Esposizione precedente e memoria legata al sonno dei bambini per nuove parole Parte 1

Apr 21, 2023

Astratto

I bambini possono facilmente collegare una nuova parola a un nuovo oggetto senza nome, qualcosa chiamato mappatura veloce. Nonostante la facilità e la velocità con cui i bambini lo fanno, i loro ricordi di nuove parole mappate rapidamente possono essere scarsi a meno che non ricevano supporti di memoria come un'ulteriore esposizione alle parole o il sonno. Axelsson, Swinton, Winiger e Horst (2018) hanno scoperto che i bambini di 2.5-anni che facevano un pisolino dopo una rapida mappatura avevano una migliore capacità di memorizzare nuove parole rispetto ai bambini che non facevano un pisolino. Ritenzione rifiutata per coloro che non hanno fatto un pisolino. I bambini non hanno ricevuto alcun supporto di memoria e hanno determinato le mappature parola-oggetto in modo indipendente. Studi precedenti riportano ricordi migliorati dopo aver dormito in bambini e adulti, ma la ritenzione dei bambini che fanno un pisolino nello studio di Axelsson et al. lo studio è rimasto costante nel tempo. Segnaliamo un'indagine di follow-up in cui vengono forniti supporti di memoria dopo la mappatura rapida per verificare se i ricordi sarebbero migliorati dopo il pisolino. La ritenzione di nuove parole da parte dei bambini è migliorata ed è rimasta maggiore del caso; tuttavia, non vi era alcun effetto pisolino senza alcuna differenza significativa tra i bambini che facevano un pisolino e quelli che non lo facevano. Questi risultati suggeriscono che quando vengono forniti supporti di memoria, la ritenzione migliora e le mappature parola-oggetto rimangono stabili nel tempo. Quando le tracce di memoria sono deboli e labili, come dopo una mappatura veloce, senza ulteriore supporto di memoria, la sospensione subito dopo aiuta a stabilizzare e prevenire il decadimento delle mappature parola-oggetto.

Parole chiave

apprendimento delle parole; memoria legata al sonno; sonnecchiare; memoria dichiarativa; forza della memoria;Benefici Cistanche.

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introduzione

Comprendere e ricordare nuove parole è una parte fondamentale dello sviluppo del linguaggio [1]. I bambini sentono in media 17,000 parole al giorno [2–4]. Nei primi due anni di vita, il loro vocabolario si espande fino al 300% e imparano circa 10 nuove parole ogni due settimane [5,6]. Quando non vengono esplicitamente indicate le etichette per gli oggetti, i bambini usano strategie per determinare a cosa si riferisce un parlante quando ascolta una nuova parola [7,8]. Quando un bambino sente una nuova parola (ad esempio, "Guarda il quokka"), potrebbe riferirsi a qualsiasi oggetto, ma quando nel contesto di oggetti familiari (ad esempio, canguri, koala, vombati), i bambini tipicamente associano la parola a un nuovo oggetto (es. marsupiale sorridente). Usando il presupposto di mutua esclusività [8,9], in cui i bambini presumono che ogni oggetto possa avere solo un'etichetta, i bambini indovinano rapidamente il significato di una nuova parola. Questo è spesso indicato come "mappatura veloce" [10] o "selezione referente".

I bambini sono sia veloci nella mappatura veloce che altamente accurati, ma quando viene testata la memoria dei bambini per le parole mappate velocemente, le prestazioni diminuiscono [11-13]. Pertanto, la mappatura veloce è meglio descritta come una fase iniziale del processo di apprendimento delle parole. L'apprendimento di una parola comporta non solo la mappatura di una nuova parola al suo referente, ma anche il mantenimento e il riconoscimento delle associazioni parola-oggetto dopo un ritardo o in contesti diversi [14]. Sebbene questa fase sia in contrasto più lenta e graduale, può impedire il mantenimento di associazioni errate [15,16]. La conservazione delle parole a mappatura rapida può migliorare quando vengono forniti supporti di memoria dopo la mappatura rapida, come la ripetizione della parola con l'oggetto o l'aumento della salienza dell'oggetto mentre viene rinominato [17-20]. Ad esempio, Horst e Samuelson [13] hanno riscontrato una maggiore ritenzione di parole mappate rapidamente in bambini di 2-anni quando ogni oggetto bersaglio veniva raccolto, indicato e nominato esplicitamente dopo ogni prova di mappatura rapida. La riesposizione e l'etichettatura esplicita dei nuovi oggetti hanno probabilmente rafforzato le associazioni parola-oggetto.

