科學探索:人類的語言有助於嬰兒的大腦發育
來源:環球科學
發布時間:2021-04-13
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科學探索:人類的語言有助於嬰兒的大腦發育


圖片來源:Pixabay
將語言與我們周圍的世界聯係起來的能力,是我們人類獨有的特點。對於非常年幼的嬰兒來說,還沒到能學習“貓”或“狗”等詞語含義的時候。盡管如此,語言中的聲音信號也有助於培養嬰兒的基本認知能力,包括形成物體類別的概念,如貓或狗。
激活這一關鍵發展步驟的聲音不僅可以來自人類的語言,也可以來自非人類靈長類動物的發聲。然而,一項新的研究表明,並不是任何自然界的聲音都能幫助嬰兒建立認知能力。靈長類動物的叫聲和人類語言通過了測試,但鳥鳴聲卻沒有。
“通過追蹤從語言到認知的聯係,以及它是如何由嬰兒對世界上物體的經驗建立起來的,我們可以看到這種超越此時此地的典型的人類能力是怎樣構成的,”西北大學的發展科學家、該研究項目的負責人Sandra Waxman說,他們的研究結果今天被發表在PLoS one上。“探尋這種最早期的聯係的廣度,能幫助回答關於人類進化遺產的問題。”
到了三四個月大的時候,嬰兒就能根據物體的共性對物體進行分類——從玩具和食物到寵物和人。如果在和嬰兒講話的同時將物品呈現給他們,他們的這種能力就會更強。
Waxman和她的同事曾經研究過人類語言領域之外的哪些聲音能幫助嬰兒形成物體分類的能力,而新的研究結果建立在他們之前研究的基礎上。在過去的研究中,他們發現純音序列和倒放的語音並不能幫助6個月以下的嬰兒對物體進行分類,而其他靈長類動物——特別是狐猴——的發聲則可以。“有關狐猴的發現震撼了我,因為它表明認知的模板比人類的語言信號更廣泛,”Waxman說,“它告訴我們,嬰兒天生具有一些東西來幫助他們選擇能夠促進認知發育的信號。”


狐猴 圖片來源:Pixabay
研究人員沒有選擇測試嬰兒對各種非靈長類哺乳動物的反應來逐步探索嬰兒對聲音信號的識別廣度,而決定直接跳轉到非哺乳動物物種。“我們想真正找到一個邊界條件。”Waxman說。她和她的同事們選擇了斑馬雀,因為它們是被研究最多的鳥類之一,而且這一物種的鳴叫聲與靈長類動物的發聲長度和頻率差不多。
研究人員采用過去研究中用過的相同分類任務,向23名三到四個月大的嬰兒分別展示了來自兩個類別的八張圖片——恐龍或魚,同時播放了斑馬雀的鳴叫聲。接下來,他們在安靜的環境下向嬰兒展示兩張新的圖像:一張是之前觀看過的同一類別的圖像,另一張是另一類別的圖像。根據之前的研究,研究人員知道,如果鳥鳴聲促進了類別學習,嬰兒就能區分這兩個測試圖像。但通過對嬰兒目光的分析,研究人員發現,他們看熟悉類別的圖像與看新類別圖像的時長沒有差別。這表明斑馬雀的叫聲沒有促進嬰兒的分類學習。


斑馬雀 圖片來源:Pixabay
“這項新的研究建立在一個簡潔而極具影響力的研究領域上,”威斯康星大學麥迪遜分校的心理學教授Jenny Saffran說。她沒有參與這項研究。“人的說話聲和狐猴叫聲能影響嬰兒的類別學習,而鳥鳴不行。這表明,具有特定節奏的聲音——也許與靈長類動物發聲的結構有關——對嬰兒來說具有獨特的、促進語言學習的能力。而其他聲音則不行。”
研究人員關於鳥鳴聲和嬰兒認知之間未發現聯係的研究結果對於建立“嬰兒行為的綜合圖景——包括嬰兒在特定年齡和特定實驗條件下能做什麽,不能做什麽”非常重要。巴塞羅那龐培法布拉大學的發展心理學家Chiara Santolin補充道,他也沒有參與這項研究。“這項研究和其他一些研究一樣,觸及了發展心理學中的一個關鍵問題:人類語言和認知之間的聯係是什麽?”
Waxman和她的同事們正在計劃進行幾個方麵的後續研究,來進一步探索語言和認知之間的關係,包括測試嬰兒對非靈長類哺乳動物發聲的反應;應用機器學習技術,確定哪些聲學特征有助於聽覺信號給人留下印象;以及使用腦電圖帽,看看嬰兒在聽各種聲音時大腦中發生了什麽。
“根據我們的研究數據,大腦對不同聲音有不同反應已經是不言而喻了,”Waxman說,“但在這背後究竟是什麽在引導這一切,還並不清晰。”
撰文:Rachel Nuwer ,一名自由職業記者,曾著有《偷獵:野生動物販運的黑暗世界》。居住在布魯克林。
翻譯:劉思潔
審校:費哲妮
引進來源:科學美國人
引進鏈接:https://www.scientificamerican.com/article/baby-talk-and-lemur-chatter-but-not-birdsong-help-an-infants-brain-develop/
本文來自:環球科學


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