International Journal of Bilingualism
15(4) 408 –425
© The Author(s) 2011 
Reprints and permission:
DOI: 10.1177/1367006911403201
The relationship between 
vocabulary and short-term 
memory measures in monolingual 
and bilingual speakers
Margarita Kaushanskaya
University of Wisconsin-Madison, USA
Henrike K. Blumenfeld
San Diego State University, USA
Viorica Marian
Northwestern University, USA
Previous studies have indicated that bilingualism may influence the efficiency of lexical access in adults. 
The goals of this research were (1) to compare bilingual and monolingual adults on  their native-
language vocabulary performance, and (2) to examine the relationship between short-term memory 
skills and vocabulary performance in monolinguals and bilinguals. In Experiment 1, English-speaking 
monolingual adults and simultaneous English–Spanish bilingual adults were administered measures 
of  receptive  English  vocabulary  and  of  phonological  short-term  memory.  In  Experiment  2, 
monolingual adults were compared to sequential English–Spanish bilinguals, and were administered 
the same measures as in Experiment 1, as well as a measure of expressive English vocabulary. 
Analyses  revealed  comparable  levels  of  performance  on  the  vocabulary  and  the  short-term 
memory measures in the monolingual and the bilingual groups across both experiments. There 
was a stronger effect of digit-span in the bilingual group than in the monolingual group, with high-
span bilinguals outperforming low-span bilinguals on vocabulary measures. Findings indicate that 
bilingual speakers may rely on short-term memory resources to support word retrieval in their 
native language more than monolingual speakers.
sequential bilinguals, short-term memory, simultaneous bilinguals, vocabulary
Corresponding author:
Margarita Kaushanskaya, Department of Communicative Disorders, University of Wisconsin-Madison, 1975 Willow 
Drive, Madison, WI 53706, USA 
Pdf edit hyperlink - insert, remove PDF links in, ASP.NET, MVC, Ajax, WinForms, WPF
Free C# example code is offered for users to edit PDF document hyperlink (url), like inserting and deleting
adding a link to a pdf in preview; pdf hyperlink
Pdf edit hyperlink - VB.NET PDF url edit library: insert, remove PDF links in, ASP.NET, MVC, Ajax, WinForms, WPF
Help to Insert a Hyperlink to Specified PDF Document Page
add links to pdf file; add page number to pdf hyperlink
Kaushanskaya et al. 
Vocabulary skills form the foundation of linguistic and cognitive functioning, influencing morpho-
syntactic ability (e.g., Bates, Bretherton, & Snyder, 1988; Carlisle & Nomanbhoy, 1993), reason-
ing skills (e.g., Booth, Waxman, & Huang, 2005; Golinkoff, Mervis, & Hirsh-Pasek, 1994; Nippold, 
Erskine, & Freed, 1988; Smith, Jones, Landau, Gershkoff-Stowe, & Samuelson, 2002), metalin-
guistic capacity (e.g., Bialystok, 1988; Galambos & Goldin-Meadow, 1990; Yelland, Pollard, & 
Mercuri, 1993), and literacy acquisition (e.g., Metsala & Walley, 1998; Nation & Snowling, 1998; 
Wise, Sevick, Morris, Lovett, & Wolf, 2007). Vocabulary skills are also impacted by bilingualism, 
because bilingual experience necessarily implies reduced lexical exposure to each language. It is 
not surprising that sequential bilinguals (who acquire their second language/L2 after acquiring 
their native language/L1), tested in their second language, score lower on vocabulary measures 
than  their  monolingual  peers  (e.g.,  Kohnert,  Hernandez,  &  Bates,  1998;  Roberts,  Garcia, 
Desrochers, & Hernandez, 2002; Rosselli et al., 2000). What is perhaps more surprising is that a 
similar pattern of findings has been documented for sequential bilinguals who are tested in their 
native language (L1), and for simultaneous bilinguals (who acquire their two languages simultane-
ously from birth). For example, both sequential and simultaneous bilingual children tested in their 
L1 tend to score lower on vocabulary measures than their age-matched monolingual peers (e.g., 
Ben-Zeev, 1977; Paez & Rinaldi, 2006; Pearson, Fernandez, & Oller, 1993; Windsor & Kohnert, 
2004). (Note that this finding does not apply to conceptual development, because when bilingual 
children’s vocabulary is measured in both languages, bilingual children tend to perform on a par 
with monolingual children, e.g., Pearson et al., 1993).
