關(guān)于嬰兒如何開始將名稱與物體聯(lián)系起來的很多事情尚不清楚，這是后來語言發(fā)展的一項(xiàng)關(guān)鍵技能。印第安納大學(xué)研究人員的一項(xiàng)新研究為嬰兒如何達(dá)到人類發(fā)展的這一里程碑提供了一個(gè)全新的視角。
這項(xiàng)工作最近發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上，由布盧明頓大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院心理與腦科學(xué)系特聘教授琳達(dá)·史密斯和博士后研究員伊麗莎白·克萊金領(lǐng)導(dǎo)。部。
在他們會說話之前，7 到 11 個(gè)月大的嬰兒開始將他們聽到的單詞與周圍的日常物品配對。為了解釋這種現(xiàn)象，發(fā)展心理學(xué)領(lǐng)域?qū)Ｗ⒂?ldquo;命名時(shí)刻”，即名字和物體同時(shí)呈現(xiàn)給嬰兒。
然而，物體的名稱很少與物體一起說出，而大腦的海馬記憶系統(tǒng)可以從單一事件中形成強(qiáng)烈的記憶，但在嬰兒身上可能還不夠成熟，無法對那些罕見的直接共同記憶形成持久的記憶。對象和名稱之間的出現(xiàn)。
“我們的研究表明，可能需要不同的視角來解釋嬰兒如何通過觀察命名時(shí)刻之外的時(shí)間來建立這些聯(lián)系，”克萊金說。“我們專注于了解嬰兒如何更普遍地發(fā)展他們對物體和類別的記憶。”
換句話說，早期語言學(xué)習(xí)可能與隨著時(shí)間的推移而建立的記憶表征有關(guān)，而不是與單詞和對象之間的重復(fù)連接有關(guān)。
為了進(jìn)行他們的研究，史密斯和克萊金觀察了嬰兒每天與周圍物體的接觸，在此期間嬰兒對他們的環(huán)境建立了“深刻而強(qiáng)烈的熟悉感”。研究人員編制了一份物品目錄以及嬰兒日常生活中聽到的物品名稱。然后，他們考慮了這些經(jīng)歷如何與嬰兒記憶系統(tǒng)保持一致，從而使在那些稀缺的同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)刻將對象和名稱聯(lián)系起來成為可能。
具體來說，研究人員利用 14 名 7 至 11 個(gè)月大的嬰兒的 67 小時(shí)視聽用餐時(shí)間記錄，對嬰兒與人和物體日?；拥慕y(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行抽樣。這些數(shù)據(jù)是名為 Home View Project 的更大數(shù)據(jù)集的一部分，Smith 的實(shí)驗(yàn)室為此為嬰兒配備了頭部攝像頭，以便父母或看護(hù)人可以記錄他們家中幾個(gè)小時(shí)的日?；顒?。
“當(dāng)科學(xué)家考慮嬰兒是如何學(xué)習(xí)單詞時(shí)，他們傳統(tǒng)上關(guān)注的是內(nèi)部認(rèn)知機(jī)制，”史密斯說。“這種關(guān)于名字和物體同時(shí)出現(xiàn)的假設(shè)并沒有錯(cuò)，但是如果你更廣泛地看待嬰兒的學(xué)習(xí)環(huán)境，你會看到他們的學(xué)習(xí)任務(wù)——以及這種學(xué)習(xí)可能發(fā)生的機(jī)制——不同。我們需要研究這些學(xué)習(xí)環(huán)境的結(jié)構(gòu)，而不僅僅是內(nèi)部認(rèn)知機(jī)制，因?yàn)檫@將告訴我們更多關(guān)于兒童學(xué)習(xí)語言需要具備哪些條件。”
對學(xué)習(xí)環(huán)境的全面了解可以使研究人員和臨床醫(yī)生為被認(rèn)為是“說話遲到”的兒童制定干預(yù)措施，揭示可以增強(qiáng)環(huán)境以幫助比同齡人學(xué)習(xí)語言更慢的兒童的方法。
史密斯說，對象名稱學(xué)習(xí)的這種更廣泛的觀點(diǎn)最終與大腦新皮層中運(yùn)行的記憶系統(tǒng)一致，該記憶系統(tǒng)已知在嬰兒期就具有功能，并在很長一段時(shí)間內(nèi)建立記憶表征。
她補(bǔ)充說，當(dāng)完善的記憶被新信息重新激活時(shí)，新信息會迅速整合到現(xiàn)有記憶中。例如，當(dāng)在一張桌子的視覺記憶的上下文中聽到它時(shí)，聽到“桌子”這個(gè)詞的單個(gè)實(shí)例將是有意義的。
正是在這兩個(gè)“經(jīng)驗(yàn)時(shí)間尺度”——以及新皮質(zhì)記憶系統(tǒng)的運(yùn)作——中，研究人員斷言嬰兒在單詞和物體之間建立了第一個(gè)聯(lián)系。
“這個(gè)想法是，在很長一段時(shí)間內(nèi)，視覺對象的記憶痕跡正在新皮質(zhì)中緩慢建立，”克萊金說。“當(dāng)在特定時(shí)刻說出一個(gè)詞，并且記憶痕跡也在接近名稱的時(shí)間重新激活時(shí)，這種機(jī)制允許嬰兒快速建立聯(lián)系。”
研究人員表示，他們的工作對設(shè)計(jì)和構(gòu)建人工智能以識別對象類別的機(jī)器學(xué)習(xí)研究人員也具有重要意義。這項(xiàng)工作側(cè)重于名稱如何教授類別，需要對機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行大量培訓(xùn)，才能接近人類物體識別。
本研究中嬰兒路徑的含義表明了一種新的機(jī)器學(xué)習(xí)方法，其中訓(xùn)練的結(jié)構(gòu)更像自然環(huán)境，首先學(xué)習(xí)對象類別而不使用標(biāo)簽，然后將它們與標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)。