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Developmental Psychology
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JoVE Science Education Developmental Psychology
Habituation: Studying Infants Before They Can Talk
  • 00:00Overview
  • 01:13Experimental Design
  • 03:03Running the Experiment
  • 04:59Representative Results
  • 05:46Applications
  • 07:00Summary

Adattamento: lo studio dei bambini prima che imparino a parlare

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Overview

Fonte: Laboratori di Nicholaus Noles, Judith Danovitch e Cara Cashon— Università di Louisville

I neonati sono una delle fonti più pure di informazioni sul pensiero e l’apprendimento umano, perché hanno avuto pochissime esperienze di vita. Pertanto, i ricercatori sono interessati a raccogliere dati dai bambini, ma come partecipanti alla ricerca sperimentale, sono un gruppo impegnativo da studiare. A differenza dei bambini più grandi e degli adulti, i bambini piccoli non sono in grado di parlare in modo affidabile, comprendere il discorso o persino muoversi e controllare i propri corpi. Mangiare, dormire e guardasi intorno sono le uniche attività che i bambini possono svolgere in modo affidabile. Date queste limitazioni, i ricercatori hanno sviluppato tecniche intelligenti per esplorare i pensieri dei bambini. Uno dei metodi più popolari fa uso di una caratteristica di attenzione chiamata assuefazione.

Come gli adulti, i bambini preferiscono prestare attenzione a cose nuove e interessanti. Se vengono lasciati nello stesso ambiente, nel tempo si abituano all’ambiente circostante e prestano meno attenzione a loro. Questo processo è chiamato assuefazione. Tuttavia, nel momento in cui accade qualcosa di nuovo, i bambini sono in attesa e pronti a prestare di nuovo attenzione. Questo reimpegno dell’attenzione dopo l’assuefazione è indicato come disassuefazione. Gli scienziati possono utilizzare questi cambiamenti caratteristici nell’attenzione come strumento per studiare il pensiero e l’apprendimento dei bambini piccoli. Questo metodo prevede inizialmente la presentazione di stimoli ai bambini fino a quando non sono abitati, e poi la presentazione di diversi tipi di stimoli per vedere se dishabituate, cioè, notare un cambiamento. Scegliendo attentamente gli stimoli mostrati ai bambini, i ricercatori possono imparare molto su come i bambini pensano e imparano.

Questo esperimento dimostra come l’assuefazione può essere utilizzata per studiare la discriminazione della forma infantile.