Consolidamento della memoria correlato al sonno

C'è un ampio numero di prove che il sonno supporta anche la memoria, in particolare negli adulti [21-23] e, più recentemente, nei bambini e nei neonati [24,25]. Il consolidamento della memoria correlato al sonno è un processo in cui le informazioni precedentemente codificate vengono rafforzate e integrate negli archivi di conoscenza esistenti durante il sonno [26]. Gli studenti in genere ottengono risultati migliori quando testati su materiale presentato in precedenza dopo un periodo di sonno rispetto allo stesso periodo di veglia [27].

Consolidamento del sistema attivo (ASC). Il sonno è ben lungi dall'essere uno stato passivo e, come indicato dalle misurazioni elettroencefalografiche dell'attività cerebrale, contiene cinque fasi principali che vengono ciclicamente attraversate per oltre 90 minuti negli adulti: quattro fasi del sonno con movimenti oculari non rapidi (NREM) (Fase 1, Fase 2 , Fase 3 sonno ad onde lente (SWS), Fase 4 SWS) e una fase di movimento rapido degli occhi (REM) [28,29]. Nei bambini piccoli, ci vogliono circa 75 minuti per passare attraverso queste fasi [30].

La teoria del consolidamento del sistema attivo (ASC) aiuta a spiegare perché il sonno supporta la memoria [31-33]. Durante la codifica iniziale delle informazioni, le connessioni neurali vengono attivate sia nella neocorteccia che nell'ippocampo. Queste connessioni neurali sono inizialmente deboli e suscettibili al decadimento [34]. Una volta iniziata la SWS, queste connessioni neurali si ripetono ripetutamente nell'ippocampo e questo riattiva le connessioni neurali nella neocorteccia. Ciò consente anche il trasferimento di informazioni dall'ippocampo alle aree neocorticali pertinenti, insieme a un decadimento associato nell'ippocampo. Dopo il trasferimento alla neocorteccia, le connessioni neurali si stabilizzano e le associazioni con quelle aree corticali si rafforzano [22]. Queste connessioni neurali sono ora indipendenti dall'ippocampo [33]. SWS supporta memorie in gran parte dichiarative, vale a dire memorie per informazioni esplicite, come fatti, episodi e informazioni semantiche, incluso il significato delle parole [35]. Dato il ruolo influente del sonno sulla memoria e le difficoltà dei bambini a conservare nuove parole mappate rapidamente, ad esempio [13], l'effetto del sonno sulla memoria dei bambini per le nuove parole merita attenzione.

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Sonnellino e consolidamento della memoria

Non è solo il sonno notturno a supportare i ricordi, ma anche i sonnellini [36]. Un pisolino di appena 6 minuti può migliorare la memoria degli adulti per gli elenchi di parole [37]. I pisolini dei bambini sono in gran parte costituiti da SWS e possono supportare la memoria episodica dei bambini piccoli [37], la memoria visuospaziale [38] e la memoria dichiarativa, come il vocabolario [39,40]. Nei primi due anni di vita, la maggior parte dei bambini dorme regolarmente, ma questo diminuisce nel terzo anno [38,41]. Poiché ci sono grandi cambiamenti nello sviluppo del linguaggio nei primi anni di vita, frequenti sonnellini potrebbero aiutare ad aumentare le dimensioni del vocabolario durante questo periodo [42,43].

La prova che il pisolino promuove l'apprendimento delle parole è in aumento. Horvath, et al. [39] ha addestrato bambini di 16-mesi su due nuove coppie parola-oggetto. I test di ritenzione due ore dopo (basati sull'osservazione preferenziale del target corretto) hanno rivelato che coloro che si sono sonnecchiati nell'intervallo di 2- ore dal test immediato avevano aumentato la ritenzione, mentre coloro che sono rimasti svegli non hanno mostrato alcun cambiamento nella ritenzione.

