この研究は、ダニエル・R・パーズジーックとサンドラ・R・ワックスマン（R01HD083310）にNIHの助成金にNSF大学院研究フェローシップによってサポートされていました。

以下の手順は、ノースウェスタン大学の治験審査委員会によって承認されたインフォームドコンセントは、すべての乳幼児の養育者から入手しました。私たちは、英語11、17に50％以上の暴露と環境で育てられた乳児を募集しました。すべての実験で幼児が最初の我々はキツネザルの発声または後方スピーチのいずれかへの露出を操作しているサウンドトラックに耳を傾け、彼らはその後、オブジェクトの分類作業に参加しました。どのような幼児にわたって変化していた（a）は、彼らが露光操作に聞いた信号の種類と分類タスク（キツネザルの発声または後方スピーチのいずれか）と（b）の露光相の範囲（ラボで短時間の曝露または長時間の暴露のいずれか家に）。すべての乳児の場合は、分類タスクは、研究室で行われました。 1.材料<ol><li> 露光操作を作成する方法<ol><li>キツネザルの発声の8つの別個のサンプルと後方音声の8つの異なるサンプル、持続時間が各2〜4秒を選択します。一緒に、8つのサンプルは、各音響信号の30秒を得なければなりません。キツネザルおよび逆方向音声セグメントは期間中可能な限り厳密に一致していることを確認し（ 例えば 、〜持続時間3秒）と平均周波数（ 例えば 、〜300ヘルツ）のために。 <ol><li>キツネザルの発声を得るためには、動物の発声のデータベースを検索したり、動物の発声を収集し、研究者に問い合わせてください。 </li><li>後方音声セグメントを作成するには、（1）幼児向けの演説の中で研究助手を話す〜3秒の文章を記録し、（2）一時的に（：効果&gt;リバースのAudacityで）逆に、ラップトップおよびソフトウェア・プログラム（ 例えば 、Audacityで）を使用します各音声素片。 </li></ol></li><li> 4分より長い古典器楽の曲を選択してください。ここでは、Cマイナー、オペアンプ18第4号でベートーベンの弦楽四重奏の最初の4分を使用した：III。Menuetto。 </li><li>持続時間が約4分で作品の一部を選択（ハイライトと作品の残りの部分を削除）：（[ファイル]&gt; [インポートのAudacityで）音楽をインポートするオーディオ編集ソフトウェアプログラム（ 例えば 、Audacityで）を使用します。 <ol><li>音楽のサウンドトラックに（ すなわち 、コピー＆ペースト）8つの選択された各タイプのセグメント（キツネザルの発声または逆方向音声）を挿入することによって、2つの異なるサウンドトラックを作成します。 </li><li> 「キツネザル」のサウンドトラックを作成するには、同じソフトウェア・プログラム（ 例えば 、Audacityで）で8キツネザルの発声音ファイルを開くと、音楽と、ファイルにそれらを挿入します。 <ol><li>そのためには、全体のキツネザルの発声を強調表示し、&gt; [コピーを編集した音楽ファイルにカーソルを置き、そして&gt; [貼り付けを編集するためにナビゲートするために移動します。サウンドトラック全体に不規則な間隔で発声を挿入します。音楽の句境界でそれらを置かないでください。 inserti、各キツネザルの発声のためにこれを2回行いますNO 2人の同一の発声が連続して発生しないことを確実にするpseudorandomizedためにそれらをngの。一緒に、これは（キツネザルの発声の1分間が散在音楽の4分）、5分間のループをもたらします。 </li><li>全体のサウンドトラックが約10分続くように、この5分のサウンドトラックを繰り返します。そのためには、全体の5分のセクションを強調表示し、[編集]&gt; [コピー] 5分間のセクションの末尾にカーソルを置き、そして&gt; [貼り付けを編集するためにナビゲートするために移動します。 </li></ol></li><li> 10分「下位スピーチ」サウンドトラックを作成するために、同じpseudorandomized順序を使用して、逆方向音声の選択されたセグメントとキツネザルのサウンドトラックの各キツネザルの発声を交換してください。 </li></ol></li></ol></li><li> 分類タスクを作成する方法 <ol><li>ビジュアル素材：手で線画の2セットを作成します。各セットにおいて、（ここで、恐竜と魚の9つの異なる図面の9つの異なる図面を使用して）同一のオブジェクトカテゴリの9つのメンバーを含みます。 differenを使用してください各所与のカテゴリ内描画するための明るい色をTです。コンピュータにこれらの図面をスキャンし、画像ファイルとして保存します。図面は、試験した年齢で幼児になじみのないオブジェクトでなければならないことに注意してください。 </li><li>音響材料は、一のキツネザルの発声と露光操作（1.1.3）のいずれかに含まれていなかった後進1つの音声素片を選択します。持続時間にわたって可能な限り厳密にキツネザルおよび逆方向音声セグメントと一致する（ 例えば 、〜持続時間3秒）と平均周波数（ 例えば 、〜300ヘルツ）。 </li><li>プログラムの習熟フェーズとテストフェーズを含んMATLABでの作業。このタスクは、乳児の前に5フィートスクリーンによって5フィート上に投影されます。 <ol><li>プログラム単一のカテゴリ（ 例えば 、8匹の恐竜、それぞれ異なる色）から視覚的標本の8が順次現れるように習熟段階。各標本は、交互に、右または画面の左側のいずれかで、20秒間表示されます。クリートE 2つの異なるバージョンが、（それぞれ「キツネザル」および「下位スピーチ」条件）下音響刺激の一つとそれぞれ習熟標本をペアリング。両方の条件では、音響刺激は、各習熟裁判に二回行われるべき。視覚的な模範は10秒後に再び現れ、そしてときに一度。 <ol><li>キツネザルの状態では、それぞれの習熟見本プログラムは、キツネザルの発声と同時に表示されます。 </li><li>逆方向音声状態において、プログラムは、各習熟標本は、後方音声セグメントと同時に表示されています。 </li></ol></li><li>テストフェーズ中に、馴染みのカテゴリ（ 例えば 、別の恐竜）、および他のカテゴリからの標本（ 例えば 、FISH）から9 番目の標本を提示します。これら2枚の画像は色が同一と20秒間静かに（一方は右に提示し、画面の左側に他の）同時に提示されるべきです。 </li></ol&gt; </li><li>分類タスクのプログラミングでは、カウンタバランスは、（1）新規かつ馴染みのテスト画像が表示された習熟段階、第習​​熟画像が表示された（2）側、及び（3）側の間に提示されるカテゴリ。 </li></ol></li></ol> 2.一般的な手順<ol><li> 暴露相 <ol><li>静かなエリアにある介護者またはそのラップで近い幼児を置きます。 （幼児から1~4フィートから）乳児の視野範囲内にラップトップまたはタブレットを置き。 </li><li>キツネザルや後方スピーチのサウンドトラックのいずれかを提示するためにノートパソコンやタブレットを使用してください。 </li></ol></li><li> 分類タスク <ol><li>研究室における半暗く試験室で、5フィートスクリーンによって椅子に5フィートから4フィートに介護者を着座。分類タスクと、（2）projeを表示する（1）画面にMATLABでプログラム分類タスクにラップトップを接続します画面上にタスクを投影しますCTOR。 </li><li>前向き、介護者の膝の上に幼児を着席。 </li><li>どのような方法で、乳児の行動に影響を与える避けるために、介護者に指示します。具体的には、静かなままで、まだタスクの期間を通じて、ガイドとしての正中線を使用して、彼らの幼児を中心に保つためにそれらを指示します。彼らは視覚的な資料を見ることができないことを保証するためにブラックアウト眼鏡で介護を提供します。 </li><li>プロジェクターの電源をオンにします。 </li><li>タスク全体の幼児の行動をキャプチャする録画機器の電源をオンにします。 </li><li> MATLABで「ファイル名を指定して実行」を押して、分類作業を開始します：幼児はキツネザルのサウンドトラックや幼児が後方スピーチのサウンドトラックにさらされた場合、下位スピーチ条件にさらされた場合、キツネザルの条件を提示。 </li></ol></li><li> コーディング（分類タスクのみ） <ol><li>コード発症し、各乳児のルのオフセットフィートとの両方の習熟やテスト段階で右に見えます。 </li><li> （1）習熟手本未満の6を見て、幼児を除外します。 （2）習熟相の40％未満の間に見えます。また、親の干渉、実験誤差や技術的な障害が発生した場合、乳児を除外、またはテストでその性能は平均から2 SDよりも大きい場合。 </li></ol></li><li> 分析 <ol><li>習熟段階のために、合計を各乳児に習熟オブジェクトを見た時間の量を計算します。 </li><li> （新規のテスト画像に対する全ルッキング時間）/（両方のテスト画像に対する全ルッキング時間）：テスト段階のために、それぞれの乳児のための嗜好度を算出します。 </li></ol></li></ol> 3.実験1：キツネザル発声への短時間の曝露<ol><li> 参加者 <ol><li>生後6〜7ヶ月で14人の幼児を募集。 </li></ol></li><li> 手順 <ol><li>目を招待静かで、快適なお部屋への電子の介護者と幼児。私たちの研究室では、この部屋には、試験室に隣接しています。 </li><li>露出操作：画面上の音楽ビジュアライザ（ 例えば 、iTunesの）存在し、一度キツネザルのサウンドトラックを再生します。 </li><li>分類タスク：サウンドトラックが終了すると、試験室に介護者や幼児を導きます。分類タスク（キツネザル条件）を開始します。 </li></ol></li></ol> 4.実験2：後方スピーチへの短時間の曝露<ol><li> 参加者 <ol><li>実験1と同じ。 </li></ol></li><li> 手順 <ol><li>静かで快適な部屋に介護者や幼児を招待。 </li><li>露出操作：画面上に存在ミュージックビジュアライザで、一度後方スピーチのサウンドトラックを再生します。 </li><li>分類タスク：サウンドトラックが終了すると、試験室に介護者や幼児を導きます。 （Backwaを分類タスクを開始しますRDスピーチ条件）。 </li></ol></li></ol> 5.実験3：キツネザル発声への長期暴露<ol><li> 参加者 <ol><li>年齢の4.5ヶ月で14人の幼児を募集。 </li></ol></li><li> 手順 <ol><li>電話で、6週間の長い研究に参加するために介護者を招待。研究では、音楽やキツネザルの発声（ すなわち 、キツネザルのサウンドトラック）の2分の8分が含まれている10分のサウンドトラックに、自宅で、彼らの幼児を公開するためにそれらを必要としていることを説明します。研究では、幼児が4.5ヶ月で、乳児は生後6ヶ月の時に終了時に始まり、6週間続くことを説明します。 </li><li>この正確なテーパスケジュール7、8、18を介護者に提供<ol><li>週1：毎日、一日一回、乳児へのサウンドトラックを再生します。 </li><li> 2週目：1日おきに1回、乳児へのサウンドトラックを再生します。 </li><li&gt;の第3週：週の間に幼児3回のサウンドトラックを再生します。 </li><li>週4-6：週の乳児への2回のサウンドトラックを再生します。 </li></ol></li><li> 6週間の露光操作を通して露光操作の忠実性を確保するために、介護者との（a）は6週間の期間を通して、すべての段階で自分の役割を概説し、（B）にそれぞれ日付と時刻を記録するためにそれらを要求すること、オンラインでインタラクティブなドキュメントを共有しますこれは彼らの乳児へのサウンドトラックを果たしました。 </li><li>介護者が従事してトラックに保つために電話かメールで毎週のリマインダを送信します。 </li><li>週5時には、次の週（週6）のための研究室訪問をスケジュールします。幼児は2〜4日、スケジュールのラボ訪問の前に、サウンドトラックに耳を傾ける必要があることを介護者に指示し、乳児はサウンドトラックのいずれかの日か、彼らの訪問の前日に耳を傾けてはいけません。 注：ラボの訪問では、何の露光操作がない：乳児はExperimenから分類タスクにのみ参加しますT 1（キツネザル条件）。 </li></ol></li></ol>

