This study investigated the relationship between working memory and language in typically developing young children. The aim was to gain a better understanding of language development, in particular, the involvement of visual and verbal short-term memory in language acquisition and its influence on vocabulary size. It explored possible underlying causes of why some children have problems in the process of learning to talk, whereas other children acquire language easily. A total of 51 New Zealand English speaking children aged two to five completed a battery of assessments measuring receptive and expressive vocabulary and visual and verbal short-term memory. The standardized tests administered included the Receptive One Word Picture Vocabulary Test (Brownell, 2000b), the Expressive One Word Picture Vocabulary Test (Brownell, 2000a), the Visual Patterns Test (Stokes, Klee, Cruickshank, & Pleass, 2009), and the Test of Early Nonword Repetition (Stokes & Klee, 2009a). Receptive vocabulary knowledge was strongly associated with visual (r = .75) and verbal (r = .60) short-term memory performance and age (r = .72). The relationship of expressive vocabulary to visual short-term memory (r = .80) was stronger than to verbal short-term memory (r = .62) but significant for both and also for age (r= .83). Significant unique predictors for expressive vocabulary were age (R2 change = .60) as well as visual (R2 change = .04) and verbal (R2 change = .04) short-term memory. However, age appeared to be the only unique predictor for receptive vocabulary (R2 change = .54). In addition, the findings suggested that visual and verbal short-term memory increases as children get older. Hence, the Visual Patterns Test and Test of Early Nonword Repetition seem to be good predictors, over and above age, of expressive vocabulary knowledge.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第20967号 / 医博第4313号 / 新制||医||1026(附属図書館) / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 村井 俊哉, 教授 松田 秀一, 教授 安達 泰治 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

Mathematics is an important skill that is taught to all children in the UK in a structured manner from a very early age. The purpose of this thesis was to examine how working memory (Baddeley & Hitch, 1974a; Baddeley & Hitch, 1994) and UK curricular mathematics are related, if specific components of working memory were more impactful upon performance in mathematics than others, and if we can predict mathematics outcomes using working memory measures. With reference to the influence of working memory on overall curricular mathematics performance, a cohort of 70 children from two primary schools in the North West of England was tested annually from their Reception year (mean age 5yrs 1m) at school to Year Two (mean age 6yrs 11m ). The study used a number of working memory tasks, a UK curricular mathematics test, and two Performance Measures. This allowed data to be analysed both in a cross-sectional manner and longitudinally (Chapter 5).The thesis also differentiates UK curricular mathematics into four separable “strands”, Number, Calculation, Measures, Shape and Space, and Problem Solving. These strands are described consistently throughout the UK mathematics curricular literature (DfEE, 1999; DfEE & QCA, 1999a; DfES, 2003a) and the cohort data was used to statistically analyse the relationships between working memory and each strand in turn using a correlational design in Chapters 6 to 9.Results indicated that working memory is a robust predictor of overall mathematics performance (Chapter 5), and of the Calculation Strand (Chapter 7). This finding was demonstrated in both the cross-sectional analyses and also in the longitudinal regression analyses. Of the working memory measures a distinct pattern of association was revealed. In particular the data imply that there is a strong role for the central executive at each age range, but in Year One verbal short-term memory emerges as an important predictor variable. Working memory also showed significant predictive influence over the remaining three curricular mathematics strands that were measured, particularly at the youngest age grouping, but working memory was not found to be a robust longitudinal predictor of Number, Problem Solving or Measures, Shape and Space. The overarching conclusion is that working memory, and in particular the central executive, may support the development of early curricular mathematical skills independent of the influence of age and Performance Measures. The practical and theoretical implications are considered.