Patterns of weakened vocabulary performance in each of the bilinguals’ two languages have 
also been noted in adults, although the findings are less reliable than in children. Evidence for 
discrepancies  between  monolingual  and  bilingual performance  was  obtained  in  studies  using 
picture-naming and semantic-fluency tasks that test the efficiency of lexical access (e.g., Bialystok, 
Craik, & Luk, 2008; Gollan, Montoya, & Werner, 2002). For example, English–Spanish sequen-
tial bilinguals who were more dominant in English showed reduced semantic fluency perform-
ance compared to monolingual speakers of English (e.g., Gollan et al., 2002), suggesting more 
effortful access to English words, perhaps as a result of knowing Spanish. Similarly, bilinguals 
tested in their native and more dominant language showed reduced picture-naming performance 
(Ivanova & Costa, 2008) and increased rates of tip-of-the-tongue (TOT) states (Michael & Gollan, 
2004) compared to monolingual speakers. However, standardized vocabulary measures that test 
the latent level of vocabulary knowledge (rather than the efficiency of lexical access), have not 
always yielded monolingual advantages. Some studies found that bilinguals tested in their domi-
nant language (English) demonstrated lower receptive and expressive vocabulary performance 
than their monolingual English-speaking peers (e.g., Bialystok et al., 2008; Portocarrero, Burright, 
& Donovick, 2007). Alternatively, other studies demonstrated comparable bilingual and mono-
lingual  performance  on  standardized  vocabulary  measures  such  as  the  Peabody  Picture 
Vocabulary Test (e.g., Bialystok, Craik, Klein, & Viswanathan, 2004; Blumenfeld & Marian, 
2007; Kaushanskaya & Marian, 2009). Therefore, while there is a general consensus that expo-
sure to two languages can influence bilinguals’ vocabulary skills in the native and/or dominant 
language, it remains unclear whether these effects are similar for simultaneous and sequential 
bilinguals, and whether these discrepancies can be observed on offline vocabulary tasks that do 
not require speedy lexical access.
The present study addressed two goals. The first goal was to compare bilingual and monolin-
gual performance on standardized measures of vocabulary knowledge. In Experiment 1, monolin-
gual  participants  were  contrasted  with  simultaneous  bilinguals,  while  in  Experiment  2, 
monolingual  participants were contrasted with sequential bilinguals. In both  experiments, we 
How to C#: Basic SDK Concept of XDoc.PDF for .NET
XDoc.PDF for .NET allows C# developers to edit hyperlink of PDF document, including editing PDF url links and quick navigation link in bookmark/outline.
adding hyperlinks to pdf; add hyperlink pdf
VB.NET PDF: Basic SDK Concept of XDoc.PDF
XDoc.PDF for .NET allows VB.NET developers to edit hyperlink of PDF document, including editing PDF url links and quick navigation link in bookmark/outline.
pdf email link; add hyperlink to pdf online
International Journal of Bilingualism 15(4)
were interested in testing whether bilinguals’ performance in English, their native and dominant 
language would differ from monolinguals’ performance. Our second goal was to examine whether 
differences in phonological short-term memory capacity would contribute to monolingual and 
bilingual performance patterns on vocabulary measures. Phonological short-term memory refers 
to one’s ability  to remember linguistic information for a brief period of time (e.g., Baddeley, 
1986). A large body of literature links phonological short-term memory capacity to vocabulary 
acquisition and word learning in both children (e.g., Gathercole, 1995; Gathercole & Baddeley, 
1990;  Service, 1992;  Service  &  Kohonen,  1995)  and  adults  (e.g., Atkins  &  Baddeley,  1998; 
Baddeley, Papagno, & Vallar, 1988; Papagno & Vallar, 1992). Therefore, phonological short-term 
memory was the logical choice as a possible factor in bilingual and monolingual performance on 
vocabulary measures.
The role of short-term phonological memory in vocabulary 
Phonological short-term memory capacity is an important predictor of vocabulary acquisition pat-
terns in children and adolescents (e.g., Gathercole & Adams, 1993, 1994; Gathercole, Service, 
Hitch, Adams, & Martin, 1999), and word learning in children and adults (e.g., Gathercole, Hitch, 
Service, & Martin, 1997). With regards to vocabulary knowledge, a clear link between phonologi-
cal short-term memory and vocabulary development has been established in children. For example, 
children’s performance on the nonword repetition task (where one has to repeat nonwords) as well 
as on the digit-span task (where one has to repeat sequentially presented digits in the correct order) 
predicted children’s performance on vocabulary tests, both concurrently and longitudinally (e.g., 
Gathercole et al., 1997; 1999; Gathercole, Willis, Emslie, & Baddeley, 1992). With regards to word 
learning, children’s performance on the nonword repetition task predicted their ability to learn new 
words in their own language (e.g., Gathercole & Baddeley, 1990) as well as in a second language 
(e.g., Service, 1992; Service & Kohonen, 1995).
For adults, an analogous relationship between phonological short-term memory capacity and 
word learning  has been observed. For example, adults’  nonword repetition  performance pre-
dicted their ability to learn pseudowords based on L1 phonotactics (e.g., Atkins & Baddeley, 
1998; Service, Maury, & Luotoniemi, 2007), as well as to acquire novel words in a foreign lan-
guage (e.g., Baddeley, Papagno, & Vallar, 1988; Cheung, 1996; Dufva & Voeten, 1999; Ellis & 
Beaton, 1993a; Speciale, Ellis, & Bywater, 2004). Similarly, Rosen and Engle (1997) showed 
that when subject to a high cognitive processing load, adults with high working memory spans 
performed  better  on  a  category  fluency  task  than  adults  with  low  working  memory  spans. 
However,  not  every  study  found a  link between phonological short-term memory and word 
learning in adults. For example, Service and Craik (1993) did not find a significant correlation 
between young adults’ word-learning performance and their nonword repetition skills. Service 
and Craik (1993) proposed that young learners may rely on a highly efficient word-learning 
strategy that depends less on phonological memory. It is possible to extend this argument to 
vocabulary performance in adulthood, and to hypothesize that with maturation, the lexical sys-
tem may settle into a relatively stable state, where words can be retrieved and recognized with 
high efficiency. Evidence for reorganization of the lexical system with maturation comes from 
studies showing that in middle childhood, the lexical system shifts to become more categorical 
(e.g., Corsale & Ornstein, 1980;  Sheng, McGregor, & Marian, 2006), and that in adulthood, 
gains in language proficiency result in higher lexical co-activation levels (e.g., Blumenfeld & 
Marian, 2007) and more efficient lexical retrieval (e.g., Michael & Gollan, 2004). Presumably, 
VB.NET PDF Library SDK to view, edit, convert, process PDF file
processing images contained in PDF file. Please click to see details. PDF Hyperlink Edit. RasterEdge PDF SDK for .NET package offers
pdf link; add a link to a pdf
C# PDF Library SDK to view, edit, convert, process PDF file for C#
processing images contained in PDF file. Please click to see details. C#.NET: Edit PDF Hyperlink. RasterEdge PDF SDK for .NET package
adding a link to a pdf; convert excel to pdf with hyperlinks
Kaushanskaya et al. 
an efficient system would not need to rely on phonological memory resources to support lexical 
retrieval, and the link between phonological short-term memory and vocabulary would thus be 
diluted in adults. The question remains, however, whether reliance on phonological memory 
would be maintained in adults whose vocabulary skills are weaker, as appears to be the case with 
bilingual speakers.
While the hypothesis that the strength of the relationship between two sets of cognitive skills 
may vary with language status (monolingual vs. bilingual) has not been previously tested, there is 
support for this hypothesis in the language-disorders literature. For example, Robinson, Mervis, 
and Robinson (2003) demonstrated that phonological memory measures correlated strongly with 
performance on grammar tasks in children with Williams Syndrome, but not in typically develop-
ing children. Grammatical skills are particularly weak in children with Williams Syndrome. As a 
result, children with Williams Syndrome relied on their phonological memory skills in order to 
perform the grammar tasks, while typically developing children had no need to do so. Because 
bilinguals may experience more difficulty than monolinguals on vocabulary tasks, it is possible 
that the relationship between phonological short-term memory capacity and vocabulary perform-
ance will be stronger in bilinguals than in monolinguals.
The present study
Findings in the pediatric and adult domains indicate that knowledge of two languages may influ-
ence  bilinguals’  vocabulary  performance.  However,  it  is  unclear  whether  dominant-language 
vocabulary performance is affected by bilingualism, and whether differences in bilingual acquisi-
tion histories (simultaneous vs. sequential bilingualism) bear on dominant-language vocabulary 
performance. The first goal of the present study was to examine bilingual speakers’ performance 
on standardized tests of vocabulary knowledge in English, their native and more dominant lan-
guage.  In Experiment 1, we compared  monolingual speakers to simultaneous English–Spanish 
bilinguals, and used the Peabody Picture Vocabulary Test-III (PPVT III: Dunn & Dunn, 1997) to 
measure participants’ English receptive vocabulary. In Experiment 2, we compared monolingual 
speakers to sequential English–Spanish bilinguals who acquired Spanish later in life, and used both 
the PPVT-III and the Expressive Vocabulary Test (EVT: Williams, 1997) to extend Experiment 1 
findings to a measure of expressive vocabulary.
