Барбара Ландау

Барбара Ландау
Альма-матер	Пенсильванский университет
Известный	Исследования в области развития речи , пространственного познания
Научная карьера
Поля	Психология
Учреждения	Университет Джонса Хопкинса

Доктор Барбара Ландау — профессор Дика и Лидии Тодд на факультете когнитивных наук Университета Джонса Хопкинса . Ландау специализируется на изучении языков, пространственном представлении и отношениях между этими основополагающими системами человеческого знания. Она исследует вопросы о том, как эти две системы работают вместе, улучшая человеческое познание, и действительно ли одна из них является основой другой. Она известна своими исследованиями необычных случаев развития и является ведущим специалистом в области языка и пространственной информации у людей с синдромом Вильямса .

Образование и опыт

Ландау получила степень бакалавра социологии в Пенсильванском университете в 1970 году. получила степень доктора педагогической психологии в Университете Рутгерса в 1977 году и получила докторскую степень. Степень бакалавра психологии в Пенсильванском университете в 1982 году. До своей нынешней должности в Университете Джонса Хопкинса она была преподавателем в Колумбийском университете , Калифорнийском университете в Ирвине и Университете Делавэра . В 2009 году она была удостоена стипендии Гуггенхайма. В 2018 году она была избрана членом Национальной академии наук. Кроме того, она является членом Американской академии искусств и наук , Общества когнитивных наук, Американской психологической ассоциации и Американская ассоциация содействия развитию науки.

Связь между пространственным языком и пространственным познанием

Смотрите также: Язык и пространственное познание.

Исследования Ландау сосредоточены на пространственном языке, пространственном познании и способе их взаимодействия друг с другом. В решении этих отношений есть несколько возможностей. Возможно, универсальное пространственное представление приводит к возникновению пространственного языка, что язык формирует наши представления или что каждое из них играет роль в формировании другого. Ландау исследовал эти концепции в ряде различных психологических ситуаций, чтобы понять эти возможности.

Один из способов взглянуть на эту взаимосвязь — изучить взаимодействие между нелингвистической пространственной памятью и языком. В одном исследовании эта взаимосвязь изучалась путем сравнения носителей английского, корейского и японского языков при выполнении нескольких задач. В заданиях, где участникам приходилось описывать пространственные отношения, они использовали разные типы языка. Например, говорящие на английском языке использовали контактные термины (например, прикосновение, сидение) только тогда, когда эталонный объект касался верхней стороны фигурного объекта, а говорящие на японском и корейском языке использовали контактные термины независимо от того, какой стороны фигурного объекта касался эталонный объект. . Однако языки не различались по всем аспектам использования языка. Осевые термины, обозначающие вертикальную или горизонтальную ориентацию объектов (например, слева, вверху), последовательно использовались во всех языках.

Когда участники выполняли задания, в которых их просили рассмотреть пространственные отношения и запомнить их, участники были одинаково сведущи, независимо от того, на каком языке они говорили. У всех участников наибольшая память наблюдалась в тех ориентациях, в которых объекты соприкасались друг с другом или в которых объекты лежали на оси друг от друга (например, прямо горизонтально или вертикально). В целом, существовали различия в использовании языков для описания пространственных отношений, но не в запоминании самих этих пространственных отношений. Исследование Ландау предполагает, что восприятие осевой структуры и контакта/поддержки является основой познания. Поскольку это такие базовые, основополагающие аспекты познания, на них не влияет тот факт, что эти восприятия описываются по-разному на разных языках.

Еще одним аспектом памяти, связанным с языком, который изучал Ландау и его коллеги, были союзы признаков, то есть способ, которым люди удерживают в памяти несколько характеристик объекта одновременно (например, форму и цвет). В общем, людям это сложно. В исследованиях, в которых квадраты были разделены пополам, причем одна половина была одного цвета, а другая половина — другого, люди вспоминали, как были разделены квадраты (например, по горизонтали, вертикали или диагонали), но с трудом могли вспомнить, какая половина какого цвета. Вербальные сигналы, поданные в период запоминания (например, сообщение о том, что красный остался от зеленого), улучшили память на сочетания признаков, но неязыковые сигналы (например, мигающие цвета) этого не сделали. Кроме того, только направленная речь вызывала улучшение памяти: просто сказать, что красный касается зеленого, было бесполезно. Объяснение заключалось в том, что лингвистические сигналы позволяют людям создавать гибридные репрезентативные схемы: временные мысленные представления цели, которые включают в себя как направленный язык, так и пространственную ориентацию цели. Эти гибридные схемы гораздо легче удерживать в памяти, чем простые пространственные представления.