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著者は、開示することは何もありません。

ここでは、乳児期早期における音とコア認知プロセスをリンクに経験の役割を調べるための手順の概要を説明します。私たちの組み合わせの実験はその経験が可能の幅広い初期設定から、信号を指定するために幼児を導くのに中心的な役割を果たしている最初の証拠を文書化し、彼らは最終的に意味の基盤を提供コア概念プロセスに活用します。経験は幼児が最初に認知17?...

人間の幼児は、言語、種として私たちを定義し、基本的に我々の開発を形作る文化的、認知ツールを取得する準備が生まれています。私たちのaltricialityと私たちの強力な学習ストラテジー：学習言語のための私達の能力の中心は、人間開発の2つのユニークな機能です。一緒に、これらの機能は、その環境からの入力に非常に敏感であることを乳幼児ができます早期可塑性の著しい程度のロックを解除します。例えば、乳児はヶ月以内に、彼らはこれらの設定は、排他的にヒト信号1、2、3に狭く、知覚優先ヒトおよび非ヒト霊長類の顔と音声を含むのに十分に広い差別容量のセットで世界に来ません。知覚狭窄のこのプロセスは、2つのカウントに適応である：それは、関連するコミュニケーション信号Rの信号対雑音比を増加させます12;そしてそれは、知覚モダリティ間で情報を統合するための道を開く（ 例えば 、統合の顔や声）4 - -幼児案内しますものは、効率的かつ正確に彼らの複雑な社会の世界をナビゲートするために人間の言語のマルチモーダルな性質のために不可欠な要素です。また、乳幼児の早期可塑性のため、知覚狭窄を防止することができ、または非天然シグナル（ 例えば 、非ネイティブ言語、非ヒトの顔、外国の音楽のリズム）5、6、8への暴露と逆。これは、知覚的狭小化が経験主導型であることを示しています。 しかし、彼らの母国語を習得するために、乳児はその話者の顔や声の調子でより多くを行う必要があります。人間の言語のパワーは密接認知9にリンクされています。信じられないほど、でも生活の最初の年に、乳児はBを持っています単に人間の言葉に耳を傾けオブジェクトカテゴリを形成する幼児の能力、彼らの認知10、11、12のためのビルディングブロックを促進する：言語と認知をリンクするegun。 これは、彼らが言語を聞いている場合、乳児にのみオブジェクトカテゴリを形成することができるということではありません。逆に、研究の十年は、生後1ヶ月で幼児がどんな音13が存在しない状態で、少なくともいくつかのオブジェクトカテゴリを形成することができることを明らかにしました。しかし、すべてのオブジェクトカテゴリは、幼児が形成するためにも同様に簡単です。少し難しいのカテゴリが存在する場合、言語は幼児分類に持ってどのような影響を与える、発見するための強力な機会を提供します。そうするために、研究者は、幼児が（言語のような）他のサポート情報が存在しない場合に識別して、言語（および他の音かどうかを尋ねるするのがより困難であるオブジェクトカテゴリを識別する<html> ）の分類では、乳児に任意の利点を提供します。 このロジックを使用して、言語とオブジェクトの分類間の早期のリンクは非常に若い幼児（ 図 1b）11に対応するように設計された新規性優先パラダイムに記載されていました。このパラダイムは、2つのフェーズがあります。習熟段階の間、全ての乳児は、音と一緒に連続して提示異なるオブジェクト（ 例えば 、恐竜）の一連の画像を表示します。テスト段階では、全ての乳児は沈黙の中で二つの新しい画像を閲覧する：一つは、今ではおなじみのカテゴリ（ 例えば 、他の恐竜）の新しいメンバーであり、その他は、新規カテゴリ（ 例えば 、魚）のメンバーです。テストで幼児探しの時間は、分類の指標となります。幼児が習熟中のカテゴリーを形成した場合、テストでは、彼らは、おなじみの画像から小説を区別する必要があります。幼児がそうしなかった場合、テストでは、彼らはチャンスで実行する必要があります「&gt; 14、15、16。 結果は印象的なされました。ではなくトーンシーケンス- -首尾よく形成された物体カテゴリ11、17 3、4、および6ヶ月、習熟時に言語を聞いた乳児で。驚くべきことに、言語は、この認知優位性を発揮する音だけではありません：3と4ヵ月の時点で、ヒト以外の霊長類の発声を聞いて（マダガスカル、青い目のキツネザル：Eulemurはflavifronsをマカコ ）人間の発声17と同じ認知利点を与えます。生後6ヶ月のことで、しかし、乳児は、ヒト発声に、この最初に広範なリンクをチューニングしています。キツネザルの発声は、もはや幼児分類17に有利な効果を発揮しません。 しかし、どのようなメカニズムは、言語をリンクに乳児の増加精度を根底にし、認知？ここでは、乳児の経験の寄与を考慮してください。彼らは当初、特権の信号（ 例えば 、ヒトおよびヒト以外の霊長類発声）とオブジェクトの分類のコア認知プロセスの間のリンクを狭めるとして人間の言語（と発声をキツネザルするリスニング経験の彼らの不足）の乳児の豊富な経験が役割を果たしていますか？確かに、我々は言語に乳児の露出を操作することで、これをテストすることはできません。しかし、我々は、キツネザルの発声への露出を操作することができます。私たちは、年齢の6と7ヶ月で幼児に焦点を当てて- 、露出のない状態で、もはやキツネザルの発声やオブジェクトの分類17をリンクしていない乳幼児を。実験1では、我々は、キツネザルの発声に短時間曝露は、この信号と、オブジェクトの分類との間のリンクを維持するためにそれらを許可するかどうかを尋ねます。実験2では、我々は後方スピーチに短時間曝露するかどうかを尋ねる - 一貫オブジェクトcategorをサポートするために失敗した信号をどの年齢17で化-また、オブジェクトの分類を促進します。実験3では、我々は、キツネザルの発声に、より長時間の暴露が彼らの最初に、広範なリンクを維持するためにそれらを許可するかどうかを調べ、より厳格なテストへの暴露の質問を置きます。

