In der vorliegenden Studie wurde untersucht, ob laryngeale Konstriktionsphänomene regelhaft bei gesunden Säuglingen mit deutscher Umgebungssprache auftreten, ob es eine altersabhängige oder geschlechtsabhängige Entwicklung in der Auftrittshäufigkeit der Phänomene gibt und ob diese zusätzlich durch den Vokalisationstyp beeinflusst wird. Dazu wurden hier vier typische Vokalisationstypen im vorsprachlichen Alter definiert: spontanes Säuglingsweinen vor einer Mahlzeit in zwei Ausprägungsformen (Typ C und UC, letzterer als Typ weniger intensiven Säuglingsweinens) sowie Nichtschreivokalisationen in zwei Ausprägungsformen (UB: Übergangslaut zwischen UC und silbenartigem Vokalisieren (BB)). In der vorliegenden Arbeit wurden solche Konstriktionsphänomene untersucht, die in der medizinischen Fachliteratur häufig mit pathologischen Zuständen der respiratorischen Regelung sowie Vokaltraktmalformationen bei Säuglingen mit Lippen-Kiefer-Gaumen-Segelspalten beschrieben werden. Es wurde hier untersucht, ob ähnliche Phänomene auch bei gesunden Säuglingen regelhaft auftreten. Dazu wurde in einem kombinierten Längs- und Querschnittsdesign eine deskriptive Analyse von 20.406 Einzelvokalisationen von 20 Säuglingen in den ersten sieben Lebensmonaten vorgenommen. Die Vokalisationen lagen anonymisiert im Zentrum für vorsprachliche Entwicklung & Entwicklungsstörungen an der Poliklinik für Kieferorthopädie des Universitätsklinikums Würzburg vor. Es handelt sich um eine explorative, retrospektive Analyse. Unter Verwendung von Frequenzspektren und Audiofiles wurden alle Einzelvokalisationen audio-visuell analysiert und drei Stufen mit unterschiedlicher Ausprägung der Konstriktionen einsortiert (Kategorie 1 – 3; Kategorie 0 = keine Konstriktionen in der Vokalisation). Die Kategoriendefinition wurde vom Autor der vorliegenden Arbeit in einer Voruntersuchung erarbeitet und durch weitere Kodierer getestet und als geeignet befunden. Im Ergebnis der Arbeit konnte gezeigt werden, dass die hier untersuchten Konstriktionsphänomene regelhaft bei allen gesunden Säuglingen im Untersuchungszeitraum vorkommen. Die Auftrittshäufigkeit war dabei teilweise vom Geschlecht, vom Alter und vom Vokalisationstyp abhängig. Eine vergleichbare systematische Analyse lag bisher in der Literatur nicht vor. Die Ergebnisse werden aus physiologischer und linguistisch-phonetischer Perspektive interpretiert. Es konnte gezeigt werden, dass die im spontanen Weinen beobachteten Konstriktionsphänomene auch bei den Komfortvokalisationen (Nichtschreivokalisationen) vorkamen. Dies stützt die Kontinuitätshypothese in der vorsprachlichen Entwicklung. Die Arbeit hat auch widerlegt, dass alle Konstriktionsphänomene im Säuglingsweinen ein Pathologiemarker sind. Die Differenzierung zwischen physiologischen und pathologischen Konstriktionsphänomenen, die z.B. durch respiratorische Dysfunktion entstehen können (Stridor), ist eine Aufgabe für nachfolgende Arbeiten. Für weiterführende Arbeiten mit dem Ziel der Anwendung von Stimmregisterphänomenen in der Vorsprachlichen Diagnostik sind methodisch erweiterte Ansätze bei gleichzeitig größerer Stichprobe erforderlich. / In the present study, it was examined whether laryngeal constriction phenomena occur regularly in healthy infants with German surroundings, whether there is an age-dependent or gender-dependent development in the frequency of occurrence of the phenomena and whether this is additionally influenced by the type of vocalization. In that case, four typical vocalization types in pre-speech age were defined: spontaneous infant crying before a meal in two forms (type C and UC, the latter as a type of less intensive infant crying) and non-screaming vocalizations in two forms (UB: transitional sound between UC and syllable-like vocalization (BB)) . In the present study such constriction phenomena were examined, which are often described in the medical literature with pathological states of the respiratory regulation as well as vocal tract malformations in infants with cleft lip and palate. It was analyzed here whether similar phenomena also occur regularly in healthy infants. For this purpose, a descriptive analysis of 20.406 individual vocalizations of 20 infants in the first seven months of life was carried out in a combined longitudinal and cross-sectional design. The vocalizations were anonymized in the Center for Pre-Speech Development & Developmental Disorders at the Orthodontic Department at the University Hospital of Würzburg. It is an exploratory, retrospective analysis. Using frequency spectra and audio files, all individual vocalizations were analyzed audio-visually and three categories with different expressions of the constructions were defined (category 1 - 3; category 0 = no constrictions in the vocalization). The category definition was figured out by the author of the present dissertation in a preliminary investigation and tested by other coders and found to be suitable. The results of the present study showed that the constriction phenomena examined here regularly occur in all healthy infants during the study period. The frequency of occurrence was partly dependent on gender, age and type of vocalization. A comparable systematic analysis has so far not been available in the literature. The results are interpreted from a physiological and linguistic-phonetic perspective. It could be demonstrated that the constriction phenomena observed in spontaneous crying also occurred in comfort vocalizations (non-screaming vocalizations). This supports the continuity hypothesis in pre-speech development. The present study also contradicted that all constriction phenomena in infant crying are a pathology marker. The differentiation between physiological and pathological constriction phenomena, e.g. can result from respiratory dysfunction (stridor) is a task for subsequent study. For further study with the aim of using voice register phenomena in pre-diagnostic diagnosis, methodologically expanded approaches with a larger sample are required.

