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PNAS:两个一起学更好:婴儿看视频同样可以学语言的ERP证据
发布者:admin 发布时间:2018/11/29

摘要:对于婴儿为什么看视频学习没啥效果的原因,或者如何改进看视频学习的效果还不清楚。对此,华盛顿大学学习与脑科学研究所以及康涅狄格大学研究者Lytle, Garcia-SierraKuhlProceedings of the National Academy of Sciences杂志发表文章。该研究让9个月大的婴儿触摸屏幕控制视频片段的呈现。结果发现,与单独学习相比,同伴在场的情况下,婴儿的视频学习会更好。对语音学习的大脑测量以及对学习过程中互动的详细分析证实了社会同伴能促进学习的假说,甚至屏幕学习也是如此


关键词:语言学习,音位识别,屏幕媒体,社会学习,婴儿,ERP

 

方法:

被试:319个月婴儿,随机分到个体和配对条件下(11个被试由于数据不完整被删除)。

设计:为探讨社会情境中驱动语言学习的机制,该研究修改了Kuhl et al.,(2003)的设计,在一系列的暴露参观后,测试婴儿的语音学习。分为个体(自己)学习和配对(两孩)学习。使用ERP对婴儿的学习情况进行测试。这些任务提供了学习的行为和神经测量。

刺激:借鉴前人Kuhl et al.,2003等的20的学习视频。视频内容为说汉语者在玩玩具,唱童谣和阅读书籍。

     学习效果测试:两次转头任务(head turn task)和一次ERP测试。两次转头任务总是在ERP测试之前。所有的测试均在2周内完成。学习效果按照正确转头(对目标转头,击中)和正确拒绝(对非目标不转头)的百分比来计算。 

       ERP测试:采用经典的oddball范式进行测试,其中85%是标准刺激,15%是伪随机的目标刺激。

    对两个ERP时间窗(pMMR150-250-msnMMR250-350-ms)进行叠加平均来计算标准和目标刺激响应。计算差异波(目标-标准)。pMMR是失匹配正波,与高注意力需求有关,nMMR是失匹配负波,与低注意力需求有关。

 

结果

转头任务和ERP测试

1.转头任务提供了行为测量的识别。在两种条件下(个体学习M=50.66%SD=6.69;配对学习M=50.61%SD=9.39),婴儿均没有表现出学习语音的行为证据。个体和配对学习的行为结果与随机水平(50%)无显著差异,p>0.05,即行为测量无法区分两种学习效果。

2.ERP测量提供了神经测试的识别。在两个时间窗(150-250ms250-350ms分析婴的标准刺激和目标刺激的ERP的平均振幅(Fig. 2)。在150-250ms,配对组婴儿对标准和目标刺激的ERP响应在任一电极(Fz, Cz)均无显著差异。相反地,个体组婴儿在两个电极位置上有显著差异:FzCz。在250-350ms,配对组婴儿对标准和目标刺激音的ERP响应在Fz无显著差异,但在Cz差异显著。个体组婴儿在任一电极位置均无显著差异:Fz, Cz

配对组婴儿对目标刺激表现出MMN250-350ms),而个体组表现出pMMR150-250msFig. 2个体组与配对组在两个电极点上:FzP=0.02CzP=0.003差异显著。婴儿在转头中的表现与其ERP数据相关不显著。


此外,我们还发现在学习过程中,与更多不同伙伴配对的婴儿会产生更多的发声rs=0.68p<0.05

讨论

   该研究探讨了同龄人对婴儿早期语音识别的影响。研究假设同龄人会提高婴儿识别语音的能力。研究结果揭示,婴儿在个体学习中未成熟音位学习的大脑证据,而婴儿在配对学习中更成熟学习的证据。在个体学习中婴儿诱发pMMR,表明认知需求增加。配对学习中婴儿诱发MNN,表明认知需求较低。关键是,这些差异不能归因于学习时间、观看视频的数量、触摸屏触摸次数或婴儿的运动能力。