<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

出生時、幼児だけでなく、人間の発声を聞い好むが、また認知にこれらの発声をリンクし始めている：年齢の三ヶ月ほどの乳幼児については、人間の言語を聞いてオブジェクトの分類をサポートし、コアの認知能力を。この早熟のリンクは最初は幅広いです：3と4ヵ月の時点で、人間とヒト以外の霊長類の両方の発声は、分類をサポートしています。しかし、6ヶ月で、幼児はリンクを縮小している：人間だけ発声は、オブジェクトの分類をサポートしています。ここでは、私たちの種の発声によってのみ従事してより正確な1、に彼らの曲彼らの当初の広範なリンクとして乳幼児を案内するもの尋ねます。 3つの研究間、我々は経験の効果を検討するための新規の露出パラダイムを使用しています。私たちは、単にヒト以外の霊長類の発声に乳幼児を暴露すると、この信号と分類間の早期確立されたリンクを維持するために幼児を可能にすることを文書化します。対照的に、逆方向音声に乳児を露出する - 信号それはどの年齢で分類をサポートするために失敗した - そのような利点を提供しています。幼児は、 その信号を指定し、当初幅広いセットから、彼らは認知にリンクしていきますよう私たちの調査結果は、初期の経験の力を明らかにする。

（ 図1）上で概説した手順を使用して、我々は、幼児は、特定の音と認知の間のリンクを絞り込むよう曝露の影響をテストするために3つの実験を実行しました。 実験1の結果は、キツネザルの発声に短時間曝露が顕著な効果を持っていたことを明らかにしました。キツネザルの発声に露出七ヶ歳を確実新規テ?...

