Como os bebês reconhecem padrões sonoros
Pesquisas mostram que o reconhecimento de padrões sonoros nos recém-nascidos é fundamental pro desenvolvimento da linguagem.
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Índice
- Importância dos Padrões Sonoros pra Linguagem
- Pesquisa sobre Aprendizado de Padrões Sonoros
- Desenvolvimento do Cérebro e Processamento da Linguagem
- Hipóteses sobre Reconhecimento de Padrões Sonoros em Bebês
- Métodos e Design do Estudo
- Resultados dos Estudos
- Entendendo o Papel do Córtex Pré-Frontal
- Conexões entre Atividade Cerebral e Aprendizado de Padrões
- Desenvolvimento ao Longo da Infância
- Implicações dos Resultados
- Limitações e Direções Futuras
- Conclusão
- Fonte original
Os humanos nascem com habilidades auditivas bem fortes, provavelmente influenciadas pelas experiências no útero e um sistema auditivo bem desenvolvido. Pesquisas mostram que recém-nascidos conseguem fazer tarefas impressionantes com sons, tipo diferenciar sons diferentes, aprender sons novos e entender Padrões sonoros mais complexos. Essa habilidade de processar sons é crucial pra aprender linguagem, já que a linguagem depende de Reconhecer estruturas nas sequências de sons.
Importância dos Padrões Sonoros pra Linguagem
Quando a gente escuta linguagem, ouvimos sons que se relacionam ao longo de distâncias, o que ajuda a formar frases complexas. Por exemplo, na frase “O bebê sorri,” tem uma conexão escondida entre o final do verbo e o substantivo. Isso pode ficar mais complexo, como na frase mais longa “O bebê que está sentado no colo da mãe sorri.” Nesse caso, tem várias conexões que precisamos acompanhar pra entender o significado.
Aprender a reconhecer essas conexões é uma habilidade que começa bem cedo. Mesmo nos primeiros meses de vida, os bebês mostram que conseguem aprender esses padrões através da fala e sons mais simples. Alguns estudos sugerem que até animais além dos humanos conseguem reconhecer esses padrões, indicando que essa habilidade pode voltar aos nossos ancestrais primatas. Porém, ainda não sabemos exatamente quando essa habilidade se desenvolve nos humanos e como diferentes áreas do cérebro contribuem pra isso na infância.
Pesquisa sobre Aprendizado de Padrões Sonoros
Vários estudos focam em como crianças pequenas aprendem a reconhecer esses padrões sonoros e como essa habilidade se desenvolve. Pesquisas mostraram que os bebês começam a notar essas conexões na linguagem entre 15 e 19 meses. Mesmo bebês mais novos, entre 5 e 7 meses, conseguem diferenciar padrões sonoros mais simples. Porém, entender o que os bebês podem fazer é às vezes limitado por como medimos suas respostas, já que muitas vezes dependemos de ações observáveis.
Usar medições de atividade cerebral oferece uma perspectiva melhor. Por exemplo, estudos mostraram que até bebês de 4 meses conseguem aprender a reconhecer padrões sonoros de Línguas que nunca ouviram antes. Outros estudos confirmaram que aprender esses padrões pode acontecer antes da criança completar um ano.
Embora tenhamos algum conhecimento sobre áreas do cérebro envolvidas no processamento desses padrões em adultos, sabemos pouco sobre como elas se relacionam com os bebês. Estudos recentes em crianças mais velhas mostraram que o lado esquerdo do cérebro, em particular uma rede envolvendo várias regiões, é importante pra reconhecer essas conexões.
Desenvolvimento do Cérebro e Processamento da Linguagem
Conforme os bebês crescem, certos caminhos no cérebro que apoiam o processamento da linguagem se desenvolvem mais. Os bebês nascem com algumas conexões que os ajudam a aprender padrões de linguagem. Porém, algumas conexões continuam a se desenvolver nos primeiros meses. No lado esquerdo do cérebro, essas áreas são pensadas como envolvidas em compreender frases complexas quando as crianças começam a aprender linguagem.
Pesquisas mostram que uma rede interessante de regiões cerebrais já está presente ao nascer pra apoiar o processamento da linguagem. O caminho que conecta áreas do cérebro envolvidas na compreensão da linguagem está parcialmente presente mesmo em recém-nascidos. Conforme os bebês ouvem mais linguagem, esses caminhos se tornam mais fortes, o que ajuda na capacidade deles de aprender as regras da linguagem.
Hipóteses sobre Reconhecimento de Padrões Sonoros em Bebês
Dado que aprender padrões sonoros parece estar presente desde cedo e é visto em várias espécies animais, propomos duas ideias principais: primeiro, que os humanos conseguem reconhecer esses padrões desde o nascimento, e segundo, que áreas específicas do cérebro associadas ao processamento inicial da linguagem estão envolvidas nessa habilidade.
Pra investigar essas ideias, realizamos estudos focando em bebês. Em um estudo, testamos recém-nascidos entre 1 a 5 dias e outro grupo de bebês de 6 a 7 meses. Usamos um método que envolvia ouvir sequências de sons compostas por tons simples. O objetivo era ver se os bebês conseguiam reconhecer e aprender padrões sonoros dessas sequências.
Métodos e Design do Estudo
No primeiro estudo com recém-nascidos, expusemos eles a sequências de sons que seguiam padrões específicos. Depois dessa fase de aprendizado, testamos pra ver como bem eles conseguiam reconhecer sequências sonoras corretas versus incorretas. Também medimos a atividade cerebral durante várias fases do experimento pra ver como os Cérebros deles conectavam áreas envolvidas em reconhecer esses padrões.
O segundo estudo envolveu bebês um pouco mais velhos. Aqui, nosso objetivo era ver se eles também entendiam os padrões sonoros depois de ouvi-los. Dessa vez, não incluímos períodos de descanso, já que os bebês mais velhos eram mais ativos e menos propensos a cooperar por longos períodos.
Resultados dos Estudos
No primeiro estudo, descobrimos que os recém-nascidos tinham diferenças fortes na atividade cerebral ao responder a padrões sonoros corretos e incorretos. Mesmo que não vimos atividade em certas áreas de linguagem, o grau de atividade em outras áreas do cérebro estava ligado à capacidade deles de reconhecer padrões.
Por outro lado, o segundo estudo revelou que bebês mais velhos tinham ativação em áreas pré-frontais e outras regiões relacionadas à linguagem do cérebro ao processar padrões sonoros. Isso sugere que conforme os bebês crescem, os cérebros deles se desenvolvem em áreas mais especializadas que ajudam a reconhecer essas relações sonoras.
Entendendo o Papel do Córtex Pré-Frontal
Curiosamente, o córtex pré-frontal desempenha um papel significativo no aprendizado dos neonatos, mesmo que na maior parte do tempo, essa área seja considerada subdesenvolvida. As descobertas sugerem que os neonatos já estão usando o córtex pré-frontal pra detectar violações de regras nas sequências sonoras que eles aprendem. A atividade adicional observada nessa área pode indicar que ela está ativamente envolvida no processamento mais avançado de padrões sonoros.
Conforme os neonatos se desenvolvem em bebês mais velhos, vemos mais engajamento das áreas posteriores de linguagem, indicando que eles gradualmente começam a usar redes cerebrais mais definidas pra processar linguagem. A conexão entre as várias áreas do cérebro envolvidas no processamento de padrões sonoros indica que o desenvolvimento das habilidades linguísticas está intimamente relacionado à forma como os bebês aprendem a reconhecer padrões sonoros do ambiente ao redor deles.
Conexões entre Atividade Cerebral e Aprendizado de Padrões
A análise da conectividade cerebral durante as fases de aprendizado mostrou que enquanto alguns bebês mostraram conexões de base fortes, isso nem sempre levou a uma ativação elevada durante a fase de aprendizado. Em outras palavras, neonatos que começaram com conexões mais fortes muitas vezes precisavam de menos esforço pra aprender do que aqueles com conexões mais fracas.
