Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»


ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке



Библиотека

 
Ф. Вильчек
«Красота физики». Глава из книги


К. Каренина, А. Гилёв
Зачем степи артезианы?


Н. Резник
Густой волос и низкий голос


Дж. Бэрроу
«История науки в знаменитых изображениях». Глава из книги


М. Борисов
Хеопс на подошве Имхотепа и сад камней


С. Дробышевский
«Европейский папуас», или «Человек мира»: мужчина с Маркиной горы


М. Москалева
Студенты МГУ против лженауки


Ж. Резникова
И даман поманил за собой


В. Сурдин
Поиски новых планет


С. Горбунов
Сeratotherium simum cottoni. Последний из могикан







Главная / Новости науки версия для печати

Мелодика плача новорожденного зависит от языка его родителей


Плачущий («сердитый») мальчик (Sinnataggen) — одна из самых известных скульптур в парке Вигеланда (Осло, Норвегия). Правда, на каком языке плачут норвежские младенцы, науке пока не известно. Фото с сайта www.flickr.com/photos/34471881@N07
Плачущий («сердитый») мальчик (Sinnataggen) — одна из самых известных скульптур в парке Вигеланда (Осло, Норвегия). Правда, на каком языке плачут норвежские младенцы, науке пока не известно. Фото с сайта www.flickr.com

Группа ученых записала плач 30 французских и 30 немецких новорожденных и проанализировала его акустические характеристики. Оказалось, что уже 2–5-дневные младенцы плачут по-разному: у французских детей тон к концу крика поднимается, а у немецких — падает. Стандартные мелодические контуры в этих языках устроены именно так: во французском высота тона к концу интонационной единицы поднимается, в немецком — падает. Скорее всего, дети приобретают способность воспроизводить мелодические особенности родного языка еще до рождения.

Введение

Известно, что освоение языка начинается в течение третьего триместра беременности. Как устроены перцептивные способности ребенка (то есть способности к восприятию звучащей речи) зависит от того, какой язык он слышал в течение последних трех месяцев до рождения. Экспериментально доказано, что новорожденные, например, узнают голос матери и предпочитают его остальным.

Однако, находясь в животе, плод способен воспринимать только просодические свойства языка: для сегментных свойств окружающие его ткани оказываются непреодолимой преградой.

Сегментными фонетическими свойствами называются свойства отдельных звуков речи, а просодическими (или супрасегментными) — такие свойства, которые имеются только у более крупных единиц (слогов, слов, целых высказываний), а к отдельным звукам неприменимы. К просодическим средствам относятся тон, распределение громкости, ритм и другие.

Иначе говоря, обучаться звукам или сочетаниям звуков плод не в состоянии, он их просто не может различить, а вот тон, ритм и прочие просодические свойства речи до него хорошо доходят и играют большую роль. Именно просодия и позволяет новорожденным узнавать голос матери, отличать родной язык от других (если, конечно, между языками есть значительные просодические различия) и проявлять другие перцептивные способности.

Было, однако, неизвестно, могут ли новорожденные не только различать, но воспроизводить просодические характеристики речи. До сих пор самым ранним возрастом, для которого была доказана способность хоть как-то имитировать речь взрослых, были 12 недель.

Группа немецких и французских ученых под руководством Катлин Вермке (Kathleen Wermke) из Вюрцбургского университета опубликовала в журнале Current Biology отчет об исследовании, показавшем, что дети воспроизводят просодические характеристики родного языка уже в 2–5-дневном возрасте.

Методы

Исследователи записали плач 30 французских детей (в возрасте от двух до пяти дней, средний возраст 3,1 дня) и 30 немецких (от трех до пяти дней, средний возраст 3,8 дня). Все дети были здоровы и происходили из одноязычных семей. Записывался плач, звучащий при обычном взаимодействии ребенка с матерью (перед кормлением, при смене подгузника и т. п., но не при острой боли). Длина записи составляла от 3 до 10 минут, всего было записано 2500 криков.