Examensarbetet bygger på tidigare forskning som visat att två egenskaper hos ord, hög/låg fonotaktisk sannolikhet och hög/låg grannskapstäthet, kan påverka ordinlärning hos vuxna och barn. I examens­arbetet upprepas ett ordexperiment som tidigare genomförts i USA och Neder­länderna. Syftet var att, genom en experimentell design, undersöka påverkan av fonotaktisk sannolikhet och grannskapstäthet på ordinlärningen hos 21 elever i åk 3 med typisk språk­ut­veckling. Sambandet mellan elevernas ordinlärning och vokabulär, fonologisk medvetenhet och/eller verbalt arbetsminne undersöktes också. Varje elev genomförde ett ordexperiment i en sagokontext med inlärning av 16 nonord som representerar svenska substantiv. De verbalt och visuellt förmedlade orden har skapats utifrån den svenska fonotaxen. Eleven mötte orden upprepade gånger och skulle genom sagans olika episoder lära in och reproducera dessa. Denna studies resultat är i linje med tidigare resultat från USA och Nederländerna. Eleverna genom­förde också ett test av ordförrådets bredd, PPVT-IV, fonologisk medvetenhet och verbalt arbets­minne, NEPSY-II.  Statistisk analys (ANOVA) visade att repetition förbättrade inlärning­en. En korrelationsanalys visade ett starkt positivt samband mellan antalet inlärda ord och fonologisk medvetenhet. Då det fanns en effekt av hög/låg fonotaktisk sannolikhet i interaktion med hög/ låg grannskapstäthet hos elever med typisk språkutveckling, kan det i vidare forskning vara av intresse att undersöka om denna effekt även gäller för elever med språkstörning och/eller dyslexi. / This student thesis is based on former research which claims that certain characteristics of words, high/low phonotactic probability and high/low neighbourhood density, may affect word learning in adults and children. In this thesis a word experiment, formerly used in the USA and the Netherlands, was replicated. The aim was through experimental design, examine the impact of phonotactic probability and neighbourhood density on word learning in 21 pupils in grade 3 with typical language development. Correlations between pupils’ word learning and vocabulary, phonological awareness and/or verbal short-term memory were also examined. Each pupil performed a word experiment through a story context where 16 pseudo words representing Swedish nouns were learned. The verbally and visually presented words have been created using Swedish phonotactics. The student encountered the words repeatedly and was tasked to during the different episodes learn and produce the words. The result of this study is in line with former studies in the USA and the Netherlands. The pupils also performed tests of vocabulary, PPVT-IV, phonological awareness and verbal short-term memory, NEPSY-II. Statistical analyses (ANOVA) suggested that repeated training improves learning. Correlation analysis indicated a strong positive correlation between number of words learned and phonological awareness. Since there was an effect of high/low phonotactic probability combined with high/low neighbourhood density in pupils with typical language development, future research may examine this effect in pupils with developmental language disorder and/or dyslexia.

Chez les enfants souffrant de troubles spécifiques du langage oral (TSLO), des déficits demémoire à court terme verbale et d’acquisition lexicale sont fréquemment décrits. Ces capacités sont évaluées par des tâches de répétition et plus généralement de production verbale, mettant en jeu demultiples composants susceptibles d’être altérés dans les TSLO. Dans ce contexte, l’objectif généralde cette thèse était l’examen de mécanismes de mémorisation verbale à l’aide du paradigme dumonde visuel. L’oculométrie consiste à analyser les mouvements oculaires des participants sur desimages, à la suite de stimulations verbales. La reconnaissance et la mémorisation à court terme demots parlés familiers ont été examinées à travers quatre études, auxquelles les participants avec etsans TSLO âgés de 5 et 6 ans, ont obtenu des résultats comparables. Seules des différences enfonction de l’âge ont été révélées, reflétant les changements développementaux du traitement lexical.Dans un second temps, le paradigme d’appariement rapide pour l’acquisition de nouveaux mots(« fast mapping »), nécessitant peu de présentations, a été proposé à trois groupes d’enfants. Leurscapacités d’acquisition lexicale ont à nouveau été évaluées via le paradigme du monde visuel à unetâche de reconnaissance de mots parlés. Les groupes TSLO présentant des déficits en répétitionverbale, ont néanmoins reconnu et apparié les nouvelles étiquettes lexicales aux images référentes,comme leurs pairs au développement typique. Les études menées ont permis de mettre en évidenceque le maintien à court terme de l'information verbale ainsi que l’encodage de nouvelles informationssont efficients chez les enfants avec TSLO, lorsque la production verbale n’est pas sollicitée. / In children suffering from specific language impairment (SLI), verbal short term memory disorders and lexical learning inability are frequently described. These skills are assessed through repetition tasks and more generally, with verbal output modality which variety of components can be impaired in SLI. In this context, the general aim of this research work was the examination of verbal memorization processes through visual world paradigm. This eye-tracking tasks consist in analyzing eye movements of participants on pictures, consecutively to verbal stimulations. Recognition and short term retention of familiar spoken words were investigated through four studies, in which participants aged 5 and 6, with and without SLI, shown similar patterns of result. Only age differences were revealed, suggesting developmental changing of lexical processing. In a second phase, the fast mapping word learning paradigm requiring few occurences of new words, was proposed to three groups of children. Their lexical learning abilities were again assessed within the visual world paradigm and a spoken word recognition task. SLI groups with poor performances in verbal repetition tasks, have nevertheless associated the new lexical label with referent picture, as their peers with typical development. These studies suggest that verbal information retention in short term memory and encoding of new information are efficient in SLI children, when the tasks do not require any verbal output.

