Exploring the rhythmic abilities of pre-school children: evidence from correlational and priming studies

Abstract

The present dissertation is centered around the theoretical and experimental relationship between language and music skills. Language and music are central in humans, and their nature has troubled philosophers, cognitive scientists, linguists, and musicologists. A theoretical framework is proposed on which theoretical and experimental research can be mapped regarding language and music. This framework encompasses on the one hand approaches which consider language and music in terms of an ideal listener/speaker with internal linguistic and musical representations, and on the other hand, approaches which consider language and music in terms of online, real-time (auditory) processing. Music skills in children have been reported to correlate with language skills, both for typical and atypical development. Furthermore, rhythmic priming seems to facilitate language tasks, such as grammaticality judgments, both in typically and atypically developing children. Among others, three issues require further investigation: (a) the nature of the relationship between music and language skills, as some of the previous findings have focused on links between rhythm perception skills and syntax, and melodic perception skills and phonological awareness (Gordon et al., 2014; Politimou et al., 2019); (b) the contribution of domain-general cognitive skills, such as working memory (WM) and attention, especially regarding different (auditory vs. visuospatial) modalities; (c) the replication and extension of a rhythmic priming paradigm including grammaticality judgments and subject-object relative clause comprehension tasks. The possible involvement of parental beliefs and attitudes around music exposure and education has also been investigated. Twenty-two typically developing children, with a mean age 5;6 years old were recruited from public and private nurseries and primary schools in Athens, Greece. A five-session experimental protocol was designed to assess in detail children's language, music, and cognitive skills, as well as their performance on rhythmic priming tasks. The first session aimed to assess children's non-verbal IQ, receptive vocabulary, and sentence repetition abilities. The language session covered assessment in morphosyntactic production and comprehension abilities, as well as phonological awareness abilities. The cognitive session included assessments in phonological, verbal, and visuospatial working memory, as well as visuospatial sustained attention. The music session included assessments in melody and rhythm discrimination, as well as rhythm perception. The final priming session included two rhythmic priming tasks, covering a grammaticality judgment task and a sentence-picture matching task targeting relative clause comprehension. We have replicated previous findings showing correlations between language and music skills, more specifically between morphosyntax production and phonological awareness, and rhythm perception. We have also highlighted correlations between language skills not tested in previous research and rhythm perception and discrimination, such as sentence repetition and pseudoword repetition. We found a limited role for vocabulary and morphosyntactic and syntactic comprehension with regard to music/rhythm skills, in contrast to previous research (Lee et al., 2020; Swaminathan & Schellenberg, 2020). Similarly, melody discrimination was not correlated with any of the language assessments, in contrast to previous research (Politimou et al., 2019). Apart from pseudoword repetition (also considered a measure of phonological short-term memory), verbal short-term and working memory measures did not correlate with morphosyntax production or rhythm perception. Visuospatial short-term memory was correlated both with morphosyntax production and rhythm perception, as well as with phonological awareness measures, similar to previous literature (Politimou et al., 2019). When comparing correlations between auditory/verbal and visuospatial cognitive skills, we did not find a significant difference between the two. We did not find a rhythmic priming effect either for the grammaticality judgment or the sentence-picture matching task and we suggest possible age-related considerations with regard to the rhythmic priming stimuli used in studies. In general, we implemented a research protocol with diverse assessments of language, cognitive, and music skills, and have extended a rhythmic priming protocol. We have replicated previous findings, and shown involvement of other domain-general mechanisms, which can further elucidate children's language and music skills in future research. The study provides a basis for investigating memory and attention processes, and language and music abilities in children with developmental and genetic disorders who have difficulties in domain-general and domain-specific skills.

Η παρούσα διατριβή επικεντρώνεται στη θεωρητική και πειραματική σχέση μεταξύ γλωσσικών και μουσικών δεξιοτήτων. Η γλώσσα και η μουσική είναι κεντρικές ανθρώπινες ιδιότητες και η φύση τους έχει προβληματίσει φιλοσόφους, γνωστικούς (νευρο-)επιστήμονες, γλωσσολόγους και μουσικολόγους. Στην παρούσα διατριβή προτείνεται ένα θεωρητικό πλαίσιο πάνω στο οποίο μπορεί να χαρτογραφηθεί η θεωρητική και πειραματική έρευνα γύρω από τη γλώσσα και τη μουσική. Αυτό το πλαίσιο περιλαμβάνει αφενός προσεγγίσεις οι οποίες εξετάζουν τη γλώσσα και τη μουσική σε σχέση με έναν εξιδανικευμένο ακροατή/ομιλητή με εσωτερικευμένες γλωσσικές και μουσικές αναπαραστάσεις, και αφετέρου προσεγγίσεις οι οποίες εξετάζουν τη γλώσσα και τη μουσική σε σχέση με την (ακουστική) επεξεργασία σε πραγματικό χρόνο. Έχει βρεθεί ότι οι μουσικές δεξιότητες των παιδιών συσχετίζονται με τις γλωσσικές τους δεξιότητες, τόσο στην τυπική όσο και στη μη τυπική ανάπτυξη. Επιπλέον η ρυθμική προέγερση φαίνεται να διευκολύνει τις γλωσσικές δοκιμασίες όπως οι κρίσεις γραμματικότητας, σε παιδιά τόσο τυπικής όσο και μη τυπικής ανάπτυξης. Τρία ζητήματα χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης: (α) η φύση της σχέσης μεταξύ γλωσσικών και μουσικών δεξιοτήτων, καθώς κάποια από τα προηγούμενα ευρήματα έχουν εστιάσει στη σύνδεση δεξιοτήτων ρυθμικής αντίληψης και δεξιοτήτων σύνταξης από τη μία και δεξιοτήτων μελωδικής αντίληψης και φωνολογικής ενημερότητας από την άλλη· (β) η συνεισφορά γενικών γνωστικών δεξιοτήτων, όπως η μνήμη εργασίας και η προσοχή, ιδιαίτερα σε σχέση με τις διαφορετικές τροπικότητες (ακουστική – οπτικοχωρική)· (γ) η επαναληψιμότητα και η επέκταση του παραδείγματος της ρυθμικής προέγερσης συμπεριλαμβάνοντας δοκιμασίες κρίσης γραμματικότητας και κατανόησης αναφορικών προτάσεων υποκειμένου και αντικειμένου. Διερευνήθηκε επίσης η πιθανή εμπλοκή των γονεϊκών στάσεων και πεποιθήσεων γύρω από την έκθεση στη μουσική και τη μουσική εκπαίδευση.Συμπεριλήφθηκαν στην έρευνα 22 παιδιά τυπικής ανάπτυξης με μέσο όρο ηλικίας 5 ετών και 6 μηνών από δημόσια και ιδιωτικά νηπιαγωγεία και δημοτικά σχολεία στην Αθήνα. Σχεδιάστηκε ένα πειραματικό πρωτόκολλο πέντε (5) συνεδριών ώστε να αξιολογηθούν λεπτομερώς οι γλωσσικές, γνωστικές και μουσικές δεξιότητες των παιδιών καθώς και η επίδοσή τους σε δοκιμασίες ρυθμικής προέγερσης. Η πρώτη συνεδρία είχε ως στόχο να αξιολογήσει τη μη λεκτική νοημοσύνη, το προσληπτικό λεξιλόγιο και τις δεξιότητες επανάληψης προτάσεων. Η γλωσσική συνεδρία συμπεριέλαβε αξιολογήσεις παραγωγής και κατανόησης μορφοσύνταξης και σύνταξης καθώς και δεξιοτήτων φωνολογικής ενημερότητας. Η γνωστική συνεδρία περιελάμβανε αξιολογήσεις φωνολογικής, λεκτικής και οπτικοχωρικής μνήμης εργασίας καθώς και οπτικοχωρικής συντηρούμενης προσοχής. Η μουσική συνεδρία συμπεριέλαβε αξιολογήσεις στη μελωδική διάκριση, τη ρυθμική διάκριση και τη ρυθμική αντίληψη.