledge structures that allow them to interpret the world almost immediately. This perspective contrasts with earlier developmental theories, such as those proposed by Jean Piaget, which emphasized a more gradual acquisition of cognitive abilities through interaction with the environment. One key concept in this approach is object permanence &#8212; the understanding that objects continue to exist even when out of view. Nativist research has revealed that infants as young as three to four months demonstrate an expectation that objects are substantial, meaning they resist interference from other objects and persist in time and space. This finding challenges Piaget&#39;s assertion that object permanence emerges only between five to eight months of environmental interaction.
The nativist framework is exemplified by Elizabeth Spelke&#39;s core knowledge theory, which argues that infants possess domain-specific systems of knowledge at birth. Spelke&#39;s research identifies four primary domains: object representation, spatial navigation, numerical sense, and language. Each domain contains specialized, evolutionarily adapted cognitive processes that prepare infants for survival and interaction with their surroundings. For instance, infants demonstrate an intuitive grasp of spatial relationships, an elementary sense of numbers, and sensitivity to the properties of physical objects. According to core knowledge theory, this predisposed knowledge base allows infants to interpret basic environmental cues and lays the groundwork for complex learning and cognitive development.
The core knowledge theory is heavily influenced by evolutionary psychology, suggesting that cognitive structures evolved to equip humans with survival-relevant skills from an early age. The prewiring of knowledge domains like object permanence and spatial awareness serves to optimize infants&#39; ability to navigate their environment, interact with others, and process information relevant to survival.
However, the nativist approach has received criticism for potentially overlooking the role of social and environmental influences in cognitive development. Critics argue that while innate structures may guide infants&#39; interactions with their surroundings, external factors &#8212; particularly social interactions &#8212; play a significant role in shaping and enhancing early cognition.

The Nativist approach to infant cognitive development suggests that infants are born with significant knowledge and understanding of the world.
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