Esta pesquisa foi apoiada por uma NSF Graduate Research Fellowship para Danielle R. Perszyk e uma subvenção NIH para Sandra R. Waxman (R01HD083310).

Os seguintes procedimentos foram aprovados pela Universidade Northwestern Institutional Review Board e consentimento informado foi obtido a partir dos cuidadores de todas as crianças. Foram recrutados crianças sendo criados em ambientes com exposição superior a 50% para Inglês 11, 17. Crianças em todos os experimentos primeiro ouviu uma trilha sonora em que manipulou sua exposição a qualquer vocalizações de lémures ou discurso para trás; Eles, então, participou de uma tarefa objeto categorização. O que variou entre os bebês era (a) o tipo de sinal que ouviu na manipulação de exposição e a tarefa de categorização (quer vocalizações de lémures ou discurso para trás) e (b) a extensão da fase de exposição (ou uma breve exposição no laboratório ou exposição prolongada em casa). Para todas as crianças, a tarefa de categorização ocorreu no laboratório. 1. Materiais <ol><li> Como criar as manipulações de exposição<ol><li> Escolha 8 amostras distintas de vocalizações lemur e 8 amostras distintas de discurso para trás, cada um 2 a 4 segundos de duração. Em conjunto, as 8 amostras devem rendimento de 30 segundos de cada sinal acústico. Certifique-se de que os segmentos de fala lemur e para trás são combinados, tanto quanto possível para a duração (por exemplo, ~ 3 s de duração) e de frequência média (por exemplo, ~ 300 Hz). <ol><li> Para obter vocalizações lemur, procurar um banco de dados de vocalizações animais ou entre em contato com um investigador que recolhe vocalizações animais. </li><li> Para criar segmentos de fala para trás, usar um laptop e um programa de software (por exemplo, Audacity) a (1) gravar um assistente de pesquisa falando ~ 3 s frases no discurso dirigido-infantil e (2) temporalmente reversa (em Audacity: Efeito&gt; Inverter) cada segmento de voz. </li></ol></li><li> Escolha uma peça de música instrumental clássica que tem mais de 4 min. Aqui, utilizou-se o primeiro 4 min de Quarteto de Beethoven em C menor, op 18 No. 4: III.Menuetto. </li><li> Use um programa de software de edição de áudio (por exemplo, Audacity) para importar a música (em Audacity: File&gt; Import) e selecionar uma parte da peça que é de aproximadamente 4 min de duração (realce e exclua o restante da peça). <ol><li> Criar 2 bandas sonoras diferentes através da inserção (isto é, a cópia e colagem) os 8 segmentos seleccionados de cada tipo (vocalizações lemur ou discurso para trás) para a banda sonora. </li><li> Para criar a trilha sonora de &quot;Lemur&quot;, abra os arquivos de som 8 lemur vocalização no mesmo programa de software (por exemplo, Audacity) e inseri-los no arquivo com a música. <ol><li> Para isso, destacar toda uma vocalização lemur, navegue até Editar&gt; Copiar, coloque o cursor no arquivo de música, e navegue até Editar&gt; Colar. Insira as vocalizações em intervalos irregulares ao longo da trilha sonora. Não colocá-los em frases fronteiras musicais. Faça isso duas vezes para cada vocalização lemur, inserting-los em uma ordem pseudorandomized para assegurar que não há 2 vocalizações idênticos ocorrer em uma fileira. Em conjunto, isto produz um ciclo de 5 min (4 min de música, intercaladas com 1 min de vocalizações lemur). </li><li> Repetir este 5 min banda sonora de modo que toda a banda sonora dura aproximadamente 10 minutos. Para fazê-lo, realce toda a seção 5 min, navegue até Editar&gt; Copiar, coloque o cursor no final da seção 5 min, e navegue até Editar&gt; Colar. </li></ol></li><li> Para criar o 10 minutos banda sonora &quot;Speech para trás&quot;, substituir cada vocalização lemur na banda sonora Lemur com um segmento seleccionado de expressão para trás, usando a mesma ordem pseudorandomized. </li></ol></li></ol></li><li> Como criar a tarefa de categorização <ol><li> materiais visuais: Criar 2 conjuntos de desenhos à mão. Em cada conjunto, incluem 9 membros da mesma