Η τελευταία συνεδρία συμπεριέλαβε δύο δοκιμασίες ρυθμικής προέγερσης: μιας δοκιμασίας κρίσης γραμματικότητας και μιας δοκιμασίας αντιστοίχησης πρότασης εικόνας με την κατανόηση αναφορικών προτάσεων. Επαναλάβαμε προηγούμενα ευρήματα δείχνοντας συσχετίσεις μεταξύ γλωσσικών και μουσικών δεξιοτήτων, πιο συγκεκριμένα μεταξύ παραγωγής μορφοσύνταξης και φωνολογικής ενημερότητας από τη μία και ρυθμικής αντίληψης από την άλλη. Επιπλέον, βρήκαμε συσχετίσεις μεταξύ γλωσσικών δεξιοτήτων που δεν είχαν συμπεριληφθεί σε προηγούμενη έρευνα συσχέτισης, όπως η επανάληψη προτάσεων και η επανάληψη ψευδολέξεων. Βρήκαμε περιορισμένο ρόλο του προσληπτικού λεξιλογίου και της κατανόησης μορφοσύνταξης και σύνταξης σε σχέση με τις μουσικές/ρυθμικές δεξιότητες, σε αντίθεση με προηγούμενη έρευνα. Παρομοίως, η μελωδική διάκριση δεν συσχετίστηκε με καμία από τις γλωσσικές δεξιότητες, σε αντίθεση με προηγούμενη έρευνα. Εκτός από την επανάληψη ψευδολέξεων, η λεκτική βραχυπρόθεσμη μνήμη και μνήμη εργασίας δεν συσχετίστηκαν με την παραγωγή μορφοσύνταξης ή τη ρυθμική αντίληψη. Η οπτικοχωρική βραχυπρόθεσμη μνήμη συσχετίστηκε τόσο με την παραγωγή μορφοσύνταξης όσο και τη ρυθμική αντίληψη, καθώς και με δοκιμασίες φωνολογικής ενημερότητας, όπως αναφέρεται και σε προηγούμενη έρευνα. Όταν συγκρίθηκαν οι συσχετίσεις μεταξύ ακουστικών/λεκτικών και οπτικοχωρικών γνωστικών δεξιοτήτων δεν βρέθηκαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο. Η ρυθμική προέγερση δεν είχε αποτέλεσμα ούτε για τις κρίσεις γραμματικότητας ούτε για τη δοκιμασία αντιστοίχησης πρότασης-εικόνας και προτείνουμε πιθανούς παράγοντες σχετιζόμενους με την ηλικία και τα ερεθίσματα που χρησιμοποιήθηκαν σε προηγούμενες μελέτες. Γενικά, εφαρμόσαμε ένα ερευνητικό πρωτόκολλο με ποικίλες αξιολογήσεις γλωσσικών, γνωστικών και μουσικών δεξιοτήτων και επεκτείναμε ένα πρωτόκολλο ρυθμικής προέγερσης. Επαναλάβαμε προηγούμενα ευρήματα και δείξαμε την εμπλοκή άλλων γενικών γνωστικών μηχανισμών, οι οποίοι μπορούν να διαλευκάνουν περαιτέρω τις γλωσσικές και μουσικές δεξιότητες των παιδιών σε μελλοντική έρευνα. Η παρούσα εργασία αποτελεί μια βάση για διερεύνηση διαδικασιών μνήμης και προσοχής από τη μία και γλωσσικών και γνωστικών δεξιοτήτων από την άλλη σε παιδιά με αναπτυξιακές και γενετικές διαταραχές που έχουν δυσκολίες τόσο σε συγκεκριμένες (γλωσσικές-μουσικές) όσο και σε γενικές (γνωστικές) δεξιότητες.