Säuglinge speichern und erwerben schon in den ersten Lebensmonaten bzw. teilweise sogar vor der Geburt prosodische Informationen über ihre Muttersprache. Somit gilt es als unbestritten, dass die spracherwerbsrelevante Entwicklung bereits auf dem Weg zum ersten Wort im ersten Lebensjahr beginnt (Grimm & Weinert, 2002; Sachse, 2007). Die vorsprachliche produktive Entwicklung verläuft in einer geordneten und zeitlich relativ klar definierten Abfolge von als universal postulierten Entwicklungsstufen (Koopmans-van Beinum & van der Stelt, 1986; Oller, 1980, 2000; Roug et al., 1989; Stark, 1980). Allerdings liegen bisher wenige Erkenntnisse zu den akustischen und phonetischen Eigenschaften der für die einzelnen Entwicklungsstufen charakteristischen Vokalisationstypen vor. Hier setzt die vorliegende Arbeit an. Während die Phase der Schreivokalisationen sowie die Phase zielsprachlich geprägter Silbenbabbler (Kanonisches Babbeln) bereits ausführlich untersucht wurden (Pachtner, 2016; Wermke, 2007), legt die vorliegende Arbeit nun erstmalig Referenzwerte für akustische und artikulatorische Eigenschaften von Komfortvokalisationen bei deutsch erwerbenden Kindern im Alter zwischen 3 und 7 Monaten vor und schließt damit die Lücke zwischen Schreivokalisationen und Kanonischem Babbeln. Längsschnittlich wurden 11 monolingual deutsch-sprachig aufwachsende Kinder im Alter zwischen drei und sieben Lebensmonaten untersucht. Die Anfertigung der digitalen Lautaufnahmen erfolgte im wöchentlichen Rhythmus. Insgesamt standen 7375 Komfortvokalisationen für die Signalanalyse der melodischen und artikulatorischen Eigenschaften zur Verfügung. Die Spektralanalysen konnten u.a. zeigen, dass es im Untersuchungszeitraum zu einer Zunahme komplexer Strukturen auf laryngealer Ebene kommt. Es wurde belegt, dass die Komplexität der Melodiestruktur der Komfort-Vokalisationen kontinuierlich zunimmt. Die Komplexitätssteigerung innerhalb der prosodisch relevanten Kategorien (Melodie) wurde auch in artikulatorisch relevanten Kategorien gefunden: Es wurden quantitative Daten vorgelegt, die zeigen, dass die Häufigkeit der Produktion artikulatorischer Elemente in Komfort-Vokalisationen im Untersuchungszeitraum ansteigt und gleichzeitig eine Verschiebung von der hinteren zur vorderen und mittleren Artikulationszone erfolgt. Des Weiteren fanden sich Belege dafür, dass die Melodie in Komfort-Vokalisationen als „Baugerüst“ für erste artikulatorische Bewegungen fungiert und eine Zunahme der Komplexität auf supralaryngealer Ebene von einer Zunahme der Komplexität auf laryngealer Ebene abhängig ist. Anhand einer Häufigkeitsanalyse der artikulierten Melodiestrukturen konnte gezeigt werden, dass die Produktion von artikulatorischen Elementen in Vokalisationen mit einfacher Melodiestruktur mit zunehmendem Alter kontinuierlich abnimmt. Hingegen nimmt die Produktion von artikulatorischen Elementen in Vokalisationen mit komplexen Melodiestrukturen im Untersuchungszeitraum kontinuierlich zu. Neben der melodischen und artikulatorischen Komplexität kristallisierte sich in vorliegender Arbeit v.a. die mittlere Vokalisationslänge als vielversprechender Untersuchungsparameter für weitere Forschungsprojekte. Es zeigten sich Hinweise auf einen potenziellen Zusammenhang zur Melodiekomplexität in den untersuchten Komfortvokalisationen: Kinder, welche eine größere Melodiekomplexität zeigten, zeigten auch größere mittlere Vokalisationslängen. Um diesen Zusammenhang zu belegen, müsste die Untersuchung allerdings an einer größeren Stichprobe wiederholt werden. Sollte sich gleichzeitig in weiterführenden Untersuchungen die Melodiekomplexität als geeigneter Risikomarker zur Identifikation von Risikokindern für spätere Sprachprobleme erweisen, wäre die mittlere Lautlänge ein schnell und verlässlich erfassbarer Parameter zur Prädiktion von Risikokindern. / Infants store and acquire prosodic information about their native language already in the first months of life or sometimes even before birth. Thus, it is considered undisputed that language acquisition-relevant development already begins on the way to the first word in the first year of life (Grimm & Weinert, 2002; Sachse, 2007). Prelinguistic productive development proceeds in an orderly and relatively well-defined temporal sequence of developmental stages postulated as universal (Koopmans-van Beinum & van der Stelt, 1986; Oller, 1980, 2000; Roug et al., 1989; Stark, 1980). However, to date, little is known about the acoustic and phonetic properties of the vocalization types characteristic of each developmental stage. This is where the present work comes in. While the stage of crying vocalizations as well as the stage canonical babbling have already been extensively studied (Pachtner, 2016; Wermke, 2007), the present work now presents for the first time reference values for acoustic and articulatory properties of comfort vocalizations in German-acquiring children between the ages of 3 and 7 months, thus closing the gap between crying vocalizations and canonical babbling. Longitudinally, 11 monolingual German-speaking children between the ages of three and seven months of life were studied. Digital recordings were made on a weekly basis. A total of 7375 comfort vocalizations were available for signal analysis of melodic and articulatory features. The spectral analyses were able to show, that there was an increase in complex structures at the laryngeal level during the study period. It was proved that the complexity of the melodic structures of the comfort vocalizations increases continuously. The increase in complexity within prosodically relevant categories (melody) was also found in articulatory relevant categories: Quantitative data were presented showing that the frequency of production of articulatory elements in comfort vocalizations increases over the study period, accompanied by a shift from the posterior to the anterior and middle articulation zones. Furthermore, evidence was found that melody in comfort vocalizations acts as a "scaffold" for initial articulatory movements and that an increase in complexity at the supralaryngeal level is dependent on an increase in complexity at the laryngeal level. Based on a frequency analysis of articulated melodic structures, it could be shown that the production of articulatory elements in vocalizations with simple melodic structure continuously decreases with age. In contrast, the production of articulatory elements in vocalizations with complex melodic structures continuously increases during the study period. In addition to melodic and articulatory complexity, mean vocalization length emerged as a promising parameter for further research projects. There were indications of a potential relationship to melodic complexity in the investigated comfort vocalizations: Children who showed greater melodic complexity also showed greater mean vocalization lengths. In order to prove this correlation, however, the study would have to be repeated on a larger sample. If, at the same time, melodic complexity should prove to be a suitable risk marker for the identification of children at risk for later speech problems in further studies, mean vocalization length would be a parameter for the prediction of children at risk that could be recorded quickly and reliably.

