Sammendrag Denne avhandlingen utforsker spedbarns sensorimotoriske synkronisering til tale. Sensorimotorisk synkronisering innebærer å justere motoriske responser til eksterne rytmer, slik som de som finnes i talesignalet. På befolkningsnivå er det tidligere påvist en bimodal fordeling i voksnes evne til å tilpasse sin taleproduksjon til den gjennomsnittlige frekvensen av stavelser. Det vil si at individer kan karakteriseres som enten såkalte «high synchronizers» eller «low synchronizers» (Assaneo et al., 2019a). «High synchronizers» utmerker seg i språkrelaterte tester og har nevrale trekk som indikerer at de er mer innstilt mot stavelsesfrekvensen. Disse resultatene antyder at sensorimotorisk synkronisering til tale sier noe om forbindelsen mellom auditive og motoriske områder i hjernes språknettverk, og at disse fører til atferdsmessig relevante forskjeller mellom individers taleprosessering. Denne avhandlingen undersøker spesifikt sensorimotorisk synkronisering i spedbarnsalderen og dens relasjon til språkutvikling, med utgangspunkt i resultatene fra tre forskningsartikler. Den første artikkelen undersøker om et mønster av «high synchronizers» og «low synhronizers» også eksisterer blant norsktalende voksne, for å replisere tidligere funn fra talere av andre språk. Våre resultater bekrefter dette mønsteret og bidrar til forståelsen av individuell variasjon, som er relevant for taleprosessering og produksjon, på tvers av kulturer. Den andre artikkelen utforsker hvordan sensorimotorisk synkronisering til tale kan studeres hos spedbarn. Spedbarn produserer en type spontan rytmisk oromotorisk atferd (nonnutritive sucking; NNS) som har blitt mye brukt til å studere talepersepsjon over de siste 50 årene. Denne atferden kan også ha potensial for å undersøke spedbarns synkroniseringsevne, basert på teoretiske forslag og empiriske funn som framheves i artikkelen. Med utgangspunkt i resultater fra forskningslitteraturen på voksnes synkroniseringsevne foreslår jeg i tillegg at sensorimotorisk synkronisering av NNS til tale kan gi innsikt i den nevrale kommunikasjonen mellom auditive og motoriske områder i spedbarns språknettverk. Den tredje artikkelen undersøker sensorimotorisk synkronisering til stavelser hos 2til 4måneder gamle spedbarn, til to relevante frekvenser: 4.5 Hz, som tilsvarer frekvensen av stavelser i ordinær tale, og 3 Hz, som tilsvarer frekvensen av stavelser i spedbarnsrettet tale og prosodiske trekk i ordinær tale. Studien vurderer også sammenhengen mellom disse parameterne og språkutvikling når spedbarna er blitt 12 måneder gamle. Resultatene viser at spedbarn justerer sin NNSfrekvens, slik at den sammenfaller bedre med frekvensen på begge stimulusene. NNS blir også svakt tidsmessig synkronisert til rytmen av stavelser, noe som antyder at de er «low synchronizers». Imidlertid ble det ikke funnet noen sammenheng mellom sensorimotorisk synkronisering og språkutvikling. De overordnede implikasjonene av funnene fra artiklene blir diskutert i sammenbindingsartikkelen, med fokus på tre hovedtemaer. For det første argumenterer jeg for at forbindelsen mellom auditive og motoriske områder i hjernens språknettverk er delvis operativ hos spedbarn mellom 2 og 4 måneder, og at den allerede er delvis innstilt spesielt mot stavelsesfrekvensen, noe som kan studeres gjennom sensorimotorisk synkronisering av NNS. For det andre diskuterer jeg mulige faktorer som kan påvirke utviklingsforløpet fra «low synchronizers» i spedbarnsalder til «high synchronizers» i voksen alder, med vekt på rollen til nevrale modningsprosesser og musikk. Til slutt foreslår jeg mulige forklaringer på hvorfor sensorimotorisk synkronisering ikke korrelerte med senere språkutvikling, spesielt med tanke på nevrale modningsprosesser og metodologiske begrensninger.

This thesis explores sensorimotor synchronization to speech in infancy. Sensorimotor synchronization involves aligning motor responses to external rhythms, such as those embedded in the speech signal. Adults’ ability to align speech production to the rate of syllables in natural speech has been found to be bimodally distributed, forming “high” and “low” synchronizer groups at the population level (Assaneo et al., 2019a). High synchronizers excel on languagerelated tasks and show neural traits indicating better attunement to the syllabic rate. These results imply that such sensorimotor synchronization provides information about the communication between auditory and motor regions of the speech network in the brain, leading to behaviorally relevant differences in speech processing. This thesis specifically examines sensorimotor synchronization in early infancy and its relation to language development, drawing from the results of three research articles. The first article investigates whether a pattern of high and low synchronizers exists for adult Norwegian speakers, to assess the replicability of previous findings. Our results confirm this pattern and contribute to the understanding of individual variability relevant to speech processing and production across cultures. The second article explores how sensorimotor synchronization to speech can be assessed in early infancy. Infants exhibit a rhythmic oromotor behavior (nonnutritive sucking; NNS) which has been used to study speech perception over the last 50 years. This behavior could also have potential when assessing infants’ sensorimotor synchronization, based on theoretical proposals and empirical findings that are highlighted in the article. Building on results from the adult synchronization literature, I additionally propose that sensorimotor synchronization of this behavior could provide information about the neural communication between auditory and motor regions of infants’ speech network. The third article investigates sensorimotor synchronization to syllables in 2to 4montholds, presented at two relevant rates: 4.5 Hz, corresponding to syllables in natural speech, and 3 Hz, corresponding to the frequency of syllables in infant-directed speech and prosodic features in natural speech. The study additionally assesses the relationship between these parameters and language development at 12 months of age. The results suggest that infants adjust the frequency of their NNS to better align with the frequency of both stimuli. Infants’ NNS is also weakly synchronized in time with the syllable rate, suggesting that they are low synchronizers. However, no correlation was found between sensorimotor synchronization and language development. The overall implications of the findings from the articles are discussed in the cover article, concentrating on three main themes. Firstly, I argue that the auditory-motor coupling is somewhat operational from an age range of 2 to 4 months and already tuned toward the syllabic rate, which can be assessed through studying sensorimotor synchronization of NNS. Secondly, I discuss potential factors that may influence the developmental trajectory from low synchronizers in infancy to high and low synchronizers in adulthood, emphasizing the role of neural maturation and music. Finally, I propose explanations as to why sensorimotor synchronization did not correlate with later language development, particularly considering neural maturation and methodological limitations.