Because phonological short-term memory capacity has been linked to lexical performance in 
previous work, the second goal of the present study was to examine the relationship between pho-
nological short-term memory and vocabulary knowledge in monolingual and bilingual speakers. In 
both Experiment 1 and Experiment 2, the digit-span task was administered to participants to obtain 
a measure of their phonological short-term memory. The digit-span task was chosen in light of 
evidence demonstrating that the working memory system subsumes both memory for the order in 
which information is presented (the sequential component) and memory for the information itself 
(the representational component – e.g., Burgess & Hitch, 1999; Gupta, 2003; Page & Norris, 1998). 
It is the sequential component of working memory that appears to be tightly linked to lexical per-
formance (Gupta, 2003; Majerus, Poncelat, Elsen, & Van der Linden, 2006; Majerus, Poncelat, 
Greffe, & Van der Linden, 2006), and the digit-span task indexes this sequential component of 
working memory (Majerus, Poncelat, Van der Linden, & Weekes, 2008). Previous work demon-
strated  stronger  reliance on  phonological  memory  during linguistic  tasks  in  participants  with 
weaker levels of language function. In the present study, we tested the hypothesis that the relation-
ship between the digit-span task and the vocabulary measures would be stronger in bilinguals than 
in monolinguals.
VB.NET Create PDF from Excel Library to convert xlsx, xls to PDF
C#.NET edit PDF digital signatures, C#.NET edit PDF sticky note Merge all Excel sheets to one PDF file in VB Change Excel hyperlink to PDF hyperlink and bookmark.
add url to pdf; add links to pdf online
C# Create PDF from Word Library to convert docx, doc to PDF in C#.
Able to get word count in PDF pages. Change Word hyperlink to PDF hyperlink and bookmark. Free online Word to PDF converter without email.
add links to pdf document; adding an email link to a pdf
International Journal of Bilingualism 15(4)
Experiment 1: Relating digit-span performance to measures of 
receptive vocabulary in monolinguals and bilinguals
In Experiment 1, receptive vocabulary knowledge and phonological short-term memory abilities 
were examined in a group of native monolingual English speakers and a group of simultaneous 
English–Spanish  bilinguals  who had learned both English  and Spanish early in life  and were 
English-dominant. Because the bilingual group was dominant in English, and because both groups 
had received their education in the USA and were currently students at a major university in the 
USA, we predicted that bilingual and monolingual receptive vocabulary scores (as measured by 
the PPVT-III) would not differ. However, since bilinguals had consistently spent less time through-
out their lives using English (due to Spanish exposure), we reasoned that English lexical represen-
tations would be less readily accessible. As a consequence, we predicted that bilinguals would rely 
more  on  phonological short-term  memory  during  vocabulary  retrieval  than  their  monolingual 
peers, resulting in a stronger relationship between receptive vocabulary and digit-span perform-
ance in bilinguals than in monolinguals.
Experiment 1 method
Participants. Fifty-four participants were recruited for Experiment 1, including 24 English–Spanish 
bilinguals  and  30  English-speaking monolinguals  (see  Table  1  for participant  characteristics). 
Bilinguals and monolinguals were matched in terms of age and education levels, and all partici-
pants spoke English as their dominant language. Participants in the bilingual sample had acquired 
English and Spanish simultaneously, with a mean Spanish acquisition age of 1.7 years (SE = 0.5). 
Language proficiency, learning history, and current exposure data were obtained from all bilingual 
participants using the Language Experience and Proficiency Questionnaire (Marian, Blumenfeld, 
& Kaushanskaya, 2007). All English–Spanish bilinguals indicated English to be their dominant 
language,  and reported speaking  Spanish with  a  high degree of proficiency  (on  average  7.97, 
SE = 0.26, on a scale from zero to 10), and being exposed to Spanish on average 23% of the time 
(SE = 3.0) on a daily basis.
Procedure.  All participants were administered standardized tests of receptive vocabulary in English 
(their dominant language) and of phonological short-term memory. The receptive vocabulary test 
Table 1.  Experiment 1: Monolingual and bilingual participant characteristics (Means and SE values)
English–Spanish bilinguals
F and p values
21.40 (0.71)
22.13 (1.1)
F (1, 52) = 0.75, p = 0.56
Years of education
15.05 (0.53)
15.38 (0.58)
F (1, 52) = 0.80, p = 0.68
Spanish acquisition age
1.71 (0.48)
Percentage of daily exposure 
to L2 (out of 100%)
22.88 (2.97)
Self-rated L2 speaking 
proficiency (0–10 scale)
7.63 (0.28)
Self-rated L2 understanding 
proficiency (0–10 scale)
8.67 (0.25)
Self-rated L2 reading 
proficiency (0–10 scale)
7.63 (0.27)
VB.NET Create PDF from Word Library to convert docx, doc to PDF in
Set File Permissions. Password: Open Document. Edit Digital Signatures. Ability to get word count of PDF pages. Change Word hyperlink to PDF hyperlink and bookmark
add a link to a pdf in preview; c# read pdf from url
.NET PDF SDK - Description of All PDF Processing Control Feastures
signature; Add signature image to PDF file. PDF Hyperlink Edit. Support outline; More about PDF Hyperlink Edit ▶. PDF Metadata Edit. Support
convert a word document to pdf with hyperlinks; adding links to pdf
Kaushanskaya et al. 
was the Peabody Picture Vocabulary Test-III (Dunn & Dunn, 1997). On the PPVT-III, participants 
are required to match an auditory label to one of four pictures presented as choices. The phonologi-
cal memory test was the digit-span sub-test of the Comprehensive Test of Phonological Processing 
(CTOPP: Wagner, Torgesen, & Rashotte, 1999). On the digit-span sub-test, participants are required 
to repeat strings of digits that increase from one to nine in the order they were presented.
Analyses. To examine the relationship between vocabulary retrieval and working memory abilities in 
bilinguals and monolinguals, three sets of analyses were conducted. First, to compare bilinguals’ and 
monolinguals’ performance on the vocabulary and working memory measures, between-group t-tests 
were conducted. Second, to examine the relationship between the vocabulary and working memory 
measures in each of the two groups, both correlations and between-group analyses were performed. 
PPVT-III scores and digit-span scores were entered into Pearson correlation analyses for the mono-
lingual and the bilingual group. Next, participants were median-split into high-span and low-span 
sub-groups  based  on their digit-span scores and within-group and between-group  analyses were 
conducted on vocabulary knowledge. Third, to confirm the role of short-term memory in vocabulary 
retrieval, both the monolingual and the bilingual groups were divided into high-vocabulary and low-
vocabulary sub-groups based on their PPVT-III scores. Separate Pearson correlation analyses between 
the vocabulary and the digit-span measures were conducted for monolingual high-vocabulary and 
low-vocabulary sub-groups and for bilingual high-vocabulary and low-vocabulary sub-groups.
Experiment 1 results and discussion
Comparing bilinguals and monolinguals on vocabulary and digit-span measures. Independent-samples 
t-tests revealed similar performance on the PPVT-III for bilinguals (M = 79.8, SE = 4.2) and mono-
linguals (M = 81.8, SE = 3.5), t (52) = 0.37, p = 0.72, as well as similar performance on the digit-span 
task for bilinguals (M = 74.8, SE = 4.8) and monolinguals (M = 75.8, SE = 3.9), t (52) = 0.18, p = 0.86. 
These  comparisons  indicate  that  bilingualism  did  not  reduce  the  level  of  dominant-language 
vocabulary and short-term memory performance found in monolinguals.
Relating digit-span and vocabulary performance in monolinguals and bilinguals
Pearson correlation analyses. Monolingual and bilingual participants’ PPVT-III scores were cor-
related with  their digit-span scores. Correlation analyses revealed  that in monolingual English 
speakers, digit-span scores did not correlate with the PPVT-III (r = 0.35, p = 0.1). However, in bilin-
gual English–Spanish speakers, digit-span scores correlated strongly and positively with PPVT-III 
scores (r = 0.65, p = 0.001).
High- vs. low-span analyses. In order to compare participants with high and low working memory 
spans on vocabulary knowledge, monolingual and bilingual participants were divided into high-
span and low-span sub-groups based on their digit-span performance. The median-split procedure 
resulted in comparable sub-groups for bilinguals and monolinguals. For bilinguals, the low-span 
sub-group showed an average performance in the 57th percentile (SE = 6.17), while the high-span 
group showed an average performance in the 92nd percentile (SE = 1.40), t (22) = 5.5, p < .001. 
For monolinguals, the low-span sub-group showed an average performance in the 60th percen-
tile (SE = 5.23) while the high-span group showed an average performance in the 92nd percentile 
(SE = 1.17), t (28) = 5.9, p < .001.
Univariate Analyses of Variance with digit-span (high vs. low) as the independent variable were 
conducted separately for bilingual and monolingual participants. For monolinguals, analyses of 
International Journal of Bilingualism 15(4)
variance did not reveal an effect of digit-span on PPVT-III performance, F (1, 28) = 0.88, p = 0.36, 
2 = 0.03. That is, participants in the high-span and low-span monolingual sub-groups did not dif-
fer in their vocabulary performance. Conversely, for bilinguals, analysis of variance revealed an 
effect of digit-span on PPTV-III performance, F (1, 22) = 4.85, p = 0.038, η
2 = 0.18. This finding 
suggests that bilinguals in the high-span group outperformed bilinguals in the low-span group on 
receptive vocabulary.
Relating working memory to vocabulary performance in high- and low-vocabulary participants.  To exam-
ine whether participants with different vocabulary skills differed in how they recruited memory 
resources during vocabulary retrieval, participants in the monolingual and the bilingual groups were 
divided into high-vocabulary and low-vocabulary sub-groups based on their receptive vocabulary 
scores. In monolinguals, a median-split procedure based on PPVT-III scores yielded a high-receptive- 
vocabulary  sub-group (Mean Percentile = 94.72, SE = 0.98) and a low-receptive-vocabulary  sub-
group (Mean Percentile = 68.87, SE = 5.00), t (28) = 5.1, p < 0.001. In bilinguals, the same procedure 
also yielded a high-receptive-vocabulary sub-group (Mean Percentile = 94.57, SE = 1.29) and a low-
receptive vocabulary sub-group (Mean Percentile = 65.00, SE = 5.66), t (22) = 5.1, p = 0.004.
Pearson correlation analyses were conducted within each sub-group to examine the relationship 
between receptive vocabulary skills and digit-span. For monolinguals, the relationship between 
PPVT-III and digit-span scores was not significant for either the high-receptive-vocabulary group 
(r = 0.05; p = 0.87) or for the low-receptive-vocabulary group (r = 0.17; p = 0.54). Interestingly, for 
bilinguals, the relationship between PPVT-III scores and digit-span remained insignificant for the 
high-receptive-vocabulary group (r = –0.052; p = 0.87), but became positively correlated and highly 
significant for the  low-receptive-vocabulary group (r = 0.80; p = 0.002). These findings suggest 
that, for bilinguals, the positive correlation between receptive vocabulary and working memory 
abilities was present only in low-performance individuals. It is possible that, due to reduced expo-
sure to each of their languages, bilinguals with lower vocabularies have to work harder to retrieve 
words during auditory comprehension. Because of these additional task demands, low-vocabulary 
bilinguals may make increased use of memory resources during word comprehension.
In sum, findings in Experiment 1 confirmed the prediction of a stronger link between receptive 
vocabulary  and  phonological  short-term  memory  in  bilinguals  compared  to  monolinguals. 
Moreover, follow-up analyses suggested that bilinguals with low vocabulary knowledge relied 
more on phonological short-term memory  during vocabulary testing than  bilinguals  with  high 
vocabulary knowledge.  Together, these findings suggest  that  phonological  short-term  memory 
capacity may influence bilinguals’ ability to retrieve words during comprehension. The goal of 
Experiment 2 was to extend these findings to late bilinguals, and to expressive vocabulary skills.
Experiment 2: Relating digit-span performance to measures 
of receptive and productive vocabulary in monolinguals and 
Results of Experiment 1 indicate that simultaneous (early) bilinguals, who learned both languages 
from an early age, when tested in their dominant language, do not demonstrate lower levels of 
receptive vocabulary knowledge than monolinguals. These findings are consistent with a number 
of other studies that have found similar levels of vocabulary performance in monolingual speakers 
and bilingual speakers tested in their native and dominant language (e.g., Bialystok et al., 2004; 
Blumenfeld & Marian, 2007; Kaushanskaya & Marian, 2009). However, Experiment 1 also showed 
that seemingly comparable levels of receptive vocabulary knowledge in simultaneous bilinguals 
Kaushanskaya et al. 