Procedure

Recluta un certo numero di bambini di 6 mesi. I partecipanti dovrebbero essere sani, non avere una storia di disturbi dello sviluppo e avere udito e vista normali. Poiché i neonati di questa età possono essere poco collaborativi o esigenti(ad esempio,rifiutarsi di assistere a una dimostrazione o addormentarsi durante i test) e dovranno soddisfare il criterio di assuefazione, è necessario reclutare partecipanti aggiuntivi per ottenere dati sufficienti. 1. Raccolta dei dati Fase di assuefazione Posiziona una sedia di fronte a un grande monitor in una stanza tranquilla. Chiedi ai genitori di tenere i loro bambini e rimanere il più silenziosi possibile mentre guardano un punto appena sopra il centro dello schermo. Molti studi sulla cognizione infantile richiedono che i genitori siano bendati o dotati di cuffie con cancellazione del rumore per assicurarsi che non influenzino consapevolmente o inconsciamente i comportamenti dell’aspetto del loro bambino. Tuttavia, avere un genitore che indossa una benda o le cuffie può da solo distrarre un bambino. Pertanto, alcuni ricercatori semplicemente istruiscono i genitori a non influenzare i loro bambini e quindi rivedere i video dopo il fatto per assicurarsi che non ci fossero problemi. Osserva il bambino da un’altra stanza, utilizzando una telecamera posizionata sotto il monitor. Questa fotocamera si concentra sul viso del bambino, in modo da poter vedere se il bambino sta guardando il monitor o lontano da esso, non le immagini mostrate al bambino. Filma il bambino durante l’esperimento. Presentare gli stimoli nelle prove di assuefazione. In primo luogo, uno stimolo che richiama l’attenzione viene presentato sul monitor per garantire che il bambino presti attenzione al monitor prima di ogni prova. Quando il bambino sta guardando il monitor, premere un tasto per presentare lo stimolo assegnato per l’assuefazione, in questo caso un cerchio blu. Registra contemporaneamente il tempo di ricerca del bambino per ogni prova tenendo premuto un tasto che tiene traccia del tempo. Se il bambino distoglie lo sguardo dal monitor, rilascia la chiave. Se l’attenzione del bambino ritorna sul monitor, premere il tasto e gli stimoli rimangono sullo schermo. Se il bambino distoglie lo sguardo dal monitor per più di 1,0 s in qualsiasi momento o cerca la durata massima della prova (20 s), l’immagine scompare dallo schermo e lo stimolo che riceve attenzione ritorna. Questa procedura viene ripetuta per ogni prova in entrambe le fasi dell’esperimento. Poiché i neonati generalmente sembrano più lunghi durante i primi studi di assuefazione e considerevolmente meno negli studi successivi, utilizzare i primi tre studi in questa fase per stabilire i criteri per determinare se l’attenzione visiva di un bambino è diminuita abbastanza da essere considerata abituata. In questo caso, questo è quando il loro tempo medio di osservazione su tre studi di assuefazione sequenziale è del 50% o inferiore al loro tempo medio di osservazione nei primi tre studi di assuefazione osservati. Continuare questa fase dello studio fino a quando il bambino raggiunge i criteri per l’assuefazione. Il numero di prove necessarie per raggiungere l’assuefazione varia tra i bambini. Fase di test Una volta che il bambino è stato abituato, iniziare la fase di test. Questa fase differisce solo dalla fase di assuefazione in quanto vengono presentati diversi stimoli. Mostra al bambino lo stimolo di assuefazione, in questo caso il cerchio blu, o un nuovo stimolo: un quadrato blu. La procedura per misurare l’aspetto dei bambini rimane la stessa. Tutti i bambini vedranno entrambi gli stimoli: controbilanciano l’ordine di presentazione degli stimoli del test in modo che metà veda prima lo stimolo di assuefazione, mentre l’altra metà veda prima il nuovo stimolo. Dopo le prove di prova, termina la sessione ringraziando il genitore e il bambino per aver partecipato. 2. Analisi A causa del posizionamento della videocamera, gli sperimentatori non sono consapevoli degli stimoli mostrati al bambino. Se questo non è il caso, avere due valutatori indipendenti che sono ciechi agli stimoli mostrati codificano le registrazioni video. In alternativa, molti laboratori moderni utilizzano anche apparecchiature di tracciamento oculare che consentono loro di identificare esattamente dove i bambini stanno guardando in qualsiasi momento durante l’esperimento. Omettere i dati di quei bambini che non soddisfano i criteri di assuefazione. Si noti la variabile dipendente, che è il tempo che il bambino ha trascorso a guardare i nuovi stimoli del test rispetto allo stimolo del test abituato familiare.

Results

In order to have enough power to see significant results, researchers need to test at least 16 infants, not including infants dropped from the study for failing to habituate, fussiness, falling asleep, parent interference, etc.. Infants who have habituated are expected to show low levels of looking when shown the habituation stimulus during test. If infants look longer at the novel test stimulus in comparison to the habituation test stimulus after they have habituated (Figure 1), researchers would conclude that infants discriminated the stimuli. Good test stimuli are well controlled and as similar to habituation trials as possible, with the exception of the key variable being manipulated, in this case shape.

Figure 1
Figure 1: Average looking time across infants during habituation and test phases. The habituation stimulus is identical to the items seen during habituation, resulting in very low looking times. Infants dishabituate, or look longer, at the novel test stimulus in comparison to the habituation stimulus, if they notice the different shape.

Applications and Summary

Other senses can also be tested using these same methods. For example, it is possible to measure infants’ habituation and dishabituation to auditory stimuli using pacifiers designed to measure the rate and strength of their sucking. Attentive babies suck more often and harder than babies who are habituated, so the same methods can be applied using different approaches.

Habituation methods are both powerful and limited in specific ways. When infants dishabituate, experimenters can conclude that they noticed some difference between familiar and novel test items, but it takes careful experimental design to draw conclusions from work with infants. Working with infants also creates special challenges. Most scientists do not have to worry about their participants needing a nap or diaper change during their study. However, habituation methods can be a powerful tool for studying participants unable to communicate. This approach is especially valuable to developmental scientists who are interested in studying abilities that humans are born with, as well as those that develop with very few life experiences.

Habituation methods are also used to study much more complex topics, such as the development of concepts of race, gender, and fairness. For example, by presenting infants with faces belonging to different racial groups, researchers discovered that 3-month-old babies identify new and old faces independent of race.1 However, between 6- and 9-months of age, infants undergo perceptual narrowing, after which they are more adept at recognizing individuals in their own racial group, but they find it difficult to discriminate between faces belonging to other racial groups. Thus, habituation methods represent a powerful tool for studying infant cognition and human development.