Ce travail est consacré à lévaluation de lhypothèse selon laquelle une limitation des capacités de traitement est à lorigine des troubles langagiers et non langagiers des enfants dysphasiques (ou enfants avec troubles spécifiques du langage, TSL). Les enfants présentant ces troubles montrent des limitations importantes de leurs compétences langagières sans raison apparente (absence de troubles auditifs, intellectuels et affectifs ou de lésions neurologiques). Ces dernières années, la spécificité des troubles langagiers a été remise en cause par de nombreuses études révélant lexistence de difficultés non spécifiquement linguistiques chez les enfants avec TSL, tels que des troubles attentionnels, exécutifs et moteurs. Certains auteurs ont formulé l'hypothèse quune limitation des capacités de traitement est à lorigine des troubles langagiers et non langagiers des enfants avec TSL. Selon cette hypothèse, les troubles langagiers observés chez ces enfants ne sont pas dus à un déficit des représentations linguistiques, mais reflètent une performance limitée par des difficultés à mobiliser lensemble des ressources, linguistiques et/ou non linguistiques, nécessaires à la réalisation de la tâche. Les recherches réalisées ont permis dévaluer si une telle hypothèse permet dexpliquer les performances observées dans deux épreuves linguistiques considérées par plusieurs auteurs comme des marqueurs comportementaux des TSL, les traitements morphosyntaxiques et la répétition de non-mots, en manipulant les processus recrutés ou la quantité de ressources nécessaires lors de la réalisation de la tâche. Nous avons également manipulé la complexité dans une épreuve non linguistique afin détudier si les limitations des capacités de traitement peuvent être considérées comme générales ou si elles savèrent limitées aux traitements linguistiques. Globalement, nos résultats ne sont pas compatibles avec lhypothèse dune limitation des capacités de traitement à lorigine des troubles linguistiques des enfants avec TSL. Ces enfants ne présentent pas de limitation importante de leurs capacités de traitements qui permette dexpliquer leurs troubles langagiers.

Le trouble développemental du langage ou la dysphasie se définit comme étant un trouble qui affecte l’acquisition normale du langage oral. Plusieurs sphères du langage peuvent ainsi être affectées à différents degrés. Des difficultés phonologiques, morphosyntaxiques, lexicales et pragmatiques sont constatées chez cette population d’enfants, et ce, tant dans le volet expressif que réceptif. Ces difficultés se manifestent tôt dans la petite enfance et la plupart d’entre elles persistent malgré une prise en charge rééducative importante. Des difficultés d’acquisition de la langue écrite sont également signalées chez ces apprenants. Cela n’est pas surprenant dans la mesure où l’acquisition du code écrit français requiert des connaissances solides de la langue parlée alors qu’un corpus important de données empiriques soutient que les élèves dysphasiques abordent l’acquisition de la langue écrite avec des connaissances orales appauvries. Bien qu’une grande partie de ces données proviennent des travaux anglophones, certains consensus se dégagent et soutiennent l’idée de la présence des difficultés en lecture, plus particulièrement en identification de mots, mais aussi en compréhension en lecture. Les difficultés en production écrite, bien que moins documentées, sont observées, notamment dans les compétences de planification, de génération des idées, mais aussi de révision et de correction d’une production écrite. Les habiletés de production orthographique seraient également inférieures aux normes attendues. S’il est admis que les difficultés d’identification et de production de mots écrits isolés seraient expliquées par une incapacité à emmagasiner et à récupérer les représentations orthographiques dans le lexique orthographique, peu d’études ont porté sur la construction de ce lexique chez l’élève dysphasique francophone. Les conclusions issues des études anglophones doivent être interprétées avec prudence dans la mesure où les deux codes orthographiques présentent des particularités. Bien que le but premier de cette étude exploratoire soit de décrire les compétences orthographiques chez la population d’élèves dysphasiques, nous aimerions aussi comprendre quels sont les facteurs influant sur ce développement. Il est actuellement admis que les habiletés de conscience phonologique, les habiletés de dénomination rapide, les habiletés de mémoire à court terme verbale seraient très prédictives de l’acquisition de la lecture-écriture. D’autres facteurs sont également reconnus comme étant prédictifs de la réussite en lecture-écriture, notamment les habiletés visuoattentionnelles, les habiletés de mise en correspondance graphophonologique ou encore les capacités d’automatisation. Prenant appui sur un corpus important de données suggérant l’existence des difficultés phonologiques chez l’élève dysphasique, dans cette étude nous aimerions vérifier si ces déficits expliqueraient les faibles connaissances orthographiques chez cet apprenant. L’objectif principal de cette étude consiste à décrire les connaissances orthographiques chez l’élève dysphasique francophone du primaire. Trois objectifs spécifiques découlent du principal objectif : 1) Décrire les connaissances orthographiques de l’élève dysphasique ; 2) Identifier si les scores en production de mots écrits sont reliés à d’autres épreuves ayant recours aux connaissances orthographiques telles que la reconnaissance de mots et de pseudo-mots et la compréhension en lecture et 3) Identifier si des facteurs phonologiques tels que la mémoire à court terme verbale, la conscience phonologique, la mise en