and monolinguals may be an outcome of different cognitive strategies in the two groups. Bilinguals, 
but not monolinguals, tend to rely on their phonological short-term memory in order to complete a 
word recognition task. The bilingual performance pattern appears to be driven by bilingual partici-
pants with relatively low receptive vocabulary skills. Conversely, monolinguals do not appear to 
rely on phonological short-term memory for word recognition, and this is the case for monolin-
guals with relatively high and relatively low receptive vocabulary skills. The goal of Experiment 2 
was to examine whether similar patterns of results would be obtained with sequential (late) bilin-
guals, who were exposed to their L2 after having fully acquired their L1. We also aimed to replicate 
the findings of Experiment 1 for receptive vocabulary knowledge and to extend them to a measure 
of expressive vocabulary. Word recognition is a less taxing cognitive task than word production 
(e.g., De Groot & Keijzer, 2000; Ellis & Beaton, 1993b). Therefore, we expected an even stronger 
relationship between phonological short-term memory and performance on the expressive vocabu-
lary task in bilinguals in Experiment 2.
Experiment 2 method
Participants. Sixty participants were recruited for Experiment 2: 30 sequential English–Spanish 
bilinguals and 30 English-speaking monolinguals. None of the participants tested in Experiment 2 
took part in Experiment 1. Participant characteristics are presented in Table 2. The two groups were 
comparable in terms of age and education levels. All participants were native speakers of English, 
with participants in the bilingual group having acquired Spanish as a second language on average 
at 7.5 years of age (SE = 1.4). A comparison between bilingual participants in Experiment 1 and 
Experiment 2 showed that bilinguals in Experiment 2 acquired Spanish at a significantly later age 
than participants in Experiment 1 (p < 0.01). Language proficiency, learning history, and current 
exposure data were obtained from all bilingual participants using the Language Experience and 
Proficiency Questionnaire (Marian et al., 2007). Bilingual participants’ learning history data (see 
Table 2) revealed that English–Spanish bilinguals spoke Spanish with a high degree of proficiency 
(on average, 7.5, SE = 1.4 on a scale from zero to 10), and were exposed to Spanish about 12% of 
the  time  (SE = 14.1)  on  a  daily  basis. All  participants  reported  English  to  be  their  dominant 
Table 2.  Experiment 2: Monolingual and bilingual participant characteristics (Means and SE values)
English–Spanish bilinguals
F and p values
22.64 (0.91)
22.12 (0.90)
F (1, 59) = 0.17, p = 0.69
Years of education
15.80 (0.46)
15.43 (0.46)
F (1, 59) = 0.33, p = 0.57
L2 acquisition age
7.39 (1.03)
Percentage of daily exposure 
to L2 (out of 100%)
12.2 (14.1)
Self-rated L2 speaking 
proficiency (1–10 scale)
7.29 (0.26)
Self-rated L2 understanding 
proficiency (1–10 scale)
7.82 (0.22)
Self-rated L2 reading 
proficiency (1–10 scale)
7.29 (0.29)
International Journal of Bilingualism 15(4)
Procedure. Standardized English vocabulary tests (receptive and expressive) were administered to 
all participants. As in Experiment 1, participants’ receptive vocabulary knowledge was measured 
using the Peabody Picture Vocabulary Test-III (Dunn & Dunn, 1997), and their phonological short-
term memory was measured using the digit-span sub-test of the Comprehensive Test of Phonologi-
cal Processing (CTOPP: Wagner et al. 1999). In addition, participants’ expressive vocabulary was 
measured using the Expressive Vocabulary Test (EVT: Williams, 1997). The EVT requires partici-
pants to produce a synonym to an auditory label while looking at the appropriate picture.
Analyses.  Three sets of analyses were conducted. First, to compare bilingual and monolingual lev-
els of performance on the vocabulary and the digit-span measures, between-group comparisons 
were performed. Second, to examine the relationship between the digit-span and the vocabulary 
measures across the two groups, both correlation and group-based analyses were performed. Pear-
son  correlation  analyses were  conducted  where  the digit-span scores  were correlated  with the 
PPVT-III and the EVT scores for the monolingual and the bilingual group. Between-group com-
parisons were conducted where participants were median-split into the high-span and the low-span 
sub-groups based on their digit-span scores. Third, to substantiate the role of phonological memory 
in vocabulary retrieval, both the monolingual and the bilingual groups were divided into a high-
vocabulary and a low-vocabulary sub-group based on their PPVT-III and EVT scores. Separate 
Pearson correlation analyses between the vocabulary and the digit-span measures were conducted 
for monolingual high-vocabulary and low-vocabulary sub-groups and for bilingual high-vocabu-
lary and low-vocabulary sub-groups.