References

  1. Kelly, D. J., Quinn, P. C., Slater, A. M., Lee, K., Ge, L., & Pascalis, O. The other-race effect develops during infancy: Evidence of perceptual narrowing. Psychological Science. 18 (12), 1084-1089 (2007).

Transcript

To explore the early stages of conceptual development—when infants are unable to reliably speak, understand speech, or precisely control movements—researchers have established clever techniques that use habituation methods.

Like adults, infants prefer to pay attention to new and interesting things. If left in the same environment, over time they become accustomed to their surroundings and pay less attention to them. This process is called habituation.

However, the moment something new happens, infants are ready to pay attention again. Such reengagement of attention following habituation is referred to as dishabituation.

Scientists can use these characteristic changes in attention as a tool for studying the thinking and learning processes of young infants.

This video demonstrates how to design and execute an infant habituation paradigm, as well as how to analyze and interpret results for investigating their shape discrimination.

In this experiment, six-month-old infants are exposed to different shape stimuli in two phases, thus using a within-subjects design to compare whether or not habituation towards one shape persists and dishabituation occurs with the presentation of a new shape.

In the initial phase, infants are shown stimuli on a video monitor: first an “attention-getter”—an image that moves and makes sounds to direct their attention—followed by a shape stimulus, such as a blue circle.

In this case, the dependent variable measured is the time that the infants spend looking at the shape stimulus. Because they (typically) spend more time looking during the first three trials, these times are averaged as the baseline time.

The habituation phase is continued until the infant’s time spent looking at the stimulus is 50% or less than baseline for three sequential trials. Thus, the number of trials required to reach habituation may vary between babies.

Once habituation is reached, the test phase is started, and only two trials are presented in a counterbalanced manner; that is, infants are again shown the attention-getter to start, after which, half will first see the familiar blue circle that was shown during the habituation phase, and the other half will start with a novel blue square.

When babies are presented with the familiar shape, they are predicted to remain habituated—their looking times will remain relatively unchanged. However, during the presentation of a novel stimulus, babies are expected to dishabituate—they will re-engage their attention and look longer when they detect a change.

Before the infant and parent arrive, prepare a quiet testing room by placing a comfortable chair in front of a large monitor equipped with a video camera.

Upon arrival, greet the infant and parent. Instruct the parent to hold their infant and remain as quiet as possible while looking at a point just below the center of the screen.

From another room, monitor the infant using the video feed from the camera. Initiate the software that controls stimuli presentation and records looking times. Note that in this view, you can only see whether the infant is looking at or away from the monitor and not what appears on their screen.

When the infant is looking at the monitor, press the ‘5’ key, which is assigned to log looking times. Notice that the program first displays a stimulus on the infant’s screen to capture their attention, followed by the blue circle.

As soon as the infant looks away for more than 1 s, release the timing key—automatically ending the trial—or, when they look at the screen for the maximum duration of 20 s.

After three trials, examine the baseline time—the calculated average looking time across these trials. Repeat trials until the infant reaches criterion for habituation. Remember that the number of trials required might vary across infants.

Once criterion has been reached, automatically proceed to the test phase that now includes a novel blue square in one of the two trials—counterbalanced across infants.

Following the test phase, end the session by thanking the parent and infant for participating.

To analyze the results, graph the mean looking times for all of the infants who met criterion during the habituation phase, and for the test phase, by stimulus shape—the familiar blue circle and novel blue square.

Over the course of the habituation trials, the average looking time decreased to be approximately half as long in duration.

When infants saw a new stimulus during the test phase—the blue square—they showed the hallmark signs of dishabituation. Notably, their looking times increased relative to the familiar test stimulus, suggesting that they noticed the new shape.

Now that you are familiar with the habituation methods used as a tool designed to study infant shape discrimination, let’s look at other ways that developmental psychologists use the paradigm.

Researchers can examine other sensory modalities. For example, it is possible to measure infants’ habituation and dishabituation to auditory stimuli using specially designed pacifiers that gage the rate and strength of their sucking. Attentive babies suck more often and harder than babies who are habituated.

Habituation is also used to study more complex topics, such as the development of concepts of race, gender, and fairness. For instance, by presenting infants with faces belonging to different racial groups, researchers discovered that 3-month-old babies identified new and old faces independent of race.

However, between 6- and 9-months of age, infants undergo perceptual narrowing, making them more adept at recognizing individuals in their own racial group, and less able to discriminate between faces belonging to other racial groups.

You’ve just watched JoVE’s introduction to examining habituation methods in infants. Now you should have a good understanding of how to setup and perform the experiment, as well as analyze and assess the results.

Thanks for watching!

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JoVE Science Education Database. JoVE Science Education. Habituation: Studying Infants Before They Can Talk. JoVE, Cambridge, MA, (2023).