Для всех криков, для которых это возможно, были измерены два параметра (более подробно см. чуть ниже мелким шрифтом) — частота (точнее, частота основного тона, F0) и интенсивность (I). Это акустические параметры, описывающие свойства звука как физического процесса, то есть колебания воздушного давления. Нас они интересуют главным образом потому, что они определяют перцептивные свойства звука: то, как мы его воспринимаем. Так, интенсивность напрямую связана с громкостью, а частота — с высотой тона. Таким образом, голос с большой частотой мы воспринимаем как высокий, с маленькой — как низкий. От высоты тона (и, следовательно, от частоты) зависит и такой сложный параметр, как интонация. Кривую, описывающую изменение частоты основного тона во времени, называют мелодическим контуром.

Голос — это сложный периодический звук. Его можно представить в виде суммы простых синусоидальных колебаний, так называемых гармоник. Первая гармоника называется основным тоном, а ее частота, соответственно, частотой основного тона. Частоты остальных гармоник всегда больше ее в целое число раз.
Интенсивность — это сила звука, средняя по времени энергия, переносимая звуковой волной через единичную площадку. Интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды звукового давления, одного из самых простых акустических параметров.
У частоты основного тона и интенсивности есть не только перцептивные, но и артикуляционные корреляты: параметры, описывающие процесс порождения звука. Частота основного тона равна частоте колебаний голосовых связок. Интенсивность же зависит от степени так называемого голосового усилия, которое определяется подсвязочным давлением.
Частоту основного тона, разумеется, можно выделить только у периодического сигнала. Голос является таковым, поскольку образуется за счет периодических колебаний голосовых связок. Звук, производимый без участия голосовых связок, называется шумом (шумом, например, являются все глухие согласные). 1246 криков содержали слишком большие участки шума, поэтому их пришлось исключить из анализа.

Результаты

В какой момент времени частота основного тона достигает максимального значения — в начале крика, в середине, в конце? Этот момент стал основным параметром, на который обращали внимание авторы. Результаты представлены на рис. 1. Время на диаграмме — относительное, относящееся к абсолютному времени так, как длительность данного крика относится к одной секунде. Среднее арифметическое значений этого параметра для французского младенца составляет 0,60 секунды, для немецкого — 0,45 секунды; медиана — 0,58 секунды для французов, 0,44 секунды для немцев. Иными словами, у французов частота достигает максимума заметно позже.

Таким образом, очевидно, что пик на мелодическом контуре у французов будет располагаться ближе к концу, а у немцев — ближе к началу.

Рис. 1. Диаграмма вида «ящик с усами», представляющая распределение мелодических контуров (ящики с точками) и контуров интенсивности (ящики с косой штриховкой) для французской (вверху) и немецкой (внизу) групп. По оси абсцисс отложено время (нормализованное к одной секунде). В ящиках представлены значения с 25-й процентили, кончики усов показывают минимальные и максимальные значения. Сплошная вертикальная линия в каждом ящике представляет медиану, пунктирная линия посередине диаграммы — симметричный контур. Из диаграммы видно, что французским детям свойствен поднимающийся контур, а немецким — падающий. Схематически все три возможных контура изображены над диаграммой. Рис. из обсуждаемой статьи в Current Biology
Рис. 1. Диаграмма вида «ящик с усами», представляющая распределение мелодических контуров (ящики с точками) и контуров интенсивности (ящики с косой штриховкой) для французской (вверху) и немецкой (внизу) групп. По оси абсцисс отложено время (нормализованное к одной секунде). В ящиках представлены значения с 25-й процентили по 75-ю (о процентилях см. также здесь), кончики усов показывают минимальные и максимальные значения. Сплошная вертикальная линия в каждом ящике представляет медиану, пунктирная линия посередине диаграммы — симметричный контур. Из диаграммы видно, что французским детям свойствен поднимающийся контур, а немецким — падающий. Схематически все три возможных контура изображены над диаграммой. Рис. из обсуждаемой статьи в Current Biology

Над диаграммой на рис. 1 схематически изображены три возможных типа контуров: падающий, симметричный, поднимающийся. Результаты показывают, что немецким младенцам свойствен первый, а французским — последний (см. осцилло- и спектрограммы типичного французского и немецкого криков на рис. 2). Соответствующие контуры свойственны и взрослой речи носителей этих языков. Во французском высота тона, как правило, к концу просодической единицы поднимается, в немецком — падает.