correspondance phonologique ainsi que la dénomination rapide sont liées aux représentations orthographiques chez l’enfant dysphasique. Une approche méthodologique à groupes comparatifs a été employée dans l’étude pour analyser les performances de trois groupes de participants de l’échantillon à l’étude : 1) un groupe expérimental incluant les élèves présentant un trouble développemental du langage sévère (DYS, N = 25, âge moyen = 9,72), 2) un groupe contrôle apparié selon le niveau de lecture (CL, N = 26) et 3) et un groupe contrôle apparié selon l’âge chronologique (CA, N = 42). Les résultats de cette étude exploratoire suggèrent que les performances en production orthographique des élèves dysphasiques s’apparentent à celles des élèves plus jeunes du groupe CL. De plus, les élèves dysphasiques semblent présenter des performances inférieures aux épreuves évaluant les habiletés phonologiques, notamment la mémoire à court terme verbale, la conscience phonologique, la dénomination rapide et automatisée et la mise en correspondance graphophonologique, en montrant, une fois de plus, des performances similaires à celles des élèves du groupe CL. Enfin, la présence de liens hétérogènes entre les scores aux épreuves phonologiques et à celles évaluant les connaissances orthographiques indiquerait que les connaissances phonologiques ne sont pas entièrement responsables du retard dans le développement de la compétence orthographique chez les apprenants dysphasiques. / Developmental Language Disorder (DLD) is a condition that affects the standard acquisition of oral language. Several spheres of language can be affected to different degrees. Phonological, morphosyntactic, lexical and pragmatic difficulties can be observed in the sample of children affected by DLD, on both expressive and receptive aspects. Such difficulties manifest themselves in early childhood and most of them stay consistent, despite rehabilitative measures being taken. Difficulties in acquiring writing abilities are also identified in those learners’ process. These challenges are not surprising considering that French written code requires a strong knowledge of spoken language and a large body of empirical data suggests that students affected by DLD approach the learning process with poor oral capacities. Although a large part of this data comes from works published in English, some consensuses diverge and suggest the presence of challenges in reading skills, more specifically in word identification, but also in reading comprehension. Writing challenges, although less documented, are also observed, notably in planning skills, expressing ideas, but also in the revision and correction steps of a written piece. Orthographic production abilities could also be inferior to standardized norms. If identification and isolated word production challenges would be explained by an inability to store and reuse orthographic representations in the orthographic lexicon, few studies were oriented on the French dysphasic student’s construction of this lexicon. Studies conducted on English samples must be carefully interpreted, as French and English have very different orthographic codes with each their particularities. The main goal of this exploratory study is to describe the orthographic competences of dysphasic students and comprehend what factors are influencing their language development. It is currently considered that phonological awareness, rapid automatized naming and short-term verbal memory abilities could very well predict the learning process of reading and writing. Other factors are recognized to predict success in reading and writing, notably visuoattentional skills, graphophonological processes or also automatization capacities. Relying on a large body of data suggesting the existence of phonological difficulties experienced by dysphasic students, this study will try to verify if those deficits explain the poor orthographical knowledge of those learners. The main goal of this study is to describe the orthographical knowledge of French elementary school students affected by DLD. Three goals are derivatives of the main one: 1) Describing the orthographical knowledge of the dysphasic student; 2) Identify if the written word production results are related to other tests using orthographical knowledge such as word/pseudo-word recognition and reading comprehension and 3) Identify if phonological factors such as short term verbal memory, phonological awareness, graphophonological processes as well as rapid automatized naming are related to the dysphasic student’s orthographical representation. A group comparative methodological approach was used in this study in order to analyze the results of three groups of participants of the study sample : 1) an experimental group including students with severe DLD (DYS, N = 25), 2) a controlled group matched according to reading skill level (CL, N = 26) and a controlled group matched according to chronological age (CA, N = 42). This exploratory study’s results suggest that the dysphasic students’ performances in orthographical production are similar to those of the younger students of group CL. Furthermore, students affected by DLD seem to score inferior results in tests evaluating phonological abilities, notably short term verbal memory, phonological conscience, rapid automatized naming and graphophonological processes, again demonstrating results similar to those of students of group CL. Conclusively, heterogenic and discordant links between the French dysphasic elementary school learners’ scores in phonological tests and orthographical knowledge tests show that phonological knowledge is not entirely the cause of delays in the development of their orthographical skills.