Isso nos leva a concluir que a força das conexões cerebrais padrão nos recém-nascidos impacta quão bem eles conseguem aprender padrões sonoros. Essa descoberta é significativa porque sugere que mesmo em uma idade muito jovem, a eficiência das conexões cerebrais desempenha um papel vital nas habilidades de aprendizado.
Desenvolvimento ao Longo da Infância
A diferença nas regiões cerebrais ativadas durante o reconhecimento de padrões entre neonatos e bebês mais velhos sugere um desenvolvimento rápido nas redes cerebrais relacionadas ao processamento da gramática nos primeiros seis meses de vida. Enquanto os neonatos confiavam muito no córtex pré-frontal, os bebês mais velhos engajavam áreas adicionais, tornando seu reconhecimento de padrões mais sofisticado.
Os padrões de ativação que observamos em bebês de 6 a 7 meses mostraram que eles começaram a usar áreas do cérebro normalmente associadas ao processamento de linguagem em adultos. Isso estabelece uma conexão entre habilidades inatas precoces e o desenvolvimento de habilidades linguísticas complexas à medida que as crianças crescem.
Implicações dos Resultados
Nosso estudo ilustra que os neonatos são capazes de reconhecer padrões sonoros e podem fazer isso usando diferentes áreas do cérebro em comparação com bebês mais velhos. Isso sugere que as conexões iniciais formadas em seus cérebros fornecem uma base essencial pra entender estruturas mais complexas na linguagem.
Além disso, já que essa habilidade de reconhecer padrões sonoros é vista em várias espécies, isso indica uma raiz evolutiva profunda dessas habilidades. Os humanos provavelmente constroem sobre essas habilidades inatas através da exposição auditiva e experiências em seus ambientes.
Limitações e Direções Futuras
Embora tenhamos obtido informações significativas desses estudos, é importante notar que as diferenças nos estados dos bebês durante os experimentos poderiam impactar os resultados. Neonatos foram medidos enquanto dormiam, enquanto os bebês mais velhos estavam acordados, levando a variações nos padrões de ativação cerebral. Estudos futuros podem explorar como diferentes estados afetam o reconhecimento de padrões sonoros à medida que os bebês continuam a crescer.
Conclusão
Em resumo, nossa pesquisa esclarece como a habilidade de processar padrões sonoros emerge em bebês e se desenvolve em conexão com a maturação cerebral. As descobertas destacam as notáveis habilidades inatas dos recém-nascidos, mostrando que eles conseguem discernir padrões complexos a partir de sons mesmo antes de uma exposição significativa à linguagem. Conforme os bebês crescem, seus cérebros se adaptam e utilizam regiões tradicionalmente associadas à linguagem, facilitando o aprendizado futuro. Esses resultados contribuem pra nossa compreensão dos processos cognitivos iniciais que sustentam o desenvolvimento da linguagem e sugerem um caminho potencial pra fomentar habilidades linguísticas desde muito cedo.
Título: Functional reorganization of brain regions supporting non-adjacent dependency learning across the first half year of life
Resumo: Pre-babbling infants can track nonadjacent dependencies (NADs) in the auditory domain. While this forms a crucial prerequisite for language acquisition, the neurodevelopmental origins of this ability remain unknown. We applied functional near- infrared spectroscopy in neonates and 6-7-month-old infants to investigate the neural substrate supporting NAD learning using tone sequences in an artificial grammar learning paradigm. Detection of NADs was indicated by left prefrontal activation in neonates while by left supramarginal gyrus (SMG), superior temporal gyrus (STG), and inferior frontal gyrus activation in 6-7-month-olds. Functional connectivity analyses further indicated that the neonate activation pattern during the test phase benefited from a brain network consisting of prefrontal regions, left SMG and STG during the rest and learning phases. These findings suggest a left-hemispheric learning-related functional brain network may emerge at birth and be strengthened by complex auditory input across the first half year of life, providing a neural basis for language acquisition.
Autores: Yasuyo Minagawa, L. Cai, Y. Hakuno, M. Hata, E.-i. Hoshino, T. Arimitsu, N. Shinohara, T. Takahashi, S. Watson, S. Townsend, J. L. Mueller
Última atualização: 2024-04-03 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587880
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.03.587880.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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