То же верно и для момента времени, в который максимума достигает интенсивность. Среднее арифметическое — 0,59 секунды для французов, 0,47 секунды — для немцев; медиана — 0,61 секунды для французов, 0,45 секунды для немцев.

Рис. 2. Осциллограмма (вверху каждой пары графиков) и спектрограмма типичного французского (A) и типичного немецкого (B) крика. По оси абсцисс отложено нормализованное время. По оси ординат на осциллограмме — амплитуда звукового давления (интенсивность пропорциональна квадрату этой величины). По оси ординат на спектрограмме — частота в килогерцах. Интенсивность черного показывает интенсивность сигнала данной частоты в данный момент времени (то есть спектрограмма фактически является трехмерным графиком, третье измерение выражено цветом). Изображение из обсуждаемой статьи в Current Biology
Рис. 2. Осциллограмма (вверху каждой пары графиков) и спектрограмма типичного французского (A) и типичного немецкого (B) крика. По оси абсцисс отложено нормализованное время. По оси ординат на осциллограмме — амплитуда звукового давления (интенсивность пропорциональна квадрату этой величины). По оси ординат на спектрограмме — частота в килогерцах. Интенсивность черного показывает интенсивность сигнала данной частоты в данный момент времени (то есть спектрограмма фактически является трехмерным графиком, третье измерение выражено цветом). Изображение из обсуждаемой статьи в Current Biology

Обсуждение

Авторы предполагают, что младенцы усваивают родной язык еще до рождения, хотя полностью исключить вероятность того, что это происходит в первые 2–5 дней жизни, не могут. В любом случае, это самая ранняя зафиксированная имитация фонетических особенностей родного языка, точнее языка матери ребенка. Цель такой имитации, видимо, привлечь внимание матери, установить с ней более тесную связь.

Сегментные единицы языка (отдельные звуки) ребенок в таком возрасте воспроизводить еще не может (и сможет начать только в 12 недель), ему не позволяет неразвитый артикуляционный аппарат (см. лекцию о голосовом аппарате и голосообразовании). А вот имитировать изменение высоты тона матери — вполне.

Распространено мнение, что новорожденный не может сознательно контролировать просодические свойства крика, а частота основного тона зависит лишь от колебаний подсвязочного давления во время вдоха-выдоха. По мнению авторов, данное исследование показывает, что это не так.

Если бы свойства крика зависели только от дыхательного цикла, то для всех без исключения криков был бы характерен падающий контур. Кричать можно только на выдохе, а при выдохе подсвязочное давление быстро падает. С падением подсвязочного давления меньше возможностей для контроля свойств крика. Это, однако, можно компенсировать участием мышц гортани, что, видимо, и делают французские младенцы, повышая к концу крика и тон, и интенсивность.

Таким образом, оказывается, что крик — это сложная и хорошо скоординированная работа дыхательного тракта и гортани, фактически первая демонстрация владения родным языком.

Источник: Birgit Mampe, Angela D. Friederici, Anne Christophe, Kathleen Wermke. Newborns’ Cry Melody Is Shaped by Their Native Language // Current Biology. 05 November 2009. Doi:10.1016/j.cub.2009.09.064.

Александр Бердичевский


Комментарии (4)



Последние новости: ЛингвистикаАлександр Бердичевский

3.05
Создан семантический атлас человеческого мозга
14.06
Палеогенетика подтвердила важный вклад причерноморско-каспийских степняков в формирование генофонда европейцев
20.03
Консерваторы более склонны к самообману
8.02
Язык предпочитает одни слоги другим не только из-за удобства произношения
20.12
Загадочную русскую душу измерили гарвардским аршином
11.05
Обезьяны отличают слова от неслов
14.09
Новый язык приносят мужчины
20.04
Языки, как и гены, родом из Африки
6.05
Одним из двигателей эволюции языка могло быть неравномерное распределение языковых единиц
5.03
Человек начал использовать символы не менее 60 000 лет назад


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия