Neural correlates of word learning and meaning acquisition

Abstract

The series of studies that comprise this dissertation are aimed at simulating vocabulary learning and meaning acquisition of different types of words, namely words which differ in imageability. For this purpose, the human simulation paradigm is the best option to approach the question of how the meanings of words are learned. It also offers the advantage of using electrophysiological and hemodynamic techniques to explore the underlying processes and neural regions that sustain on-line word learning and that, with the use of infants, would have been difficult or impossible to study. <br/><br/>In order to study the meaning acquisition of new words, the human simulation paradigm was adopted (Gillette et al., 1999). In the first series of experiments (Chapters 2 and 3), adults were provided with congruent and incongruent semantic contexts from which they had to derive the meanings of new words. This strategy was further applied in order to understand the neural mechanisms involved in learning concrete and abstract words (Chapters 4 and 5). <br/><br/>More specifically, Chapter 2 analyzes the interaction of semantic information congruency and meaning resolution using event-related brain potentials (ERP) (experiments 1 and 3). A different experiment explores the effects of context congruence on lexical acquisition using a self-paced reading paradigm (experiment 2). Chapter 3 examines the localization of cortical areas of successful meaning acquisition with functional magnetic resonance imaging (fMRI), and investigates the neural network for lexical learning (experiment 4). In Chapter 4, the self¬paced reading paradigm is used to study meaning acquisition of concrete and abstract words. First, a reanalysis of experiment 2 is presented (experiment 2b). Experiment 5 investigates abstract word learning from congruent and incongruent sentential contexts. Afterward, a comparison between experiments 2b and 5 is presented. In experiment 6, the simultaneous acquisition of concrete and abstract words is studied using the self¬paced paradigm. Finally, Chapter 5 examines the localization of cortical areas differently involved in meaning acquisition of concrete and abstract words using fMRI (experiment 7).

<i>El llenguatge és una capacitat humana que ha fet possible aspectes únics del pensament humà, com la creativitat, l'habilitat de pensar sobre el passat i el futur, la lògica i, totes les formes de cognició d'alt nivell. El llenguatge ens donà l'habilitat de mantenir informació de l'entorn en memòria per a poder manipular-la, i en conseqüència, tenir una eina per a comunicar idees. El llenguatge esdevingué la principal manera de transmetre i emmagatzemar el coneixement i la cultura. Degut a la importància d'aquesta increïble, però a la vegada, complicada habilitat, els humans hem d'aprendre'l durant els primers anys de vida. Un dels primers passos en aquest enigmàtic procés d'aprendre el llenguatge és aprendre les etiquetes del món. Donar un nom a quelcom optimitza la informació, i permet fer categoritzacions, que permeten generalitzacions del coneixement que ja existeix a nous exemplars, objectes o conceptes. Sota una etiqueta arbitrària, una convenció social, les característiques, funcions, parts i relacions amb altres paraules d'un concepte són emmagatzemades. L'aprenentatge d'aquestes etiquetes és un dels primers reptes que els infants han d'afrontar. Per tal d'esdevenir un usuari expert del llenguatge els infants primer han d'aprendre com es denominen les coses, quines coses pertanyen al mateix grup i quines no, és a dir, han d'aprendre a categoritzar el món i generalitzar la informació. Els infants són extremadament bons en això. Els nens comencen a produir les primeres paraules al volant del 12 mesos d'edat, aprenent unes 10 paraules noves cada dia fins al final de la secundaria. Nogensmenys, l'aprenentatge de vocabulari no s'atura al final de l'adolescència, constantment trobem paraules noves, neologismes, argots, que hem d'aprendre. A més a més, la majoria de gent haurà d'aprendre com a mínim una llengua estrangera durant la seva vida. Tot i això, l'adquisició de vocabulari en l'adultesa és molt més lenta i probablement depèn més de factors socials. <br/><br/>Aquesta tesi està dedicada a la comprensió de com els adults aprenen el significat de noves paraules a partir del context semàntic, és a dir, estudia la vinculació d'una paraula amb un concepte utilitzant la informació semàntica proporcionada per les oracions en les que la paraula nova es troba.<br/><br/>Així doncs, per a aquest propòsit, s'han realitzat set experiments. Dos experiments amb potencials evocats, un conductual i un utilitzant ressonància magnètica funcional (fMRI) es centren en l'efecte de la congruència del context semàntic en l'adquisició lèxica. Els següents experiments intenten profunditzar en l'aprenentatge de noves paraules investigant l'adquisició de paraules concretes i abstractes. Amb aquest propòsit s'han realitzat dos experiments conductuals i un utilitzant fMRI.</I>