The Space in Language – Do Children’s Early Words Link to Their Sensorimotor Experiences of Vertical Space?

Abstract

Die Dissertation ist gesperrt bis zum 26. März 2027 !

Several studies demonstrated that processing of nouns (e.g., “moon”) that imply a specific vertical position (e.g., up-response) biased subsequent responses. Adults were typically faster to respond with an up-response after reading an implicit “up word” rather than an implicit “down word” (e.g., “stone”). Such evidence for language-space associations has been used as a line of reasoning for the activation of sensory and/or motor systems during language comprehension. While many of embodied theories argue that such sensorimotor experiences are relevant during initial word learning, substantially less work has experimentally tested young children. By investigating the associations between language and space across a broad developmental range, this dissertation addresses this research gap. The central research question was: Do children’s early words link to their sensorimotor experiences of vertical space? Study I investigated when children understand their first nouns, hence, established lexical entries for words such as “hat” within their proto-lexicon. Aligned to work from other languages, the tested German-learning infants between 6 to 14 months could map concrete nouns to depict referents. Intriguingly, this mapping relied on firm one-on-one mappings between nouns and referents, thus, were more robust than previously assumed. Study II probed language-space associations, asking the question: whether noun processing biased the eye movements of infants (11 to 14 months), toddlers (2 to 4 years) and adults towards the implicit vertical position. Whereas toddlers and adults eye movements were biased during noun processing in line with language-space associations. This was not the case for the tested infants. Study III revealed that slightly older children (18 to 24 months) just started to link nouns (that their parents report them to understand) to typical vertical space. Study IV investigated whether additional information in a child’s language environment could further reinforce the experience of vertical space, above and beyond the experience of referents in the respective vertical position. Here, I tested whether parents introduced objects in upper vertical space with a higher pitch than objects in lower vertical space. Mappings between pitch and vertical space are already known to be perceived by newborns. In summary, this dissertation is the first scientific work to demonstrate the understanding of nouns in German-learning children under the age of one. This dissertation also provided evidence of language-space associations in the youngest age group so far: Children between two to four years linked nouns to their sensorimotor experience of vertical space. Contrary to theoretical claims, however, such connections were not made during initial word learning. Children under the age of two did not systematically link nouns to typical space – although they understood all nouns. Furthermore, this dissertation developed a new language-space experiment characterized by a high particle feasibility which could be extended to other cognitive domains besides language in the future. Finally, this work offered an alternative perspective on the development of language-space associations by exploring other aspects – such as pitch modulations – within children’s language environments.

Mehrere Studien haben gezeigt, dass die Verarbeitung von Substantiven (z. B. „Mond“), die eine bestimmte vertikale Position implizieren (z. B. oben), nachfolgende Reaktionen verzerrten. Erwachsene reagierten in der Regel schneller nach oben, wenn sie ein implizites „oben Wort“ lasen, als nach einem impliziten „unten Wort“ (z. B. „Stein“). Solche Belege für Sprach-Raum-Assoziationen wurden als Argumentation für die Aktivierung sensorischer und/oder motorischer Systeme während des Sprachverstehens angeführt. Einige solcher verkörperten Kognitionstheorien argumentieren, dass sensomotorische Erfahrungen während des anfänglichen Wortlernens relevant sind. Allerdings wurde diese Annahme in wesentlich weniger Arbeiten mit Kindern experimentell überprüft. Die vorliegende Dissertation versuchte diese Forschungslücke zu schließen, indem Sprach-Raum-Assoziationen über einen breiten Entwicklungsbereich hinweg untersucht wurden. Die zentrale Forschungsfrage war: Sind frühe Wörter von Kindern bereits mit sensomotorischen Erfahrung des vertikalen Raums verknüpft? Studie I untersuchte, wann Kinder ihre ersten Substantive verstehen, also entsprechende lexikalische Einträge für Wörter wie „Hut“ in ihrem Proto-Lexikon etablieren. In Anlehnung an Arbeiten aus anderen Sprachen konnten die getesteten Deutsch lernenden Kinder im Alter von 6 bis 14 Monaten konkrete Substantive den dargestellten Referenten zuordnen. Interessanterweise beruhten diese lexikalischen Einträge auf festen eins-zu-eins-Zuordnungen zwischen Substantiven und Referenten und waren damit robuster als bisher angenommen. Studie II untersuchte Sprach-Raum-Assoziationen und stellte die Frage, ob die Verarbeitung von Substantiven die Augenbewegungen von Säuglingen (11 bis 14 Monate), Kleinkindern (2 bis 4 Jahre) und Erwachsenen in die Richtung der impliziten vertikalen Position verzerrte. Die Augenbewegungen von Kleinkindern und Erwachsenen waren während der Substantivverarbeitung entsprechend den Sprach-Raum-Assoziationen verzerrt. Dies war bei den getesteten Säuglingen nicht der Fall. Studie III zeigte, dass etwas ältere Kinder (18 bis 24 Monate) gerade erst damit begannen, Substantive (von denen ihre Eltern berichten, dass sie diese verstehen) mit dem typischen vertikalen Raum zu verbinden. Studie IV untersuchte, ob zusätzliche Informationen in der sprachlichen Umgebung eines Kindes die Erfahrung des vertikalen Raums weiter verstärken können. Diese Erfahrungen gehen über das bloße Erleben von Referenten in der jeweiligen vertikalen Position hinaus. Hier wurde getestet, ob Eltern Objekte im oberen vertikalen Raum mit einer höheren Tonhöhe benennen als Objekte im unteren vertikalen Raum. Es ist bekannt, dass bereits Neugeborene einen Zusammenhang zwischen Tonhöhe und vertikalem Raum wahrnehmen. Insgesamt ist diese Dissertation die erste wissenschaftliche Arbeit, die das Verständnis von Substantiven bei Deutsch lernenden Kindern im Alter von unter einem Jahr nachweist. Darüber hinaus lieferte diese Dissertation, den bis jetzt jüngsten Hinweis für Sprach-Raum-Assoziationen: Kinder im Alter von zwei bis vier Jahren verknüpften Substantive mit den sensomotorischen Erfahrungen des vertikalen Raums. Entgegen einigen theoretischen Behauptungen wurden solche Verbindungen jedoch nicht während des anfänglichen Wortlernens hergestellt. Kinder unter zwei Jahren verknüpften Substantive nicht systematisch mit dem typischen Raum – obwohl die Kinder alle Substantive verstanden. Besonders hervorzuheben ist die Entwicklung eines neuen Sprach-Raum-Experiment innerhalb dieser Arbeit. Dieses zeichnet sich durch eine hohe praktische Durchführbarkeit aus und könnte in Zukunft auch auf andere kognitive Bereiche (neben der Sprache) ausgedehnt werden. Schließlich bot diese Arbeit eine alternative Perspektive auf die Entwicklung von Sprach-Raum-Assoziationen, indem sie andere Aspekte – wie Tonhöhenmodulationen – innerhalb der Sprachumgebung von Kindern beleuchtete.