Più recentemente, Williams e Horst [44] hanno presentato ai bambini di 3-anni nuove parole durante la lettura di libri di fiabe. I bambini hanno ascoltato le stesse nuove parole nella stessa storia letta tre volte o in tre storie diverse. Dopo un test di ritenzione immediata, la metà dei bambini ha fatto un pisolino prima che la ritenzione fosse testata 2,5 ore, 24 ore e una settimana dopo. I bambini che facevano un pisolino avevano una ritenzione significativamente più alta rispetto a quelli che rimanevano svegli in entrambe le condizioni da fiaba. Inoltre, i bambini che hanno ascoltato ripetutamente le stesse storie hanno anche superato quelli che hanno ascoltato storie diverse poiché la ripetizione di parole negli stessi contesti ha probabilmente aiutato la codifica. È interessante notare che la ritenzione è stata simile nel tempo per i bambini che hanno ascoltato storie diverse e hanno fatto un pisolino come quelli che hanno ascoltato le stesse storie ma non hanno fatto un pisolino. Secondo Williams e Horst, il pisolino compensava la presentazione più varia delle nuove parole ascoltate nelle diverse storie. La forza dell'associazione tra le parole e gli oggetti era forse più debole per il gruppo di storie varie, e il pisolino dopo ha contribuito a rafforzare le associazioni.

Axelsson, et al. [45] ha testato l'effetto del pisolino sulla memoria di bambini di 2.5-anni per le parole mappate rapidamente. Dopo un test di ritenzione immediata, metà dei bambini ha fatto un sonnellino e metà è rimasta sveglia prima di un test di ritenzione ritardato quattro ore dopo e di un altro test di ritenzione la mattina seguente (vedi Figura 1). Sebbene la ritenzione immediata fosse la stessa per entrambe le condizioni, i bambini che facevano un pisolino avevano una ritenzione significativamente più alta rispetto a quelli che non facevano un pisolino in entrambi i test di ritenzione ritardata. Tuttavia, a differenza degli studi precedenti in cui le prestazioni sono aumentate dopo il pisolino [39,44,46], i punteggi di ritenzione sono rimasti stabili nel tempo [45]. Per i bambini che non hanno fatto un pisolino, la ritenzione è diminuita significativamente entro la mattina seguente (vedi Figura 4B). Pertanto, il pisolino ha contribuito a stabilizzare la memoria delle parole mappate velocemente e ha ridotto il tasso di decadimento.

Figure 1

Molteplici fattori che influenzano il consolidamento della memoria correlato al sonno

Molti fattori possono influenzare il supporto del sonno sulla memoria come la qualità e la durata del sonno, l'età dei partecipanti e il materiale di apprendimento, ad esempio materiale dichiarativo o non dichiarativo che coinvolge la memoria implicita o procedurale che è meno disponibile per la coscienza (27,42 ). Altri fattori includono il trascorrere del tempo dall'esposizione al materiale all'inizio del sonno e la forza dei ricordi codificati, entrambi i quali saranno al centro dell'attenzione qui.

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lime Intervallo dalla codifica alla sospensione. Quanto presto inizia il sonno dopo l'esposizione al materiale di apprendimento potrebbe anche influenzare il consolidamento della memoria correlato al sonno. Il sonno potrebbe avere un effetto stabilizzante maggiore se si verifica subito dopo la codifica (42], in particolare per le associazioni labili come le parole mappate velocemente. gli inizi che si verificano entro 4 ore dall'esposizione sono stati associati a una ritenzione significativamente maggiore rispetto agli inizi del pisolino che si verificano dopo 4 ore. Tuttavia, non vi era alcuna chiara motivazione per il limite di 4- ore. I bambini sono stati raggruppati in base al fatto che dormissero entro 4 ore h rendendo difficile valutare l'effetto dell'addormentarsi poco dopo 4 h. Nello studio di William e Horst (44] sulla memoria di nuove parole nei libri di fiabe, il sonnellino è iniziato entro 45 min dall'ascolto delle storie. La domanda è se 45 min siano un momento critico per l'effetto pisolino che hanno trovato o se sarebbe evidente con intervalli di insorgenza del sonno più lunghi.Abbiamo scelto di testare i bambini 4 ore dopo l'esposizione al materiale in Hupbach, et al. (48] e Seehagen, et al. ( 47] I bambini nella condizione del pisolino in Axelsson, et al. [45] e il presente studio si è addormentato in una varietà di momenti prima del primo test ritardato 4 ore dopo, così come i bambini nella condizione di veglia per il loro sonno notturno. I bambini sono stati testati la mattina seguente per testare un'ulteriore ritenzione ritardata e quando i bambini in entrambe le condizioni del pisolino e della veglia avevano dormito (39). Il tempo di insorgenza del sonno dall'esposizione al materiale di apprendimento è tipicamente studiato come una variabile categoriale piuttosto che una variabile continua. È diventato evidente durante i test per Axelsson, et al. [45] che sarebbe utile valutare questo tempo come un intervallo continuo per consentire un'esplorazione più dettagliata della variazione dei tempi di inizio del sonno.Ciò può aiutare a determinare i tempi ottimali per introdurre i bambini a materiale nuovo per facilitare la ritenzione della memoria, in particolare per le associazioni più deboli.