Eine unerkannte oder unbehandelte Hörstörung im Säuglings- und Kindesalter kann weitreichende Konsequenzen mit negativer Auswirkung auf die Sprachentwicklung und das soziale Verhalten haben. Zusätzlich zu den bereits etablierten Diagnose- und Therapiemaßnahmen von Hörstörungen wird daran geforscht, zu entscheiden, ob die Untersuchung und Förderung der vorsprachlichen Vokalisationen bei hörgeschädigten Säuglingen als ergänzende Methode, insbesondere bei der individualisierten Betreuung, eingesetzt werden könnte. Aufgrund der noch mangelnden Kenntnisse über die Auswirkungen einer Hörschädigung auf die Sprachentwicklung von Säuglingen in den vorkanonischen Phasen, sollte in der vorliegenden Arbeit erstmalig die Frage beantwortet werden, ob Unterschiede in den rhythmischen Eigenschaften von Komfortvokalisationen zwischen Säuglingen mit einer hochgradigen Hörschädigung und gesunden Säuglingen bestehen. Die Arbeit ist als Teilprojekt einer übergeordneten Kohortenstudie aus einer Kooperation zwischen der HNO-Klinik der Universität Würzburg und dem ZVES (Zentrum für vorsprachliche Entwicklung und Entwicklungsstörungen) entstanden. Im Rahmen der Stufe 2 des Neugeborenenhörscreenings erfolgten Lautaufnahmen von Komfortvokalisationen. Die Kontrollgruppe der vorliegenden Arbeit besteht aus 16 hörgesunden Säuglingen und die Patientengruppe aus 8 hochgradig sensorineural hörgeschädigten Säuglingen (Schallempfindungsstörung nach WHO-Grad 3) im Alter zwischen 65 und 145 Tagen. Zur temporalen Analyse wurden die Vokalisations- und Pausenlänge, zur rhythmischen Analyse die Inter-Onset-Intervalle und der normierte paarweise Variabilitätsindex (nPVI) berechnet. Es konnten zahlreiche signifikante Unterschiede zwischen der Kontroll- und Patientengruppe gefunden werden: Bis zu einem Alter von 121 Tagen sind die Komfortvokalisationen der hörgesunden Säuglinge länger als die der Hörgeschädigten. Die Zwischenpausenlängen bzw. Inter-Onset-Intervalle der Kontrollgruppe übertreffen bis zu einem Zeitpunkt von 98 bzw. 103 Tagen die der Patientengruppe, während sich dieses Verhältnis ab einem Alter von 99 bzw. 104 Tagen umkehrt. Der mittlere nPVI der Kontrollgruppe ist kleiner als der nPVI der Patientgruppe. Aufgrund der hier angeführten Ergebnisse ist zu vermuten, dass die Sprachentwicklung bereits in den Phasen vor dem Auftreten des kanonischen Babbelns auf ein funktionierendes Hörsystem angewiesen ist. Die hörgesunden Säuglinge entwickeln bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt die Fähigkeit zur zeitlichen Feinabstimmung von Vokalisationen und Pausen auf den Sprechrhythmus einer Bezugsperson. Es wird postuliert, dass eine fehlende auditive Rückkopplung zu einer Entwicklungsverzögerung führt, die bereits im Alter von 2 bis 5 Monaten bei der Auswertung temporaler und rhythmischer Parameter messbar ist. / An undiagnosed or untreated hearing disorder in infancy and childhood can have far-reaching consequences with negative impact on language development and social behavior. In addition to the already established diagnostic and therapeutic measures of hearing disorders, research is being conducted to determine whether the examination of pre-linguistic vocalizations in hearing-impaired infants could be used as a complementary method, especially in individualized care. Due to the still lacking knowledge about the effects of hearing impairment on infants' language development in the pre-canonical stages, the present work aimed to answer for the first time the question whether differences in the rhythmic characteristics of comfort sounds exist between infants with profound hearing impairment and normally hearing infants. The work has emerged as a subproject of a cohort study from a cooperation between ENT of the University Hospital of Würzburg and the ZVES (Center for Pre-Language Development and Developmental Disorders). Within the framework of stage 2 of the newborn hearing screening, phonetic recordings of comfort sounds were made. The control group of the present work consisted of 16 normally hearing infants and the patient group of 8 hearing impaired infants (sensorineural hearing impairment according to WHO grade 3) aged between 65 and 145 days. For temporal analysis, vocalization and pause length were calculated, and for rhythmic analysis, inter-onset intervals and normalized pairwise variability index (nPVI) were calculated. Numerous significant differences were found between the control and patient groups: Up to 121 days of age, the comfort vocalizations of the hearing-healthy infants are longer than those of the hearing-impaired infants. The interpause lengths [interonset intervals] of the control group exceed those of the patient group up to a time point of 98 [103] days, whereas this relationship is reversed from an age of 99 [104] days. The mean nPVI of the control group is smaller than the mean nPVI of the patient group. Based on the results cited here, it can be assumed that language development already depends on a functioning auditory system in the phases before the onset of canonical babbling. Normally hearing infants develop the ability to fine-tune the timing of vocalizations and pauses to the speech rhythm of a caregiver at a very early stage. It is postulated that a lack of auditory feedback leads to a speech developmental delay that is measurable within temporal and rhythmic parameters as early as 2 to 5 months of age.