本研究结果支持先前研究,强调社会互动对儿童学习的重要性,特别是对通过屏幕媒体学习的重要性。社会互动有利于儿童学习可能有两个原因:

1)同伴提高了唤醒度,因此在社会和非社会环境中的动机不同;即使与同伴的社会接触非常的少也会增加学习动机。

2)在社会和非社会环境中的信息也有所不同;视频这种非社会环境中较少提供有助于婴儿学习单词的含义的目光注视和其他社交线索。

根据婴儿能接受的信息,两种学习条件下的婴儿都能够获得各种社会线索,这些社会线索可以为语言学习提供有用的信息。在整个研究中,照顾者都与婴儿在房间中,并且婴儿可能试图从照顾者的目光注视中获取信息线索。虽然婴儿会看照顾者,特别是他们自己的照顾者,但在两种条件下,这种类型并不会太多占用婴儿的目光注视。在配对学习条件下,婴儿也可以从另一婴儿和父母那里获得信息线索。事实上,配对组婴儿花更多的时间看着另一婴儿。这可能是婴儿从配对婴儿那里学会了如何激活触摸屏,或者得益于看到配对婴儿在这种情况下的表现。这一结论与关于同辈学习的模仿文献一致。

       婴儿与触摸屏进行互动是,在这一过程中婴儿在学习过程中是主动的,而不是被动的参与者,主动参与让婴儿控制他们的视频观看经历。婴儿很快就知道他们必须触摸屏幕才能激活视频。该操作加入了主动学习环境。
      
除了让婴儿参与之外,触摸屏还提供了婴儿触摸和视频激活之间的时间偶然性。婴儿在生命早期会被偶然反应吸引,这可能增加婴儿识别音位的能力。虽然有证据表明,当提示幼儿触摸屏幕上与学习目标相关的特定位置时,他们能从触摸屏中学到更多东西,但其他研究发现,按下按钮来推进电脑呈现的婴儿比那些被动观看视频的婴儿能更好学习。该研究仅要求婴儿触摸屏幕上的任何位置来推进视频,这对于婴儿来说是一种发展上合适的设计。两种条件下的婴儿都呈现出语音识别的证据,这表明偶然观看和互动触摸屏可能增加儿童在社会环境中学习的动机。

      支持社会互动动机机制的更有力论据是婴儿在配对条件下表现出更成熟的学习。在这里,多种因素表明动机、或社会唤醒可能驱动婴儿的语音识别。1)同伴暴露可能只会对学习产生影响。同辈所扮演的独特角色已出现在年龄较大的孩子身上,但同辈在场时,婴儿也有可能表现得更好,学得更多。2)配对组婴儿会产生更多语音样发音。众所周知,婴儿在被唤醒时会发出更多的声音,而目前的结果发现,更多的发声与语音识别行为测量的更高分数和更成熟(更大的负极性)神经响应MMN有关。3)该研究发现在配对实验中,婴儿的配对伙伴数量与其语音样发声存在关系。先前研究已表明,新异性提高唤醒程度,而熟悉却抑制唤醒程度。因此,与同辈相比,经历更多新异性的婴儿更可能保持更高水平的唤醒。提高社交唤醒程度可能是动机假说的基本机制。

     总之,本研究显示,当同伴在场时学习,而不是孤立地学习时,婴儿通过触摸屏视频对语音识别能力有所增强。配对组婴儿不仅在对语音反应中表现出更强的神经反应,而且表现出更多的言语发声,这本身就意味着学习和唤醒的增加。即,婴儿在同伴面前社会唤醒,当与新认识婴儿配对时,他们的唤醒增加,这导致早期语音识别能力的增强。这项研究突破了社会唤醒在早期语言学习中的作用。

 

Lytle, S. R., Garcia-Sierra, A., & Kuhl,P. K. (2018). Two are better than one: Infant language learning from videoimproves in the presence of peers. Proceedings ofthe National Academy of Sciences, 115(40), 9859-9866.

 

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