Язык также имеет отношение к различиям между пространственными представлениями разных видов. Помимо человека, ряд видов способны представлять информацию в пространстве. Например, когда им позволяют ориентироваться, а затем они дезориентируются, многие виды, такие как мыши и птицы, способны переориентироваться. Предпочтительно используются пространственные представления, а непространственная информация игнорируется, даже если она весьма существенна или имеет отношение к рассматриваемой ситуации. Например, при запоминании конкретного угла комнаты будут упоминаться длина и форма стен, но цвет стен часто игнорируется. Были обнаружены доказательства того, что пространственные представления происходят в определенной области мозга у разных видов, скорее всего, в гиппокампе. Люди отличаются от других видов пространственными представлениями тем, что язык позволяет нам сохранять в памяти более стабильные пространственные представления, чтобы ими можно было поделиться с другими. Язык помогает улучшить память о пространственных представлениях, но не меняет их кардинально. По сути, язык делает кодирование более эффективным, поскольку люди могут запоминать пространственные представления в виде отдельных фраз (например, справа от синей стены), а не в мысленных образах самого пространства. Это позволяет людям создавать более унифицированное представление геометрической и негеометрической информации, чем другие виды.

Другая область работы, связанная с пространственным представлением и языком, связана с различными способами, которыми люди кодируют объекты и места. В общем, у нас есть мысленные представления о том, для чего мы используем язык. Ландау проделал работу по изучению геометрических свойств, связанных с представлением людьми существительных-объектов в отличие от пространственных предлогов, и обнаружил различия в том, как они кодируются. Что касается существительных-объектов, мысленные представления людей включают подробные геометрические особенности. К ним относятся такие вещи, как части объекта, полый он или сплошной, а также ориентация осей (например, задняя, ​​передняя и боковые стороны объекта). Что касается предлогов, пространственные представления людей гораздо менее детальны. Единственная информация о форме касается осей и, по сути, представляет собой общий «набросок» слова. Пространственные отношения, передаваемые предлогами, также лишены деталей и состоят из простых состояний (например, объекты соприкасаются, один объект содержит другой) и относительных расстояний.

Ландау предлагает два объяснения, которые работают в тандеме и объясняют причины того, что объекты и места кодируются так по-разному. Первая — это «Гипотеза разработки языка», которая касается ограничений самого языка. Теория состоит в том, что язык фильтрует пространственные представления до небольшого количества информации. Бесконечное количество пространственных отношений может быть закодировано в представлениях, но они не обязательно должны быть представлены именно языком. Например, точные размеры или расстояния обычно не кодируются в языке, за исключением согласованной научной системы измерения. Вторая — это гипотеза дизайна пространственного представления, которая касается врожденного человеческого познания. Эта гипотеза утверждает, что мысленные представления объектов и мест на самом деле различны из-за того, что разные области мозга кодируют информацию «где» и «что». Эти системы должны быть способны объединять информацию, поскольку людям необходимо понимать, что и куда происходит, но информация в этих двух категориях понимается отдельно. В целом, то, что может быть закодировано языком, является фактором, но, возможно, более важным фактором (как постулировал Ландау) является то, что мозг естественным образом приспособлен по-разному обращаться с местами и объектами.

Ландау также участвовал в исследовании вопроса о временных рамках, в которых язык может изменять пространственные представления. Существует несколько механизмов, с помощью которых может произойти эта модификация. Первый, избирательный, заключается в том, что язык кодирует только определенные аспекты пространства, а не все из них. Поскольку не все закодировано в языке, люди настроены с помощью языка обращать внимание на определенные аспекты пространственной ситуации и игнорировать другие. Другой механизм — это обогащение, суть которого заключается в том, что язык позволяет людям объединять пространственную информацию с другой информацией в простой фразе, что приводит к более стабильным мысленным представлениям. Однако было обнаружено, что эти модификации происходят только на временной основе, для каждой задачи, а это означает, что язык может влиять на пространственные представления человека, но не меняет навсегда пространственное познание. В целом, исследование Ландау предоставляет доказательства взаимодействия между пространственным представлением и языком, в котором оба играют роль в формировании друг друга.

