Bereits ab der Geburt beginnen Babys scheinbar ziellos und ohne äußere Reize zu treten, zu wackeln und sich zu bewegen noch im Mutterleib. Diese werden als „spontane Bewegungen“ bezeichnet und Wissenschaftler glauben, dass sie für das Wachstum des sensomotorischen Systems – unserer Fähigkeit, unsere Muskeln, Bewegungen und Koordination zu regulieren – von entscheidender Bedeutung sind.
Diese zufälligen Bewegungen und ihre Beteiligung daran verstehen frühe menschliche Entwicklung könnte dabei helfen, Frühindikatoren für bestimmte Entwicklungsstörungen wie Zerebralparese zu erkennen.
Eine neue Studie der University of Tokyo legt nahe, dass spontane, zufällige Bewegungen des Babys die Entwicklung seines sensomotorischen Systems unterstützen. Wissenschaftler haben eine detaillierte Bewegungserfassung von Neugeborenen und Säuglingen mit einem Computermodell des Bewegungsapparates integriert, um die Muskelkommunikation und -empfindung im gesamten Körper zu untersuchen.
Basierend auf der zufälligen Erkundungsaktivität der Babys entdeckten Wissenschaftler Muskelinteraktionsmuster, die es den Babys ermöglichen würden, aufeinanderfolgende Bewegungen auszuführen. Einblicke in die Entwicklung unseres sensomotorischen Systems könnten Erkenntnisse über den Ursprung menschlicher Bewegung und eine frühere Diagnose von Entwicklungsstörungen liefern.
Projektassistent Professor Hoshinori Kanazawa von der Graduate School of Information Science and Technology sagte: „Frühere Forschungen zur sensomotorischen Entwicklung konzentrierten sich auf kinematische Eigenschaften, also Muskelaktivitäten, die eine Bewegung in einem Gelenk oder einem Körperteil bewirken. Unsere Studie konzentrierte sich jedoch auf Muskelaktivität und sensorische Eingangssignale für den gesamten Körper. Durch die Kombination eines Muskel-Skelett-Modells und einer neurowissenschaftlichen Methode haben wir herausgefunden, dass spontane Bewegungen, die scheinbar keine explizite Aufgabe oder keinen expliziten Zweck haben, zu einer koordinierten sensomotorischen Entwicklung beitragen.“
Mithilfe der Motion-Capture-Technologie zeichneten Wissenschaftler die Gelenkbewegungen von 12 gesunden Neugeborenen (weniger als 10 Tage alt) und zehn kleinen Säuglingen (etwa 3 Monate alt) auf. Anschließend schätzten sie die Muskelaktivität und die sensorischen Eingabesignale der Babys mithilfe eines von ihnen erstellten Ganzkörper-Computermodells des Bewegungsapparats im Säuglingsmaßstab.
Zu guter Letzt verwendeten sie Computermethoden, um die räumlich-zeitlichen (sowohl raumzeitlichen) Eigenschaften der Interaktion zwischen den Eingangssignalen und der Muskelaktivität zu untersuchen.
Kanazawa sagte, „Wir waren überrascht, dass die Bewegungen der Säuglinge bei spontanen Bewegungen „wanderten“ und sie verschiedene sensomotorische Interaktionen verfolgten. Wir haben dieses Phänomen sensomotorisches Wandern genannt. Es wird allgemein angenommen, dass die Entwicklung des sensomotorischen Systems im Allgemeinen von wiederholten sensomotorischen Interaktionen abhängt. Das heißt, je öfter man die gleiche Handlung ausführt, desto wahrscheinlicher ist es, dass man sie lernt und sich daran erinnert.“
„Unsere Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass Säuglinge ihr sensomotorisches System auf der Grundlage von Erkundungsverhalten oder Neugier entwickeln, sodass sie nicht nur die gleiche Aktion, sondern eine Vielzahl von Aktionen wiederholen. Darüber hinaus liefern unsere Ergebnisse eine konzeptionelle Verbindung zwischen frühen spontanen Bewegungen und neuronale Aktivität"
„Die Ergebnisse der neuesten Studie stützen die Theorie, dass Neugeborene und Säuglinge durch spontane Ganzkörperbewegungen ohne expliziten Zweck oder Aufgabe sensomotorische Module, also synchronisierte Muskelaktivitäten und sensorische Eingaben, erwerben können.“
„Obwohl die Babys sensomotorisch umherwanderten, zeigten sie eine Zunahme koordinierter Ganzkörperbewegungen und vorausschauender Bewegungen. Die von der Säuglingsgruppe ausgeführten Bewegungen zeigten häufigere Muster und aufeinanderfolgende Bewegungen als die zufällige Bewegungen der Neugeborenengruppe"
Journal Referenz:
- Hoshinori Kanazawa, Yasunori Yamada, Kazutoshi Tanaka, Masahiko Kawai, Fusako Niwa, Kougoro Iwanaga, Yasuo Kuniyoshi, „Offene Bewegungen strukturieren sensomotorische Informationen in der frühen menschlichen Entwicklung“, The Proceedings of the National Academy of Sciences der Vereinigten Staaten von Amerika: 26. Dezember 2022, DOI: X