Forza della memoria prima del sonno. La memoria dei bambini che sonnecchiano per le parole mappate velocemente non è aumentata in Axelsson, et al. [45]. Una possibile ragione è che le parole mappate velocemente erano codificate in modo debole. La ritenzione da parte dei bambini delle parole mappate velocemente è tipicamente scarsa e le tracce di memoria iniziali sono troppo deboli per supportare la conservazione a meno che i bambini non ricevano supporti di memoria come la denominazione ostensiva dopo la mappatura veloce [12,13,17]. I risultati di Axelsson et al. [45] suggeriscono che il pisolino può stabilizzare e mantenere la ritenzione dei bambini per diverse ore e fino al giorno successivo. Precedenti ricerche indicano che la forza delle associazioni prima del sonno può influenzare la capacità di vedere gli effetti correlati al sonno [22,42]. Ad esempio, Drosopoulos, et al. [49] hanno addestrato un gruppo di adulti con elenchi di coppie di parole con una precisione del 90% nel richiamo dei segnali. Un altro gruppo è stato addestrato con una precisione del 60%. Il miglioramento del ricordo stimolato dopo il sonno notturno è stato osservato solo nella condizione di minore accuratezza, suggerendo che i benefici del sonno sulla memoria erano evidenti solo per informazioni dichiarative codificate in modo debole. Allo stesso modo, in uno studio sull'apprendimento motorio procedurale (sequenze di pressione dei pulsanti), Wilhelm, et al. [50] hanno scoperto che il pisolino supportava solo i ricordi dei bambini (4-6 anni) addestrati a un livello inferiore rispetto a un livello superiore.

Il sonno supporta anche i ricordi soggetti a interferenze, come quando i partecipanti vengono addestrati su due elenchi di coppie di parole; quelli che dormono poco dopo l'allenamento hanno una memoria migliore per il primo elenco rispetto a quelli che rimangono svegli [49,51]. Il sonno probabilmente aiuta a rendere l'elenco originale più resistente alle interferenze. Questi esempi evidenziano dove il sonno supporta il consolidamento dei ricordi più deboli. Al contrario, Tucker e Fishbein [52] hanno diviso i partecipanti in gruppi con punteggio alto e basso in base al richiamo di coppie di parole relative alle prestazioni di allenamento. Un effetto pisolino era evidente solo nel gruppo ad alte prestazioni piuttosto che nel gruppo a basso rendimento, suggerendo che i pisolini supportano solo ricordi più forti. Tuttavia, è difficile confrontare con altri studi in cui i partecipanti sono stati addestrati a un livello predeterminato [49,51] e il ricordo è stato quantificato in modo diverso (punteggi di differenza rispetto alla formazione).

Stickgold [23] ha inoltre sostenuto che l'effetto della forza della memoria pre-sonno segue una curva a forma di U rovesciata, con ricordi forti e deboli meno supportati dal sonno, ma quelli codificati a un livello intermedio, che beneficiano maggiormente del sonno. Probabilmente c'è poca capacità di riattivazione neurale durante il sonno con materiale codificato in modo eccessivamente debole e il materiale codificato pesantemente sarebbe già integrato nelle riserve corticali. Dormire in entrambi i casi offrirebbe pochi benefici consolidanti. Tuttavia, questi studi hanno coinvolto diversi materiali di apprendimento, metodi, gruppi di età e definizioni per la forza della memoria e il livello di apprendimento. Ciò rende difficile confrontare il livello di forza della memoria tra gli studi.

