Исследование показало, что у детей в возрасте 6 месяцев уже есть механизмы памяти, имеющие отношение к изучению грамматики

С раннего возраста дети учатся называть вещи и события, а также комбинировать слова в соответствии с правилами своего языка. Ученые из Лейпцигского института когнитивных наук человека и мозга имени Макса Планка (MPI CBS) и Берлинского университета имени Гумбольдта обнаружили, что даже шестимесячные дети сохраняют в памяти взаимосвязи между элементами речи.

Задолго до того, как дети поймут правила своего родного языка, они уже используют их бессознательно и могут составлять грамматически правильные предложения. Чтобы сделать это, мозг младенца должен сначала обнаружить регулярные взаимосвязи между элементами речи и сохранить их в памяти в той или иной форме.

Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Nature Communications, это начинается уже на первом году жизни. Нейробиологи из Берлина, Лейпцига, Любека и Тюбингена показали, что у детей в возрасте от 6 до 8 месяцев очень быстро формируется память о регулярных взаимосвязях между элементами речи – даже когда элементы не следуют непосредственно друг за другом, а разделены другим переменным элементом.

В ходе исследования ученые измерили реакцию мозга 85 детей из одноязычных немецких семей, когда они слушали короткие итальянские предложения в течение 10 минут каждое на этапе обучения и последующего тестирования. В предложениях этапа обучения слова sta и può всегда встречались с заданным окончанием (–ando или –are) следующего глагола (например, La sorella sta parlando или Il fratello può cantare.), в то время как промежуточные глагольные основы (например, parl или cant) варьировались.

На этапе тестирования примерно через час исследователи представили младенцам похожие предложения, на этот раз с обеими правильными комбинациями фазы обучения (sta... –ando и può ... –are) и с неправильными, перевернутыми комбинациями (sta ... –are и può ... –ando). Половина предложений содержала старые основы глаголов, уже слышанные на этапе обучения, другая половина – новые основы глаголов, которые дети никогда раньше не слышали.

И поскольку более ранние исследования детей показали, что запоминание значений слов в решающей степени зависит от сна, время для этапа обучения было запланировано в соответствии с индивидуальным режимом сна детей. Дети в одной группе спали между этапами обучения и тестирования, а дети в другой группе бодрствовали до этапа тестирования.

Реакции мозга младенцев на этапе тестирования показали четкие различия между правильными и неправильными комбинациями в обеих группах. Исходя из этого, исследователи пришли к выводу, что мозг младенца может сохранять взаимосвязь между элементами речи и (в отличие от памяти на значения слов) делает это независимо от того, засыпает ребенок сразу после обучения или нет.

Два эффекта памяти, обнаруженные в равной степени в группах сна и бодрствования, наблюдались как для предложений со старыми основами глаголов, так и для предложений с новыми. Это означает, что дети могут обобщать свои знания и ожидать правильного элемента выученной речевой комбинации, даже когда они слышат совершенно новую основу глагола.

«Наши результаты показывают, что у детей в возрасте 6 месяцев есть механизмы памяти, имеющие отношение к изучению грамматики», - резюмирует Анджела Д. Фридеричи, старший автор исследования и директор Лейпцигского института когнитивных наук человека и мозга имени Макса Планка (MPI CBS). «Более того, они дают первое указание на то, что самые ранние механизмы изучения грамматики отличаются от механизмов изучения значений слов».

Однако в реакциях мозга младенцев наблюдался и другой эффект. В то время как группа бодрствования продемонстрировала очень похожие эффекты на этапах обучения и тестирования, реакция мозга группы сна изменилась от фазы обучения к фазе тестирования. «Мы предполагаем, что этот новый эффект памяти после сна обусловлен вновь сформированной памятью во время сна», - объясняет Мануэла Фридрих, первый автор исследования. «Тип реакции предполагает, что память развивается во время сна, и мозг младенца сохраняет регулярные взаимосвязи в новой форме после дремоты». Например, связи звуковых паттернов, сформированных на этапе обучения, могут быть переданы во время сна в языковые области мозга и сохранены там в виде связанных языковых единиц, в то время как младенцы, которые бодрствовали, продолжают связывать только звуковые паттерны.

«По-видимому, сон влияет на то, как знания об отношениях в языке сохраняются в памяти», - отмечает Мануэла Фридрих. «Это означает, что, хотя сон не является необходимым для бессознательного усвоения грамматики младенцами, он может вызвать изменения в природе лежащей в основе памяти».

Источник: Manuela Friedrich et al, Memory for nonadjacent dependencies in the first year of life and its relation to sleep, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-35558-x