categoria de objecto (aqui, utilizar 9 desenhos distintos de dinossauros e 9 desenhos distintos de peixe). Use um different cor brilhante para cada desenho dentro de uma determinada categoria. Digitalizar esses desenhos para um computador e salvá-los como arquivos de imagem. Note-se que os desenhos devem ser objetos estranhos para crianças nas idades testadas. </li><li> Os materiais acústicos: seleccionar uma vocalização lemur e um segmento de voz para trás que não foram incluídos em qualquer uma das manipulações de exposição (1.1.3). Combinar os segmentos de fala lemur e para trás o mais perto possível para a duração (por exemplo, ~ 3 s de duração) e de frequência média (por exemplo, ~ 300 Hz). </li><li> Programar uma tarefa em MATLAB, que inclui uma fase de familiarização e uma fase de teste; esta tarefa será projetada sobre a 5 pés por tela de 5 pés na frente da criança. <ol><li> Programar a fase de familiarização de tal modo que 8 dos exemplares visuais de uma única categoria (por exemplo, 8 dinossauros, cada uma cor diferente) aparecem de forma sequencial. Cada exemplar deve aparecer por 20 s, no lado direito ou do lado esquerdo de uma tela, de maneira alternada. create 2 versões distintas, emparelhar cada exemplar familiarização com um dos estímulos acústicos abaixo ( &quot;Lemur&quot; e &quot;condições de fala para trás&quot;, respectivamente). Em ambas as condições, o estímulo acústico deve ocorrer duas vezes em cada ensaio familiarização; uma vez quando o exemplar visual é exibido, e mais uma vez 10 s mais tarde. <ol><li> Na condição Lemur, programa de cada exemplar de familiarização para aparecer em simultâneo com uma vocalização lêmure. </li><li> Na condição de fala para trás, programa de cada exemplar de familiarização para aparecer simultaneamente com um segmento de fala para trás. </li></ol></li><li> Durante a fase de teste, apresentar a 9 th exemplar da categoria conhecida (por exemplo, um outro dinossauros) e um exemplo da outra categoria (por exemplo, um peixe). Estas duas imagens devem ser idênticas em cor e apresentado simultaneamente (uma apresentado no lado direito e a outra do lado esquerdo do ecrã) em silêncio durante 20 s. </li></ol&gt; </li><li> Na programação do tarefa categorização, contrapeso (1) que categoria será apresentado durante a fase de familiarização, (2) o lado em que a primeira imagem de familiarização aparece, e (3) do lado em que as imagens de ensaio novos e familiares aparece . </li></ol></li></ol> 2. Procedimentos Gerais <ol><li> fase de exposição <ol><li> Coloque a criança perto do cuidador ou em seu colo, numa zona tranquila. Coloque um laptop ou um comprimido dentro do alcance de visão do lactente (de 1 a 4 pés da criança). </li><li> Usar o laptop ou tablet para apresentar tanto o Lemur ou a trilha sonora Speech para trás. </li></ol></li><li> tarefa de categorização <ol><li> Em uma sala de teste semi-escurecida no laboratório, assentar o cuidador em uma cadeira 4 pés de um 5 ft pela tela 5 pés Ligue o computador portátil com a tarefa de categorização programado em MATLAB para (1) a tela que exibirá a tarefa de categorização e (2) um projector que vai projetar a tarefa na tela. </li><li> Acomodar o bebê no colo do cuidador, virado para a frente. </li><li> Instrua o cuidador para evitar influenciar o comportamento da criança de forma alguma. Mais especificamente, instruí-los a permanecer em silêncio e ainda durante toda a duração da tarefa e para manter seu bebê centrado, usando sua linha média como um guia. Fornecer cuidadores com um par de escurecidas óculos para garantir que eles não podem ver os materiais visuais. </li><li> Ligue o projetor. </li><li> Ligue equipamento de gravação para capturar o comportamento das crianças durante toda a tarefa. </li><li> Começar a tarefa de categorização pressionando &quot;Run&quot; em MATLAB: Apresente a condição Lemur se a criança foi exposta a trilha sonora Lemur ea condição Speech para trás se a criança foi exposta a trilha sonora