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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ヵ月の時点で、人間と非ヒト霊長類発声を聞いては乳児の認知を高め、 6ヶ月で、唯一人間の発声は、この認知優位性を発揮します。私たちは、チューニングアウトに認知しているにリンクするサウンドを幼児が指定したような経験の強力な造形の役割を明らかに露出操作を説明します。

経験がチューニングで言語と認知間のリンクインストゥルメンタルである：6-から7カ月齢の幼児のオブジェクトの分類に証拠

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 ビュー.  Northwestern University.  3-4ヵ月の時点で、人間と非ヒト霊長類発声を聞いては乳児の認知を高め、 6ヶ月で、唯一人間の発声は、この認知優位性を発揮します。私たちは、チューニングアウトに認知しているにリンクするサウンドを幼児が指定したような経験の強力な造形の役割を明らかに露出操作を説明します。 

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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.

知覚と知覚学習を研究するためのオブジェクトとオブジェクトのカテゴリを作成する

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

神経科学

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.

(空間的) メモリ ゲーム: テスト空間言語、オブジェクトの知識と空間認知との関係

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

行動学

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.

独自のビュー: ヘッド マウント カメラで乳幼児の自己中心的なビューをキャプチャ

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.

アイ ・ トラッキング パラダイムと乳児のオブジェクトの分類での言語の役割の定義

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.

アイトラッキングと優遇的見た目のパラダイムを用いた視覚言語に対する幼児の感受性の探求

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 ...

Numerical Cognition: More or Less

Source: Laboratories of Nicholaus Noles and Judith Danovitch&#8212;University of Louisville
One of the goals of the modern education system is to teach children mathematical literacy. They are taught to add, subtract, multiply, and divide, and this base knowledge is used to support learning about geometry, algebra, calculus, physics, and statistics. School-aged children usually acquire these skills in formal educational settings, but the foundation of mathematical understanding is developed much earlier in life.
As infants, humans begin to form the rough representations that allow them to make judgments about number, and perhaps the first numerical concept that humans develop is the idea of less versus more. However, probing these concepts can be challenging, because even if babies have some understanding of number, they have very few ways of showing off what they know. What they can do is crawl, eat, cry, and sleep. Thus, researchers developed a task using this limited set of responses to investigate whether babies can mentally represent number.
This experiment demonstrates how researchers can creatively use food to study concepts of numerical cognition in infants using the method by Feigenson, Carey, and Hauser.1

Investigating Numerical Cognition More/Less in Infants

数値の認知: もっとまたはより少なく

Source: Laboratories of Nicholaus Noles and Judith Danovitch&#8212;University of Louisville
One of the goals of the modern education system is to teach ...

JoVE Science Education

心理学

発達心理学

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.

相互排他性: 子供が単語の意味を学ぶ方法

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

How Children Solve Problems Using Causal Reasoning

Source: Laboratories of Judith Danovitch and Nicholaus Noles&#8212;University of Louisville
Imagine a young child hears an adult say, &#8220;I want to watch the news,&#8221; then watches the adult press a button on the remote control. A moment later, the television screen turns on. The next day, the child wants to turn on the television screen to watch cartoons. How does the child know what to do? Is it enough to say, &#8220;I want to watch cartoons,&#8221; or is pushing the button on the remote control necessary, too? Solving this problem requires children to use the information they observed (i.e., the adult&#8217;s behaviors) to come up with a solution. In their daily lives, children encounter many situations where they need to decode cause-and-effect from complex or ambiguous observations in order to accomplish a goal.
In order to examine children&#8217;s capacity for causal reasoning, psychologists set up tasks using causal scenarios to observe how children draw conclusions and test new hypotheses about the relationships between different types of objects. In these tasks, children are shown interactions involving individual objects or sets of objects. Then, they are asked to identify and use the links between the causes and the effects to solve a problem.
This video demonstrates how to measure children&#8217;s causal reasoning about novel objects based on the methods developed by Gopnik and Sobel1 and Gopnik, Sobel, Schulz, and Glymour.2

子供が因果推論を使用して問題を解決する方法

Source: Laboratories of Judith Danovitch and Nicholaus Noles&#8212;University of Louisville
Imagine a young child hears an adult say, &#8220;I want to ...

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

カテゴリと帰納的推論

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 ...