This paper speculates about the origin of the overall use of the form iko in Inland Swahili. Its functional scope comprises predication, identification, location, existence, and association. In Standard Swahili, the primary function of iko is to express the locative relation of nouns belonging to noun class 4 or 9. For the expression of identification various other means are used. As Inland Swahili is mostly acquired as a second language it will be argued here that the functional expansion of iko might be due to the crosslinguistic influence of the first language. However, first languages, such as Maasai, exhibit a formal distinction between location and predication. A conceptual merger of both functions in the second language is more likely to occur when the first language contains only one obligatory copula expressing both concepts. This obligatory copula can be found in many Indo-European languages, e.g. English or Hindi. Until today Indians speaking Swahili are characterised by the frequent usage of iko, a fact which points to the view that the overall use of iko could be due to substrate influence of Hindi.

Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Arbeit waren 3041 Lautäußerungen der ersten zwölf Lebenswochen von 14 Säuglingen mit orofazialen Spalten (OFS-Gruppe). Diese wurden, soweit die Indikation dazu vorlag, kieferorthopädisch mit einer Oberkieferplatte frühbehandelt, die sie auch während der Lautaufnahmen trugen. Um die Ergebnisse mit Referenzdaten von Säuglingen ohne Spaltbildungen vergleichen zu können, wurde eine Kontrollgruppe von 17 Säuglingen hinzugezogen. Im Anschluss an die Spektralanalyse mit dem CSL-System wurden die aufgenommenen Laute bezüglich ihrer Melodiestruktur und ausgewählter spektraler Eigenschaften mit Hilfe des Programms CDAP (Cry-Data-Analysis- Program) analysiert und klassifiziert. Dabei stand die Klassifizierung der Melodiestruktur anhand der Frequenz- und Intensitätsverläufe der Vokalisationen im Fokus der Untersuchung, denn es sollte überprüft werden, ob sich die Melodieentwicklung als Frühindikator bei der Diagnostik einer Sprachentwicklungsstörung bei Kindern mit orofazialen Spalten eignet. Dazu wurde der von Wermke et al. (2007) beschriebene Melody-Complexity- Index (MCI) bestimmt, der den Anteil der Vokalisationen mit einer komplexen Melodiestruktur angibt. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie haben gezeigt, dass sich der MCI, speziell des 2. Lebensmonats, prinzipiell auch bei Säuglingen mit Spaltbildungen als Frühindikator für eine Sprachentwicklungsstörung eignet. Allerdings zeigte knapp die Hälfte der Säuglinge der OFS-Gruppe eine Verzögerung in ihrer Melodieentwicklung um etwa vier Wochen, sodass jene Säuglinge eine adäquate Melodiekomplexität in ihren Lautäußerungen erst in der 9. – 12 Lebenswoche erreichten. Dadurch wäre es für eine valide vorsprachliche Diagnostik bei diesen Säuglingen notwendig, den MCI in der 9. – 12. Lebenswoche erneut zu evaluieren. Sollte auch dann noch der Grenzwert von 0,45 unterschritten sein, liegt ein potentiell zusätzliches Risiko für eine Sprachentwicklungsstörung vor. Auf die Bestimmung des MCI in den ersten vier Lebenswochen kann hingegen bei der Diagnostik verzichtet werden, da hier der indikative Wert der Melodieentwicklung durch postnatale Anpassungsvorgänge vergleichsweise gering ist. Nicht nur bei der Entwicklungsgeschwindigkeit, sondern auch bei der Art der komplexen Strukturbildungen zeigte die OFS-Gruppe Besonderheiten. Bei der differenzierten Analyse der komplexen Strukturen zeigten die Säuglinge mit orofazialen Spalten signifikant häufiger die Melodiestruktur vom Typ 1S (Vokalisation mit zwei Melodiebögen, die durch eine Vokalisationspause getrennt sind) und signifikant seltener das Melodiemuster KS (Vokalisation mit drei oder mehr Melodiebögen und einer Pause). Inwieweit diese Unterschiede von Relevanz für die Frühdiagnostik sind, müsste durch weitere Studien untersucht werden. Dabei wäre insbesondere von Interesse, in welcher Weise die einzelnen Melodiemuster als Bausteine für die spätere Babbelphase und erste Worte und Sätze dienen. Des Weiteren würde eine Identifizierung weiterer sensibler Phasen der Sprachentwicklung, wie es eben der 2. Monat für die Melodieentwicklung ist, eine kontinuierliche Diagnostik und Überwachung der Kinder mit orofazialen Spalten erlauben und eine optimierte individuelle Therapie ermöglichen. Die vorliegende Arbeit demonstriert Besonderheiten in der frühen vorsprachlichen Lautentwicklung bei Säuglingen mit orofazialen Spalten, die in keinem direkten Zusammenhang mit den Malformationen des Vokaltrakts stehen. Unabhängig vom Spalttyp und lange bevor eine kieferchirurgische Intervention stattgefunden hat, sind bereits Besonderheiten in der Melodieentwicklung nachweisbar. Diese zeigen interindividuelle Variationen, die es erlauben, für einzelne Säuglinge angepasste Betreuungspläne zu erstellen bzw. Risikokinder zu identifizieren. / Objective: Investigating melody properties during the first 12 weeks of life in CLP/CPO infants to identify early differences in sound production to non-cleft infants that might be indicative for a special developmental risk. Participants: 14 infants with non-syndromic clefts (cleft group) and 17 healthy non-cleft infants (non-cleft group) with known normal psychomotor and language development. Most infants of the cleft group received a pre-orthodontic treatment with an intraoral plate, which they also wore during cry recordings. Main Outcome Measures: Frequency spectrograms and