Speech para trás. </li></ol></li><li> Coding (única tarefa categorização) <ol><li> Código do início e término de le de cada criançapés e parece certo durante as fases de familiarização e de teste. </li><li> Excluir as crianças que (1) olhar para menos de 6 dos exemplares de familiarização; (2) olhar durante menos do que 40% da fase de familiarização. exclui também as crianças se há interferência dos pais, erro experimental ou falha técnica, ou se seu desempenho no teste é superior a 2 DP da média. </li></ol></li><li> análises <ol><li> Para a fase de familiarização, calcular o total da quantidade de tempo de cada lactente olhou para os objectos de familiarização. </li><li> Para a fase de teste, calcular uma contagem preferências para cada lactente: (tempo total da imagem de vista novo teste a) / (total de tempo à procura de ambas as imagens de teste). </li></ol></li></ol> 3. Experimento 1: uma breve exposição a Lemur Vocalizações <ol><li> participantes <ol><li> Recrutar 14 crianças de 6 a 7 meses de idade. </li></ol></li><li> Procedimento <ol><li> Convidar the cuidador ea criança em uma tranqüila e confortáveis. No nosso laboratório, este quarto é adjacente para a sala de teste. </li><li> Manipulação Exposição: Jogue a trilha sonora Lemur uma vez, com o visualizador de música (por exemplo, iTunes) presente na tela. </li><li> tarefa de categorização: Quando a trilha sonora termina, orientar o cuidador ea criança na sala de ensaio. Começar a tarefa de categorização (condição Lemur). </li></ol></li></ol> 4. Experimento 2: uma breve exposição a Speech Backward <ol><li> participantes <ol><li> Idêntico ao Experimento 1. </li></ol></li><li> Procedimento <ol><li> Convidar o cuidador ea criança em uma tranqüila e confortáveis. </li><li> manipulação Exposição: Jogue a trilha sonora Speech para trás uma vez, com o visualizador de música presente na tela. </li><li> tarefa de categorização: Quando a trilha sonora termina, orientar o cuidador ea criança na sala de ensaio. Começar a tarefa de categorização (Backwacondição Speech rd). </li></ol></li></ol> 5. Experimento 3: A exposição prolongada ao Lemur Vocalizações <ol><li> participantes <ol><li> Recrutar 14 crianças em 4,5 meses de idade. </li></ol></li><li> Procedimento <ol><li> Por telefone, convidar o cuidador para participar de uma semana 6 estudo de longo. Explicam que o estudo os obriga a expor a sua infante, em casa, para um 10 min banda sonora que contém 8 min de música e 2 min de vocalizações lemur (isto é, Lemur banda sonora). Explique que o estudo tem a duração de 6 semanas, a começar quando a criança é de 4,5 meses e termina quando a criança é de 6 meses de idade. </li><li> Fornecer cuidadores com este esquema 7, 8, 18 afunilamento preciso <ol><li> Semana 1: Jogue a trilha sonora para a criança uma vez por dia, todos os dias. </li><li> Semana 2: Jogue a trilha sonora para a criança uma vez a cada dois dias. </li><li&gt; Semana 3: Jogue a trilha sonora infantis 3 vezes durante a semana. </li><li> Semanas 4-6: Jogue a trilha sonora para a criança 2 vezes por semana. </li></ol></li><li> Para garantir a fidelidade da manipulação exposição durante toda a manipulação exposição seis semanas, compartilhar com os cuidadores um documento interativo online que (a) descreve o seu papel a cada passo ao longo do período de 6 semanas e (b) pede-lhes para gravar cada data e hora em que jogou a trilha sonora de seu bebê. </li><li> Enviar lembretes semanais por telefone ou e-mail para manter cuidadores envolvidos e na trilha. </li><li> Durante a Semana 5, marcar uma visita laboratório para a semana seguinte (Semana 6). Instrua cuidadores que as crianças devem ouvir a trilha sonora de 2 a 4 dias antes da sua visita laboratório programada; crianças não devem ouvir a trilha sonora tanto no dia ou no dia anterior à sua visita. NOTA: Na visita laboratório, não há manipulação exposição: Crianças participar apenas na tarefa de categorização de Experiment 1 (condição Lemur). </li></ol></li></ol>

