Intorno al mondo, le madri parlano in modo diverso ai loro figli rispetto ad altri adulti e i ricercatori di Princeton hanno trovato un nuovo modo per quantificare questo cambiamento vocale.

Con i loro figli, le madri passano a una modalità comunicativa speciale nota come "mamma" o "parlare da bambini", una forma di discorso esagerata e in qualche modo musicale. Anche se può sembrare sciocco per gli adulti, la ricerca ha dimostrato che svolge un ruolo importante nell'apprendimento delle lingue, coinvolgere le emozioni dei bambini ed evidenziare la struttura nel linguaggio, per aiutare i bambini a decodificare il puzzle di sillabe e frasi.

E adesso, I ricercatori di Princeton hanno identificato "un nuovo indizio che le madri usano implicitamente per supportare l'apprendimento del linguaggio dei bambini, " disse Elise Piazza, un associato di ricerca post-dottorato con il Princeton Neuroscience Institute (PNI). "Abbiamo scoperto per la prima volta che le madri cambiano il loro timbro vocale.

"Il timbro è meglio definito come la qualità unica di un suono, " spiegò Piazza. "La voce vellutata di Barry White suona diversa da quella roca di Tom Waits, anche se cantano entrambi la stessa nota."

Lei e i suoi colleghi hanno scoperto che il cambiamento di timbro era coerente tra le donne che parlano 10 lingue, compreso l'inglese, e che le differenze sono abbastanza forti da essere individuate in modo affidabile da un algoritmo di apprendimento automatico. Il loro lavoro appare sulla rivista Biologia attuale .

Per indagare sul timbro delle chiacchiere da bambini, Piazza e i suoi colleghi, Marius C?t?lin Iordan, anche un associato di ricerca postdottorato PNI, e Casey Lew-Williams, un assistente professore di psicologia, ha invitato 12 donne di lingua inglese al Princeton Baby Lab, dove i ricercatori studiano come i bambini imparano a vedere, parlare e capire il mondo. I ricercatori hanno registrato le madri mentre giocavano o leggevano ai loro bambini dai 7 ai 12 mesi e mentre parlavano con uno sperimentatore adulto.

Quantificare le chiacchiere del bambino

Gli scienziati hanno quindi quantificato l'impronta digitale vocale di ciascuna madre, il profilo statistico complessivo del suo timbro, utilizzando una misura chiamata cepstrum a frequenza mel. Hanno scoperto che il linguaggio diretto da adulto e da bambino aveva impronte digitali significativamente diverse.

"È così coerente tra le madri, " ha detto Piazza. " Usano tutti lo stesso tipo di spostamento per passare tra quei modi."

Lei e i suoi colleghi hanno scoperto che il timbro del discorso delle madri differiva abbastanza da consentire a un algoritmo di computer di imparare a classificare in modo affidabile il discorso diretto da bambino e adulto, anche usando solo un secondo di discorso registrato.

I ricercatori non hanno indagato sui padri o su altri caregiver. "Abbiamo usato le madri per mantenere la gamma di toni complessiva abbastanza coerente tra i partecipanti, " disse Piazza. "Tuttavia, Prevedo che i nostri risultati si generalizzerebbero abbastanza bene ai padri".

Le chiacchiere da bambino non sono una nuova scoperta, Certo.

"Sappiamo da molto tempo che gli adulti cambiano il modo in cui parlano quando si rivolgono ai bambini, "ha detto Jenny Saffran, un professore di psicologia presso l'Università del Wisconsin-Madison che non è stato coinvolto in questa ricerca. "Parlano più lentamente, usa frasi più brevi, parlare a un tono più alto e alzare e abbassare il tono più spesso rispetto a quando parlano con altri adulti".

Ciò che distingue questo lavoro, Zafferano ha spiegato, era che "questo è il primo studio a chiedere se [le madri] cambiano anche il timbro della loro voce, manipolare i tipi di caratteristiche che differenziano gli strumenti musicali l'uno dall'altro. Questo è affascinante perché chiaramente i diffusori non sono consapevoli di cambiare il loro timbro, e questo nuovo studio mostra che è una caratteristica altamente affidabile del modo in cui parliamo ai bambini".

Una volta che il team di Princeton ha stabilito che le 12 madri avevano tutte cambiamenti misurabili nel loro timbro vocale, cominciarono a pensare a come ampliare lo studio, disse Piazza.

"Ci chiedevamo se questo potesse essere generalizzato alle madri che non parlano inglese, " ha detto. "Quindi abbiamo preso una seconda serie di 12 madri, che non parlavano inglese come lingua madre, e chiese loro solo di parlare nel loro nativo, lingua non inglese in tutte le registrazioni. Quindi ora abbiamo questo nuovo, ricco set di dati di registrazioni dal mandarino, Polacco, Russo:nove lingue diverse in tutto."

Quando hanno guardato i dati, i ricercatori hanno scoperto che questo cambiamento di timbro tra il discorso rivolto agli adulti e quello diretto ai bambini era "altamente coerente" tra le lingue di tutto il mondo:cantonese, Francese, Tedesco, Ebraico, Ungherese, Mandarino, Polacco, russo e spagnolo.

Questi cambiamenti di timbro possono rappresentare una forma universale di comunicazione con i bambini, disse Piazza.

Il timbro è uguale all'altezza?

"Immagina che l'intera orchestra suoni contemporaneamente la stessa identica tonalità mentre si accorda, " disse Piazza. "Si sentono i diversi ricchi timbri che separano le diverse famiglie di strumenti."

Descrittori vocali come raspy, ghiaioso, rauco, nasale, o vellutato si applica al timbro, non passo, lei ha aggiunto. "Lo usiamo sempre per distinguere le persone, animali e altri suoni, " lei disse.

Piazza e i suoi colleghi hanno isolato un cambiamento nell'impronta vocale del baby talk "attraverso una combinazione di metodi intelligenti di misurazione del timbro e algoritmi di apprendimento automatico, " ha detto Patrick Shafto, uno scienziato dei dati e professore associato di matematica e informatica presso la Rutgers University. Il risultato è "la prima formalizzazione quantitativa di successo del timbro vocale che è stata convalidata attraverso la modellazione e un metodo automatico per classificare il discorso diretto dai bambini rispetto a quello degli adulti attraverso le lingue".

La loro tecnica per quantificare il timbro potrebbe anche aprire le porte ad altri tipi di analisi del parlato, notato Piazza.

"I nostri risultati potrebbero consentire al software di riconoscimento vocale di identificare rapidamente questa modalità vocale tra le lingue. Il nostro lavoro invita anche a future esplorazioni su come gli oratori regolano il loro timbro per adattarsi a un'ampia varietà di pubblico, come gli elettori politici, studenti e partner romantici."