melody patterns of about 3000 cries (spontaneous utterances) were analyzed using the CSL-system (Kay Elemetrics Corp.) and the CDAP-software (pw-project). For each infant’s crying melody complexity and rhythmicity were investigated. The melody complexity was quantitatively expressed by an MCI-index (Melody Complexity Index). This index was introduced by Wermke et al. (2007) to identify infants with a risk for developing a later language delay in the second month of life. Results: In principle the cleft group showed the same melody patterns that were found in the non-cleft group. However, the detailed analysis of rhythmic patterns revealed, that the infants of the cleft group had a significantly higher percentage of 1S patterns (1 segmentation between 2 melody arcs) and a significantly lower percentage of KS patterns (complex segmentations) in their cries compared to the non-cleft infants. Moreover, almost half of the cleft group infants showed a delay of about four weeks in developing an adequate melody complexity. These infants did not exhibit MCI-values above the cut-off of 0.45 (Wermke et al., 2007) until the 3rd month of life. Conclusions: The present investigation describes characteristics of cry-melody development in infants with oro-facial clefts that are not a direct consequence of the vocal-tract malformation. The found variations in the frequency of occurrence of rhythmic patterns and the delayed development of melody-complexity in infants with oro-facial clefts provides a basis to early identify infants with an additional risk for language disorders. This may help to improve individual treatment plans. It is proposed to re-evaluate the MCI in the 3rd month of life in infants who had not passed the critical value of 0.45 in the 2nd month. This is the beginning report of a longitudinal, prospective study.

Abstrakt Hintergrund Bei Kindern mit angeborenen orofazialen Spalten ist ein Kausalzusammenhang zwischen peripher-organischem Defekt und resultierenden Sprechstörungen offensichtlich. Umstritten ist, ob darüber hinaus sprachsystematische Entwicklungsabweichungen vorliegen. Als Ursachenfaktoren werden begleitende Schallleitungsschwerhörigkeiten, persistierende phonetische Störungen und psychosoziale Aspekte in Betracht gezogen. Material und Methode Der Querschnittsstudie lag ein quasi-experimentelles Design zugrunde. Eine Gruppe vierjähriger Kinder (N=10) mit isolierter Gaumenspalte und Lippen-Kiefer-Gaumenspalte wurde hinsichtlich ihrer sprachlichen Kompetenzen mit einer Kontrollgruppe (N=10) verglichen. Die Sprachstandserhebung umfasste die Überprüfung phonetischer Fähigkeiten, expressiver/rezeptiver phonologischer, semantisch-lexikalischer und morphologisch-syntaktischer Leistungen sowie Aspekten der phonologischen Bewusstheit und des Arbeitsgedächtnisses anhand standardisierter und informeller Testverfahren. Neben der quantitativen Auswertung mittels U-Test von Mann-Whitney wurden qualitative Analysen vorgenommen. Ergebnisse Verglichen mit der Kontrollgruppe zeigten die Spaltkinder eine tendenziell signifikant größere Anzahl pathologischer phonologischer Prozesse in Form von Rückverlagerungen (p = .06). Hinsichtlich der sprachlichen Dimensionen wurden weder quantitativ noch qualitativ Gruppenunterschiede ermittelt. Hingegen wies die Spaltgruppe tendenziell signifikant schwächere metaphonologische Kompetenzen (Reime erkennen, p = .09) sowie ein signifikant schlechteres Leistungsvermögen bezüglich des Arbeitsgedächtnisses (p = .02) auf. Diskussion Ein physiologischer Erwerb linguistischer Kompetenzen ist auch bei spaltbedingten artikulatorischen Einschränkungen sowie wiederholten Schallleitungsschwerhörigkeiten möglich. Nicht auszuschließen sind jedoch subtile Auffälligkeiten auf metaphonologischer Ebene und bezüglich des Arbeitsgedächtnisses. Ob diese Defizite auf Phasen peripherer Hörbeeinträchtigungen zurückgeführt werden können und inwieweit ein Zusammenhang zwischen Hörvermögen, Artikulation und Arbeitsgedächtnis besteht, bedarf weiterer longitudinaler Forschungsbemühungen. / Abstract Background Children with orofacial clefts are at risk for resonance and articulation problems directly related to the structural defects. Research exploring the language abilities in these children continues to be a controversial issue. Conductive hearing loss, articulatory deficits and psychosocial aspects are considered to be major etiological factors influencing the language development of individuals with cleft lip and palate. Objective To compare a group of children with nonsyndromic orofacial clefts with a group of noncleft, matched control children on measures of speech and language abilities, phonological awareness and verbal short-term memory at age 4. Methods and Procedures Using a quasi-experimental design, the speech and language performance of 10 children aged 4 years with cleft lip and palate (CLP) and cleft palate only (CP) and of 10 children of the same age without clefts were assessed. Assessment included speech production, expressive/ receptive phonological and morpho-syntactic abilities, receptive/ expressive lexical-semantic skills, aspects of phonological awareness and working memory. Non-parametric quantitative analysis based on Mann-Whitney U test was applied to identify statistical differences between groups. Additionally qualitative methods were used. Results Qualitative and quantitative data analysis revealed no differences between the cleft group and their noncleft peers in all levels of language abilities. Moderate significant