<ol>
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Os autores não têm nada a revelar.

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

bebês humanos nascem prontas para adquirir a linguagem, uma ferramenta cultural e cognitiva que nos define como uma espécie e formas fundamentalmente nosso desenvolvimento. Central para a nossa capacidade de aprendizagem de línguas são duas características únicas de desenvolvimento humano: Nossa altriciality e nossas estratégias de aprendizagem poderosos. Juntos, esses recursos desbloquear um notável grau de plasticidade cedo que permite que crianças a ser altamente sintonizadas com a entrada de seus ambientes. Por exemplo, embora as crianças vêm ao mundo com um conjunto de preferências de percepção e capacidades discriminatórias suficientemente amplo para incluir os rostos e as vozes de primatas humanos e não humanos, dentro de alguns meses eles estreitar essas preferências como EXCLUSIVAMENTE sinais humanos 1, 2, 3. Este processo de estreitamento perceptual é adaptável por dois motivos: Ele aumenta a relação sinal-para-ruído de relevante comunicativa sinais R12; aqueles que irão orientar as crianças para navegar de forma eficiente e com precisão o seu mundo social complexo - e abre o caminho para a integração de informações entre as modalidades de percepção (por exemplo, integrando rostos e vozes) 4 - um elemento essencial para a natureza multimodal da linguagem humana. Além disso, por causa da plasticidade início dos lactentes, estreitamento de percepção pode ser prevenida ou revertida com a exposição a sinais não nativas (por exemplo, linguagem não nativa, as faces não humanos, ritmos musicais estrangeiros) 5, 6, 8. Isso mostra que o estreitamento perceptivo é orientado a experiência. No entanto, para dominar sua língua nativa, as crianças devem fazer mais do que entrar em sintonia com os rostos e as vozes de seus falantes. O poder da linguagem humana está indissoluvelmente ligada à cognição 9. Incrivelmente, mesmo em seu primeiro ano de vida, os bebês têm bEgun vincular linguagem e cognição: Basta ouvir a linguagem humana promove a capacidade das crianças para formar categorias de objeto, um bloco de construção para sua cognição 10, 11, 12. Isso não quer dizer que as crianças só podem formar categorias de objeto se eles estão ouvindo a linguagem. Pelo contrário, décadas de pesquisa revelam que as crianças em seus primeiros meses de vida pode formar pelo menos algumas categorias de objeto na ausência de quaisquer sons 13. Mas nem todas as categorias de objeto são igualmente fácil para as crianças a se formar. As categorias um pouco mais difícil fornecer uma poderosa oportunidade para descobrir o que efeito, se houver, a linguagem pode ter sobre categorização infantil. Para isso, os pesquisadores a identificar categorias de objeto que são mais difíceis para crianças a discernir, na ausência de outras informações de apoio (como a linguagem) e, em seguida, perguntar se a linguagem (e outros sons<html> ) Oferecem bebês qualquer vantagem na categorização. Usando essa lógica, uma ligação precoce entre linguagem e objeto categorização foi documentada em um paradigma preferência novidade projetado para acomodar crianças muito jovens (Figura 1B) 11. Este paradigma tem duas fases. Durante a fase de familiarização, todos os lactentes visualizar imagens de um conjunto de objectos distintos (por exemplo, dinossauros) apresentada sequencialmente, em conjunto com um som. Durante a fase de teste, todos os lactentes visualizar duas novas imagens em silêncio: Este é um novo membro da categoria já familiar (por exemplo, um outro dinossauros) e o outro é um membro de uma nova categoria (por exemplo, um peixe). tempo à procura dos bebês no teste serve como um índice de categorização. Se as crianças formam a categoria durante familiarização, em seguida, no teste devem distinguir o romance a partir da imagem familiar. Se a criança não conseguir fazer isso, então pelo teste devem executar em oportunidade&quot;&gt; 14, 15, 16. Os resultados foram impressionantes. Aos 3, 4 e 6 meses, as crianças escutam idioma durante familiarização - seqüências, mas não de tom - formado com sucesso categorias de objeto 11, 17. Surpreendentemente, a língua não é o único som que exerce essa vantagem cognitiva: At 3 e 4 meses, ouvindo vocalizações de primatas não-humanos (Madagáscar, lêmures de olhos azuis: Eulemur macaco flavifrons) confere a mesma vantagem cognitiva como vocalizações humanas 17. Por volta dos 6 meses de idade, no entanto, as crianças têm sintonizado isso inicialmente ampla ligação especificamente para vocalizações humanas; vocalizações lemur não exercer um efeito vantajoso na categorização infantil 17. Mas o mecanismo subjacente aumentando a precisão dos bebês na ligação entre linguagem econhecimento? Aqui, consideramos a contribuição da experiência dos recém-nascidos. Faz rica experiência dos recém-nascidos com linguagem humana (e sua falta de experiência ouvindo lemur vocalizações) desempenham um papel como eles estreitar a ligação entre sinais inicialmente privilegiados (por exemplo, vocalizações de primatas humanos e não humanos) e o processo cognitivo núcleo do objeto categorização? Certamente, não podemos testar isso manipulando a exposição dos lactentes à linguagem. Mas nós podemos manipular sua exposição ao lemur vocalizações. Nós nos concentramos em crianças aos 6 e 7 meses de idade - crianças que, na ausência de exposição, já não vocalizações ligação de lémures e objeto categorização 17. No Experimento 1, perguntamos se uma breve exposição a vocalizações lemur lhes permite preservar a ligação entre este sinal e categorização de objeto. No Experimento 2, perguntamos se uma breve exposição a fala para trás - um sinal de que consistentemente falha em apoiar objeto categorização em qualquer idade 17 - também promove objeto categorização. No Experimento 3, colocamos a questão da exposição a um teste mais rigoroso, examinar se a exposição mais prolongada ao vocalizações lemur lhes permite preservar sua inicialmente ampla link.