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Studio attuale. Qui sono stati testati gli effetti dell'inizio del sonno e la forza della memoria per le parole mappate velocemente prima del pisolino. Le parole mappate velocemente in Axelsson, et al. [45] sono stati probabilmente codificati in modo debole in quanto sono stati mappati solo velocemente e la ritenzione si è stabilizzata solo dopo il pisolino piuttosto che aumentata come si vede tipicamente in altri studi [44,47,48]. La denominazione ostensiva può aumentare la ritenzione da parte dei bambini delle parole mappate velocemente [17,20]. Ciò che rimane sconosciuto è se la denominazione ostensiva sarebbe associata a una maggiore ritenzione, in particolare in coloro che fanno un pisolino a causa della maggiore forza della memoria pre-pisolino [49].

Utilizzando gli stessi metodi di Axelsson, et al. [45] studio, abbiamo esposto 40 bambini piccoli a quattro nuove parole e nuovi oggetti utilizzando un compito di mappatura veloce presentato su un computer. L'unica differenza con Axelsson et al. studio era che dopo ogni prova di selezione del referente, il bersaglio corretto si spostava sullo schermo lontano dai concorrenti e i bambini sentivano ripetere il nome (vedi Figura 2). Horst e Samuelson [13] hanno sostenuto che la denominazione ostensiva avvantaggia la memoria dei bambini per nuove parole perché l'oggetto bersaglio è stato allontanato dai concorrenti quando è stato nominato esplicitamente. La ritenzione è stata testata immediatamente dopo la mappatura veloce, dopo un intervallo di 4- ore durante il quale metà dei bambini ha fatto un pisolino e dopo il sonno notturno circa 24 ore dopo (vedi Figura 1). Abbiamo previsto un effetto memoria correlato al pisolino: i bambini che hanno fatto un pisolino dopo la mappatura veloce avrebbero avuto una ritenzione meglio ritardata rispetto a quelli che sono rimasti svegli, come in Axelsson, et al. [45]. Poiché i bambini qui hanno visto gli oggetti apparentemente nominati, abbiamo anche previsto che la ritenzione sarebbe aumentata nei bambini che facevano un pisolino piuttosto che stabilizzarsi. Tuttavia, se gli effetti della memoria legati al sonno si trovano solo con ricordi più deboli [49,51], allora l'inclusione della denominazione ostensiva porterebbe a differenze minori tra le condizioni del pisolino e della veglia rispetto a quanto visto in Axelsson, et al. [45]. Per testare gli effetti della forza della memoria precedente, un confronto con la ritenzione in Axelsson et al. [46] è stato eseguito poiché i bambini in quello studio non hanno ricevuto nomi ostensivi. Questo confronto avrebbe dovuto rivelare una migliore ritenzione nello studio attuale con denominazione ostensiva. Quando si tratta di intervalli di tempo dalla mappatura veloce, gli inizi del sonno si sono verificati in una varietà di momenti prima del test pomeridiano per coloro che hanno fatto un pisolino e prima del sonno notturno per coloro che non hanno fatto un pisolino. Abbiamo aggregato le condizioni di pisolino e veglia in un gruppo per valutare gli intervalli di insorgenza del sonno come variabile continua per determinare i tempi specifici associati a una migliore ritenzione la mattina seguente. Ci si aspettava che gli inizi del sonno che si verificavano prima dopo l'esposizione di nuove parole fossero associati a una migliore ritenzione post-notturna, ad esempio [48].

Figure 2


Riferimenti

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Emma L. Axelsson 1 , Jaclyn Swinton 2 , Isabel Y. Jiang 2 , Emma V. Parker 2 e Jessica S. Horst 3

1 Scuola di Scienze Psicologiche, Università di Newcastle, Callaghan 2308, Australia

2 Research School of Psychology, The Australian National University, Canberra 2601, Australia; jacis7@outlook.com (JS); yingxiv@gmail.com (IYJ); emma.vparker@hotmail.com (PEV)

3 School of Psychology, University of Sussex, Brighton BN1 9RH, Regno Unito; jessica@sussex.ac.uk

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