Experiment 2 results and discussion
Comparing bilinguals and monolinguals on vocabulary and digit-span measures. Independent-samples 
t-tests revealed comparable performance levels across monolinguals and bilinguals on the PPVT-
III, t (59) = 0.78, p = 0.44, the EVT, t (59) = 1.65, p = 0.10, and the digit-span task, t (59) = 0.14, 
p = 0.89 (see Table 3). These comparisons indicate that bilingualism did not reduce or increase 
native-language vocabulary and working memory performance in sequential bilinguals.
Relating digit-span and vocabulary performance in monolinguals and bilinguals
Pearson correlation  analyses.  Monolingual and bilingual participants’ PPVT-III and EVT data 
were correlated with the digit-span data (see Table 4). Correlation analyses revealed that in mono-
lingual English speakers, digit-span scores did not correlate with either the PPVT-III (p = 0.29) or 
the EVT scores (p = 0.19). Conversely, in bilingual English–Spanish speakers, digit-span scores 
correlated strongly and positively with both the PPVT-III data (p < 0.001) and the EVT data (p 
< 0.001).
Table 3.  Experiment 2: Monolingual and bilingual performance on vocabulary and phonological short-term 
memory measures (Means and SE values)
English–Spanish bilinguals
PPVT-III (percentile)
86.36 (2.92)
83.08 (2.93)
EVT (percentile)
91.57 (3.74)
82.90 (3.68)
Digit-span (percentile)
75.82 (3.78)
75.07 (3.71)
Kaushanskaya et al. 
Table 5.  Experiment 2: Between-group comparisons for high-span and low-span monolingual and bilingual 
participants (Means and SE values)
High-span monolinguals
Low-span monolinguals
PPVT-III (percentile)
88.60 (2.86)
83.77 (3.07)
EVT (percentile)
94.79 (3.15)
87.85 (3.38)
High-span bilinguals
Low-span bilinguals
PPVT-III (percentile)
90.59 (4.39)
73.85 (4.87)
EVT (percentile)
94.96 (5.31)
68.07 (5.89)
High- vs. low-span analyses.   Participants in the monolingual and the bilingual group were divided 
into a high-span and a low-span sub-group based on their digit-span performance. In both groups, 
the median-split procedure resulted in comparable sub-groups. For monolingual speakers, the low-
span sub-group performed on average in the 61st percentile (SE = 4.68) while the high-span group 
performed on average in the 89th percentile (SE = 1.35). For bilingual speakers, the low-span sub-
group performed on average in the 56th percentile (SE = 4.88), while the high-span  group per-
formed on average in the 90th percentile (SE = 1.27).
Univariate Analyses of Variance with digit-span (high vs. low) as the independent variable were 
conducted separately for monolingual and bilingual participants. For monolinguals, ANOVAs did 
not reveal an effect of digit-span for performance on either the PPVT-III (F (1, 29) = 1.32, p = 0.26) 
or the EVT (F (1, 29) = 2.26, p = 0.15). That is, high-span and low-span monolingual sub-groups 
did not differ in their vocabulary scores. Conversely, for bilinguals, Univariate ANOVAs yielded a 
significant effect of  digit-span  on  both  the PPVT-III performance  (F  (1,  29) = 6.52, p  < 0.01, 
= 0.19) and the EVT performance (F (1, 29) = 11.52, p < 0.01, η
= 0.30). Bilinguals in the high-
span group outperformed bilinguals in the low-span group on both the receptive and expressive 
vocabulary measures (see Table 5).
Relating short-term memory to vocabulary performance in high- and low-vocabulary participants. Par-
ticipants in the monolingual and the bilingual groups were divided into a high-vocabulary and a 
low-vocabulary sub-group based on their receptive and expressive vocabulary scores. In monolin-
guals, a median-split procedure based on  PPVT-III scores yielded a high-receptive-vocabulary 
sub-group  (Mean  Percentile = 94.62,  SE = 1.02)  and  a  low-receptive-vocabulary  sub-group 
(Mean Percentile = 79.20,  SE = 2.71).  In  bilinguals,  the same  procedure  also  yielded a high-
receptive-vocabulary  sub-group  (Mean  Percentile = 97.36,  SE = 0.53)  and  a  low-receptive-
vocabulary sub-group (Mean Percentile = 67.79, SE = 4.66). Pearson correlation analyses within 
Table 4.  Experiment 2: Correlations between vocabulary and phonological short-term memory measures 
in monolingual and bilingual participants
English–Spanish bilinguals
r = 0.21
r = 0.61*
r = 0.25
r = 0.70*
*p < 0.001
Documents you may be interested
Documents you may be interested