<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

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

Utilizando os procedimentos descritos acima (Figura 1), que correu três experiências para testar os efeitos da exposição de lactentes refinar as ligações entre certos sons e cognição. Os resultados do experimento 1 revelou que uma breve exposição a vocalizações lemur teve um efeito impressionante. Sete meses de idade expostos a lemur vocalizações preferido de forma fiável a imagem de teste roman...

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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

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

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

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

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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.

P50 Sensorial Gating em Lactentes

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

Comportamento

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.

A Task Congruência Crossmodal como um meio para se obter uma medida comportamental Objetivo no Rubber Mão 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 ...

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.

Transferência de tarefas cognitivas entre o cérebro métodos de imagem: Implicações para o Projeto Tarefa e interpretação dos resultados em estudos de fMRI

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.

Modulando Cognition Usando Transcraniana direto Estimulação atual do cerebelo

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.

The Hole Board Modificado - Medir Comportamento, Cognição e Interação Social em camundongos e ratos

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.

Um modelo de mouse subcrónica e Mild Derrota social Estresse para Compreender déficits comportamentais e fisiológicas induzida por estresse

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.

O jogo de memória (espacial): Testar a relação entre linguagem espacial, objeto de conhecimento e cognição espacial

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.

Uma medida de cromatografia líquida de alta performance da Quinurenina e ácido cinurênico: matéria bioquímica de cognição e sono em ratos

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.

Decomposição da Variância na Compreensão de Leitura para Revelar os Efeitos Únicos e Comuns da Linguagem e Decodificação.

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.