Piaget's Stage 1 of Cognitive Development

The sensorimotor stage, the initial phase of Jean Piaget&#39;s theory of cognitive development, spans the first two years of a child&#39;s life. During this period, infants actively engage with their surroundings, building cognitive awareness through direct interaction with the world. This interaction is primarily based on sensory perception and motor actions, allowing infants to gradually understand basic physical properties and predict how objects interact within their environment.
Exploration Through Sensory-Motor Coordination
Infants primarily explore objects using their senses, often mouthing them to discern their texture and edibility. As their motor skills develop, particularly their ability to grasp, infants experiment with objects by shaking, banging, or dropping them to observe cause-and-effect relationships, such as the sound produced when an object strikes a surface. This stage is characterized by gradually improving the ability to combine sensory input with motor responses, enhancing the infant&#39;s capacity to interact with their environment purposefully.
Development of Object Permanence
Piaget theorized that, early in the sensorimotor stage, infants lack object permanence &#8212; the understanding that objects continue to exist even when they are no longer visible. Infants under five months generally assume that an object ceases to exist once it is out of sight. However, between five and eight months, they begin developing object permanence, considered a major cognitive milestone in infancy. Piaget investigated object permanence by presenting an infant with a toy and then hiding it under a blanket. He believed that if the infant grasped that the toy was still there, they would attempt to uncover it. Infants search for hidden objects, reflecting their emerging ability to mentally represent objects and recognize their continued existence beyond immediate visibility.
Stranger Anxiety and Schema Formation
Around the same time as object permanence develops, infants begin to exhibit stranger anxiety, a natural response of fear or discomfort when confronted with unfamiliar individuals. According to Piaget, this response arises because infants cannot yet assimilate the image of an unfamiliar person into an established mental schema, causing distress and prompting defensive reactions such as crying, clinging to caregivers, or averting their gaze. Stranger anxiety signifies the infant&#39;s growing cognitive differentiation between familiar and unfamiliar stimuli, a crucial aspect of early social development within the sensorimotor stage.

Piaget&#39;s first stage of cognitive development is the sensorimotor stage, which spans from birth to approximately two years.
During this stage, infants ...

経験がチューニングで言語と認知間のリンクインストゥルメンタルである：6-から7カ月齢の幼児のオブジェクトの分類に証拠

要約

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この動画の章

知覚と知覚学習を研究するためのオブジェクトとオブジェクトのカテゴリを作成する

(空間的) メモリゲーム: テスト空間言語、オブジェクトの知識と空間認知との関係

独自のビュー: ヘッドマウントカメラで乳幼児の自己中心的なビューをキャプチャ

アイ・トラッキングパラダイムと乳児のオブジェクトの分類での言語の役割の定義

アイトラッキングと優遇的見た目のパラダイムを用いた視覚言語に対する幼児の感受性の探求

数値の認知: もっとまたはより少なく

相互排他性: 子供が単語の意味を学ぶ方法

子供が因果推論を使用して問題を解決する方法

カテゴリと帰納的推論

Piaget's Stage 1 of Cognitive Development

経験がチューニングで言語と認知間のリンクインストゥルメンタルである：6-から7カ月齢の幼児のオブジェクトの分類に証拠

要約

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知覚と知覚学習を研究するためのオブジェクトとオブジェクトのカテゴリを作成する

(空間的) メモリ ゲーム: テスト空間言語、オブジェクトの知識と空間認知との関係

独自のビュー: ヘッド マウント カメラで乳幼児の自己中心的なビューをキャプチャ

アイ ・ トラッキング パラダイムと乳児のオブジェクトの分類での言語の役割の定義

アイトラッキングと優遇的見た目のパラダイムを用いた視覚言語に対する幼児の感受性の探求

数値の認知: もっとまたはより少なく

相互排他性: 子供が単語の意味を学ぶ方法

子供が因果推論を使用して問題を解決する方法

カテゴリと帰納的推論

Piaget's Stage 1 of Cognitive Development

(空間的) メモリゲーム: テスト空間言語、オブジェクトの知識と空間認知との関係

独自のビュー: ヘッドマウントカメラで乳幼児の自己中心的なビューをキャプチャ

アイ・トラッキングパラダイムと乳児のオブジェクトの分類での言語の役割の定義