group differences were found on expressive pathological phonological process usage (p = .06). The main phonological process backing was noted more frequently in the speech of children with clefts. Children in the cleftgroup performed moderate significantly below the children in the control group on phonological awareness tasks (rhyme judgement, p = .09) and significantly below the control group on verbal short-term memory (digit span, p = .02). Discussion Despite of expressive phonological delay and conductive hearing loss children with CLP/CP demonstrate normal language competence at age 4. However, the results of this study suggest that children with CLP/CP have subtle impairments at the level of perceptual-phonological analysis and working memory. Whether these deficits arise from fluctuant hearing loss and/or delays in speech development remains an open question. Further research is needed to understand the nature of the relationship among the three variables articulation, conductive hearing loss and working memory.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den frühen Vokalisationen von Säuglingen mit orofazialen Spalten. Das Interesse galt dabei dem zeitlichen Ablauf der vorsprachlichen und frühen sprachlichen Entwicklung dieser Patientengruppe im Vergleich zu gesunden Säuglingen, sowie den Unterschieden der realisierten Lautproduktionen zwischen den beiden Gruppen. Dazu wurden individuelle Entwicklungsprofile der vorsprachlichen Entwicklung für die untersuchten Probanden erstellt und ausgewertet. Die akustische Ausführungsqualität und charakteristischen Lauteigenschaften der von den Säuglingen mit orofazialen Spalten hervorgebrachten Vokalisationen wurden zusätzlich anhand von Frequenzspektrogrammen und einer Transkription unter Verwendung der Zeichen des Internationalen Phonetischen Alphabets dargestellt. Zusammenfassend konnte man feststellen, dass der Großteil der untersuchten Säuglinge mit orofazialen Spalten die frühe sprachliche Entwicklung im gleichen zeitlichen Rahmen durchlief wie gesunde Säuglinge. Es war aber gleichzeitig zu beobachten, dass einzelne Phasen bei bestimmten Patienten Besonderheiten in ihrem zeitlichen Verlauf zeigten. Interindividuelle Unterschiede sind jedoch auch bei gesunden Säuglingen bekannt. Dies berücksichtigend war jedoch bei den hier untersuchten Säuglingen eine deutliche Tendenz zu einem verspäteten Sprechbeginn zu erkennen, d. h. das Auftreten der ersten Wörter wurde bei der Mehrheit (78,57%) der Säuglinge verzögert registriert. Im Unterschied zu der relativ hohen Übereinstimmung im Phasenablauf der frühen sprachlichen Entwicklung von Patienten mit orofazialen Spalten zu dem von Säuglingen ohne orofaziale Spaltbildung konnte man hinsichtlich der „Ausführungsqualität“ erzeugter Vokalisationen deutliche Unterschiede feststellen. Dies zeigte sich vor allem in einem eingeschränkten Lautinventar und einer undeutlichen, rückverlagerten und nasalen Aussprache. Die Untersuchung belegt, dass Säuglinge mit orofazialen Spaltbildungen prinzipiell die gleichen vorsprachlichen Entwicklungsprogramme durchlaufen. Es gibt während dieser frühen sprachlichen Entwicklung jedoch bedingt durch die Fehlbildungsanomalie selbst, transitorisch verminderte Hörleistungen und andere Co-Faktoren Besonderheiten im Repertoire und der phonetischen Charakteristik geäußerter vorsprachlicher Vokalisationen. / This thesis investigates the early vocalisations of infants with orofacial clefts. The aim of this thesis is to give an idea of the chronological process of the prelexical and early prelinguistic development of this group of patients in comparison to normally developed babies, as well as to demonstrate the differences between the implemented prelexical and early prelinguistic productions of these two groups. For that purpose, individual profiles of the prelexical and prelinguistic development of each patient were generated and analysed. Additionally, the acustic quality and the characteristic performance of the vocalisations of the infants with orofacial clefts were illustrated by spectrogramms and transcribed via signs of the International Phonetic Alphabet. In summary, the results show that the majority of the here investigated patients with orofacial clefts developed their prelinguistic properties in a similar time-frame as babies without clefts. In some of the investigated patients specific chronological features in certain stages of their prelinguistic development were noticed. However, individual differences are also common in normally developing babies. Nevertheless, it was observed that babies with orofacial clefts show a tendency to a delayed beginning of speech. The appearance of the first words of the majority of the here investigated infants (78.57%) was registered later than usual. In contrast to the almost identical chronological process of prelexical and early prelinguistic development between babies with and without orofacial clefts, obvious differences in the expressive quality of the produced vocalisations were found. This was realised most notably in a limited phonetic inventory and an indistinct, backend and nasal articulation. This study documents that those infants with orofacial clefts pass through the same prelinguistic development sequences as known in non-cleft babies. However, there are some features, for example the sound inventory and the phonetic characteristics of their performed prelinguistic vocalisations, that are conditionally influenced by the anomaly, hearing impairment and other cofactors.