Цели на пространственном языке

Ландау проделал работу над изучением того, как люди приходят к пониманию путей движения и перехода, и, в частности, над тем фактом, что люди склонны отдавать предпочтение целям при объяснении этих путей. Пути могут быть целенаправленными (движение к чему-то) или ориентированными на источник (движение от чего-то). Это могут быть физические пути движения (например, мальчик побежал от дома к забору), но они также могут включать переходные состояния (например, она продает мужчине фрукты). Используя язык для обсуждения путей, говорящий должен закодировать точное мысленное представление пути, а затем выбрать, какие предложные фразы использовать для его обсуждения. Описывая пути, которые начинаются в одной точке и заканчиваются в другой, и дети, и взрослые регулярно включают цель, а не источник. Это происходило даже тогда, когда людям давали подсказки с помощью исходных глаголов (например, бежать от). У некоторых слов по своей сути есть пути (например, купить и продать), но даже для этих слов люди гораздо чаще делают утверждение типа «девушка продала булочку мужчине», чем «мужчина купил булочку у девушки». В целом, люди склонны к предвзятости в отношении пути к цели при описании событий, даже если события нейтральны и используемые глаголы допускают оба варианта.

Дальнейшая работа Ландау и его коллег проливает свет на тот факт, что предвзятость к цели развилась в младенчестве, еще до появления полноценного языка. Младенцы способны воспринимать источники путей и кодировать их, но только если они очень заметны. Таким образом, это не тот случай, когда существует предвзятость цели, поскольку младенцы неспособны воспринимать информацию из источников. Однако, когда им показывают движение с заметным источником и нормальной целью, они кодируют информацию о цели преимущественно, а не информацию об источнике. Таким образом, эта предвзятость в отношении целевых путей не является лингвистической, а существует еще до появления языковых способностей у людей. Есть несколько версий происхождения этой предвзятости. Во-первых, познание зависит от движения вперед и планирования на будущее, что требует особого внимания к цели. Кроме того, эта предвзятость цели может быть специфична для преднамеренных событий, которые, как правило, связаны с движением к конечной точке, а не от начальной точки.

Изучение названий объектов

Ландау провел интенсивное исследование того, как дети изучают новые слова, и, в частности, того, как пространственная информация влияет на это изучение слов. Одним из аспектов внимания было определение того, какие аспекты внешности дети больше всего ценят при изучении названий предметов. Исследования показали, что форма считается более важной, чем размер или текстура, при изучении новых названий предметов как детьми, так и взрослыми. Например, когда люди узнают, что квадратный объект — это Дакс, они не рассматривают неквадратные объекты как Даксы, но по-прежнему считают квадраты другого размера или текстуры хорошими примерами Дакса. Эта предвзятость к форме усиливается с возрастом. Фактически, была выдвинута гипотеза, что предвзятость развивается как способ изучения слов, но по мере развития детей начинает использоваться в общих задачах категоризации.

Аналогично, различная пространственная информация принимается во внимание, когда дети изучают разные типы слов. В одном исследовании новое слово использовалось либо как существительное, либо как предлог для описания объекта, помещенного в стандартное положение наверху коробки. Затем взрослых и детей попросили сделать выводы о том, являются ли другие объекты примерами слова или нет. Форма и положение объекта рассматривались по-разному в зависимости от того, делали ли люди выводы о существительном или предлоге. Точная форма объекта использовалась для вывода о том, было ли существительное таким же, но положение объекта не имело значения. Что касается предлогов, то все было наоборот: слово распространялось на новые объекты на основе ориентации объекта относительно основного объекта, а иногда и на основе главной оси объекта, но не на форме объекта. Люди смотрят на различные геометрические свойства при изучении существительных и предлогов, потому что они осознают, что эти категории слов относятся к различным свойствам мира.

Ландау также участвовал в важной работе по изучению влияния обучения в лаборатории на дальнейшее обучение. В общем, изучение названий объектов означает обращение внимания на правильные свойства объекта. Например, наиболее важной особенностью названия чего-либо «чашка» является то, что оно имеет чашеобразную форму. 17-месячных детей обучали новым названиям предметов таким образом, чтобы дети понимали, что слова основаны именно на форме предметов. Это лабораторное обучение ускорило способность детей запоминать слова за пределами лаборатории. Когда в лаборатории дети узнали, что новые названия объектов основаны на форме, им предложили обратить более пристальное внимание на взаимосвязь между формами и названиями объектов в реальном мире. Дети не только часто изучают слова, основываясь на форме, но и это обучение может повлиять на дальнейшее обучение. Эти результаты могут решить проблему Гавагай: вопрос о том, как дети точно понимают, о чем идет речь в новом слове. Хотя предыдущие исследования подтвердили идею о том, что врожденные ограничения в понимании слов позволяют детям делать это, работа Ландау предполагает, что дети могут узнать, на какие факторы следует обращать внимание, благодаря раннему изучению слов. В целом исследования, в которых принимал участие Ландау, показывают, что многие аспекты изучения слов зависят от внимания к пространственным особенностям.