Schon vor der Geburt beginnen komplexe Reifungs- und auditive Lernprozesse, die den Grundstein für die spätere Sprachentwicklung legen. Im letzten Trimester der Schwangerschaft ist der Fetus sensibel für akustische Stimuli der Umgebung, hauptsächlich für prosodische (melodische und rhythmische) Spracheigenschaften. Ergebnisse der Sprachperzeptionsforschung (z. B. Byers-Heinlein et al., 2010) zeigen, dass Neugeborene bereits über erstaunliche prosodierelevante Leistungen verfügen. Analog dazu konnte die Forschung von Wermke (z. B. Wermke & Mende, 2011) belegen, dass die Entwicklung der späteren Sprachfähigkeit auf Seiten der Produktion direkt nach der Geburt beginnt. So konnte gezeigt werden, dass sich die Säuglingsschreimelodien nach einem universellen Entwicklungsprogramm in den ersten Lebenswochen von einfachen zu komplexen Melodien verändern. Die Untersuchungen von Mampe et al. (2009) und Mampe (2012) haben darüber hinaus gezeigt, dass sich pränatal wahrgenommene prosodische Eigenschaften der Muttersprache in der Melodiekontur der Schreie von 1 Woche alten Neugeborenen widerspiegeln. Gegenstand der vorliegenden Querschnittstudie ist die signalanalytische Untersuchung der Schreimelodien von schwedischen und deutschen Neugeborenen hinsichtlich eines Einflusses der pränatal wahrgenommenen muttersprachlichen Prosodie auf die Melodiekomplexität. Insgesamt wurden 2795 Spontanschreie von 52 schwedischen und 1907 Spontanschreie von 79 deutschen gesunden, reifen und eutrophen 1 Woche alten Neugeborenen mit signalanalytischen Methoden untersucht. Auf Basis der Melodiekontur wurde für jeden Schrei die Melodiestruktur identifiziert und kategorisiert. Darauf basierend wurde für jedes Kind und jede Gruppe ein Melodiekomplexitätsindex (MCI; Wermke et al., 2007) berechnet. Zusätzlich wurden quantitativ die melodischen Parameter mittlere Grundfrequenz und Hubverhältnis sowie der zeitliche Parameter Einzelschreilänge berechnet und statistisch ausgewertet. Die Ergebnisse der quantitativen Analyse melodischer und zeitlicher Parameter ergaben keine Hinweise auf Unterschiede zwischen den Probandengruppen hinsichtlich des gesundheitlichen Zustands bzw. Reifegrades der Neugeborenen. Die Ergebnisse zeigten weiterhin einen signifikant höheren MCI für die Schreie der schwedischen als für die Schreie der deutschen Neugeborenen. Die schwedischen Neugeborenen produzierten also verglichen mit den deutschen Neugeborenen mehr Schreie mit komplexer Melodiestruktur. Eine mögliche Erklärung dafür könnte der Einfluss der pränatal wahrgenommenen Muttersprache auf die Melodiekomplexität sein. Schwedisch und Deutsch gehören beide zu den germanischen Sprachen. Beide Sprachen unterschieden sich allerdings hinsichtlich bestimmter prosodischer Eigenschaften. Die pränatale Perzeption dieser prosodischen Eigenschaften könnte sich – darauf weisen die Ergebnisse hin – fördernd auf die Melodieentwicklung der schwedischen Neugeborenen auswirken. Die Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung liefern einen Beitrag zur Erforschung der frühen Schreimelodieentwicklung von Neugeborenen als grundlegender Bestandteil der vorsprachlichen Entwicklung – insbesondere zur Erforschung des Einflusses der pränatalen Perzeption von Melodie und Rhythmus auf die Schreimelodien Neugeborener. / Complex maturing and auditory learning processes start even before birth, laying the foundations for later language acquisition. In the last trimester of pregnancy, the foetus is sensitive to ambient acoustic stimulation and particularly to prosodic (melodic and rhythmic) language properties. The results of language perception research (e.g. Byers-Heinlein et al., 2010) show that newborns are already extremely sensitive to prosodic features of language. Similarly, research conducted by Wermke (e.g. Wermke & Mende, 2011) shows that the development of later language production abilities begins immediately after birth. They found that the cry melodies of infants change within the first few weeks of birth from simple to complex melodies in accordance with a universal development programme. In addition, investigations by Mampe et al. (2009) and Mampe (2012) indicate that the prosodic patterns of the native language perceived before birth are reflected in the melody contours of newborns’ cries at one week old. The object of this cross-sectional study is the signal-analytical examination of cry melodies in Swedish and German newborns and the influence of prenatally perceived prosodic structures of maternal speech on the complexity of the melody. In total, 2,795 spontaneous cries from 52 Swedish and 1,907 spontaneous cries from 79 German healthy, full-term, eutrophic 1-week old newborns were examined according to signal-analytical methods. Taking the melody contour as the basis, the melody structure was identified and categorized for each cry. Based on this information, a Melody Complexity Index (MCI; Wermke et al., 2007) was calculated for each child and each group. The cry melodies were also quantitatively analysed and statistically evaluated in terms of the melodic parameters of mean fundamental frequency and the quotient of the maximum and minimum frequencies of the melody arc as well as in terms of the time-based parameter of the length of a single cry. The results of the quantitative analysis of melodic and time-based parameters did not show any evidence of differences between the trial groups in terms of the health or degree of maturity of the newborns. Results indicated a significantly higher MCI for the cries of the Swedish babies in comparison with the German babies. The Swedish newborns thus produced more cry utterances with a complex melody structure in comparison with the German babies. One possible explanation for this could be the influence of the prenatally perceived native language on the complexity of the melody. Swedish and German are both Germanic languages. However, the two languages differ in terms of specific prosodic properties. Prenatal perception of these prosodic properties could – and this is indicated by the results – have a positive effect on the melody development in the Swedish babies. The results of this examination represent a contribution to research into early cry-melody development in newborns as an essential component of pre-speech development – particularly with regard to research into the influence of prenatal perception of melody and rhythm on the cry melodies of newborns.