Необычные случаи развития

Чтобы понять нормальное развитие пространственных и языковых способностей, Ландау провел обширное исследование случаев необычного развития: случаев, когда у людей наблюдаются какие-то когнитивные или зрительные нарушения, которые могут затруднить развитие типичных пространственных или языковых способностей. Различия между аномальным и типичным развитием могут пролить свет на то, как все люди приобретают эти способности. В частности, Ландау провел обширное исследование синдрома Вильямса. Люди с синдромом Вильямса имеют серьезные нарушения пространственного понимания в сочетании с относительно сохранной языковой системой. Большая часть работы Ландау была сосредоточена на определении основной причины этого пространственного дефицита.

Синдром Вильямса часто изучают с помощью стандартизированных заданий, например, участников просят скопировать модели блоков. Люди с WS испытывают трудности с выполнением подобных задач. Работа Ландау и его коллег показала, что это происходит не из-за проблем с исполнительными процессами, участвующими в решении проблем (например, исправление ошибок), а из-за нарушений в поддержании пространственного представления блоков в модели. Эта работа выявила, какие конкретные аспекты пространственных представлений кажутся наиболее нарушенными. Дети с WS были так же компетентны, как и нормально развивающиеся дети, при воспроизведении простых моделей, но были гораздо менее точны при копировании более сложных моделей. Они понимали, как ориентированы узоры (горизонтально, вертикально или по диагонали), но имели проблемы с определением расположения блоков (например, блоки какого цвета и в каких местах располагались). Эти нарушения пространственного представления действительно оказали некоторое влияние на исполнительные процессы: копируя сложные модели, дети часто собирали их полуслучайным образом, вместо того, чтобы тщательно проверять ошибки, как они это делали с простыми моделями. Их нарушенные пространственные способности заставляют их использовать другую модель решения проблем, когда они сталкиваются со сложной моделью.

Исследования способности людей с синдромом Вильямса отслеживать несколько объектов одновременно также выявили пространственный дефицит. Люди с синдромом Вильямса не демонстрировали нарушений способности отслеживать несколько неподвижных объектов, но им было гораздо труднее, чем нормальным детям, когда объекты двигались. Ландау и его коллеги обнаружили, что это произошло из-за нарушения системы визуального индексирования. Визуальное индексирование — это система, которая позволяет людям отслеживать несколько объектов одновременно. Есть свидетельства того, что у нормальных взрослых их пять (это означает, что они могут отслеживать пять объектов одновременно), но у людей с синдромом Вильямса их меньше, а это означает, что они могут отслеживать меньшее количество объектов.

Единственное место, где люди с синдромом Вильямса обладают нормальными пространственными способностями, — это восприятие биологического движения . Восприятие биологического движения можно проверить с помощью световых ходунков. Они состоят из набора световых точек, которые при совместном движении показывают человеческую фигуру, идущую то влево, то вправо. Дети с синдромом Вильямса так же точно, как и нормальные дети, воспринимали движение этих светящихся точек. Это не только дает информацию о пространственном познании у людей с синдромом Вильямса, но и «избирательное сохранение» биологического восприятия движения у этих людей также может указывать на то, что биологическое восприятие движения находится в специализированной системе, на которую это расстройство не влияет.

Ландау также участвовал в работе, связанной с пространственным пониманием слепых людей и, в частности, с тем, как развиваются пространственные знания у слепых детей. Понимание того, как слепые дети усваивают пространственную информацию, может дать знания о невизуальных аспектах пространственного обучения. Исследование случая ребенка, слепого с рождения, показало, что, когда ребенка водили по путям между несколькими объектами или местами, он мог путешествовать разными маршрутами между этими объектами и местами. Это означает, что слепые дети все еще способны делать пространственные выводы и находить новые маршруты между парами объектов. Фактически, рассматриваемый ребенок выступал на том же уровне, что и неслепые дети, которым для эксперимента были завязаны глаза, демонстрируя, что у нее были те же пространственные способности, что и у детей, которые имели способность узнавать о пространственных отношениях визуально. Эти данные контрастировали с ранее широко распространенной идеей о том, что слепым людям не хватает пространственных знаний. Слепые дети способны запоминать абстрактные представления о пространственных знаниях и иметь ряд правил о том, как существует пространство.