Die Grundfrequenz (F0) galt in der bisherigen klinisch orientierten Untersuchung von Säuglingsvokalisationen (Schreiforschung) als besonders sensible Größe zum Nachweis neurophysiologischer Dysfunktionen bei der Phonation. Sie wurde in Verbindung mit diversen endokrinen und metabolischen Störungen, verschiedenen Syndromen wie auch bei Sauerstoffmangelzuständen und ZNS-Schäden des Neugeborenen als verändert beschrieben. In der vorliegenden Dissertationsschrift wurden vorsprachliche Laute der ersten 90 Lebenstage von 46 Säuglingen mit orofazialen Spalten analysiert. Das Ziel der Arbeit bestand darin, zu prüfen ob sich diese Säuglinge von gesunden Gleichaltrigen in ihren Lauteigenschaften unterscheiden. Zur Berücksichtigung relevanter Einflussfaktoren auf die mittlere Grundfrequenz und deren Variabilitätsbereich wurden die Probanden in folgende Untergruppen eingeteilt: (1) Säuglinge mit nicht-syndromaler Spaltbildung, (2) Frühgeborene, (3) Small-for-gestational-age-Säuglinge, (4) Säuglinge mit nicht-spontanem Geburtsmodus, (5) Säuglinge mit perinatalen Risikofaktoren sowie (6) Säuglinge mit syndromaler Spaltbildung. Die hier durchgeführte Analyse der mittleren Grundfrequenz der frühen vorsprachlichen Vokalisationen lieferte neben einer hohen, altersunabhängigen Stabilität keinen Unterschied zwischen gesunden Neugeborenen und Säuglingen mit orofazialen Spalten (Ausnahme: Frühgeborene und Säuglinge mit perinatalen Risikofaktoren) über den gesamten Untersuchungszeitraum. Auch die errechneten Werte der Einzellautlänge der Spontanlaute stimmten mit Ergebnissen bei unauffälligen Säuglingen in Studien anderer Autoren überein. In der vorliegenden Arbeit wurden erstmalig spezifische Grundfrequenz-Perzentilkurven für Säuglinge mit orofazialen Spalten erstellt. Diese sollen eine einheitliche Klassifizierung anhand der mittleren F0 ermöglichen sowie eventuelle Risikokinder für Entwicklungsstörungen bereits in den ersten Lebenswochen identifizieren helfen. Dabei konnte eine entwicklungsspezifische Variabilitätsverteilung der mittleren Grundfrequenz in drei charakteristischen Zeitintervallen ermittelt werden, die durch Adaptationsvorgänge in den ersten zehn Tagen, durch vorrübergehende Stabilisierung neurophysiologischer Mechanismen von der zweiten bis hin zur siebten Woche und das Einsetzen von Regressionsphasen ab der achten bis hin zur dreizehnten Woche geprägt sind. / In the previous clinical-oriented research concerning infant vocalizations (cry diagnosis), fundamental frequency (F0) was found to be a suitable entity to evaluate neurophysiological dysfunctions underlying phonation. Fundamental frequency properties were reported to be affected by endocrine and metabolic conditions, in the case of different syndromes and also by an oxygen deficiency and following damage of the central nerve system of a newborn infant. The dissertation investigated pre-linguistic sounds of 46 infants with orofacial clefts within the first 90 days of life. The aim was to examine, whether the fundamental frequency and temporal features of these infants differ from those reported from healthy, unaffected infants. The probands were subdivided into different groups in order to consider relevant influences on the medium fundamental frequency and its variability. These subgroups were: (1) infants with non-syndromic clefts (2) preterm infants (3) small-for-gestational-age-infants (4) infants with non-spontaneous delivery mode (5) infants with perinatal risk factors (6) infants with syndromic clefts. The present analysis of the medium fundamental frequency of early pre-linguistic vocalizations demonstrated a relatively high stability across the observation period and no marked differences of the mean F0 (excluding preterm infants and infants exhibiting perinatal risk factors) and mean cry duration in comparison to data in healthy infants reported in previous studies by other researchers. For the first time, specific percentile curves for the developmental distribution of mean fundamental frequency were calculated and corresponding graphs displayed. These curves will help to develop a standardized classification of cries based on mean F0 and may help to identify potential at-risk infants for a developmental language disorder. Furthermore, three developmental periods could be identified that are characterized by different degrees of F0 variability. The first period exhibits a high variability caused by adaption processes in about the first ten days. The second period (2nd to 7th week) exhibits a period of a temporal stabilization of neurophysiological mechanisms and a low F0 variability, whereas the third period again demonstrated a higher F0 variability caused by the influence of maturation of higher neurophysiological control mechanisms starting at about eight weeks.

Zugl.: Univ. Kiel, Diss., 2007