Baby’s beginnen schijnbaar doelloos en zonder externe prikkels te schoppen, wiebelen en bewegen zodra ze geboren zijn. terwijl ze nog in de baarmoeder zijn. Deze worden ‘spontane bewegingen’ genoemd en wetenschappers denken dat ze cruciaal zijn voor de groei van het sensomotorische systeem: ons vermogen om onze spieren, beweging en coördinatie te reguleren.
Inzicht in deze willekeurige bewegingen en hun betrokkenheid daarbij vroege menselijke ontwikkeling kunnen helpen bij het identificeren van vroege indicatoren voor bepaalde ontwikkelingsstoornissen, zoals hersenverlamming.
Een nieuwe studie door de Universiteit van Tokyo suggereert dat spontane, willekeurige babybewegingen de ontwikkeling van hun sensomotorische systeem bevorderen. Wetenschappers hebben een gedetailleerde bewegingsregistratie van pasgeborenen en zuigelingen geïntegreerd met een computermodel van het bewegingsapparaat om de spiercommunicatie en -sensatie door het hele lichaam te bestuderen.
Op basis van de willekeurige verkennende activiteit van de baby's ontdekten wetenschappers spierinteractiepatronen die de baby's in staat zouden stellen opeenvolgende bewegingen uit te voeren. Inzicht in hoe ons sensomotorisch systeem zich ontwikkelt, zou inzicht kunnen bieden in de oorsprong van menselijke beweging en eerdere diagnose van ontwikkelingsstoornissen.
Projectassistent-professor Hoshinori Kanazawa van de Graduate School of Information Science and Technology zei: “Eerder onderzoek naar de sensomotorische ontwikkeling heeft zich gericht op kinematische eigenschappen, spieractiviteiten die beweging veroorzaken in een gewricht of een deel van het lichaam. Ons onderzoek richtte zich echter op spieractiviteit en sensorische invoersignalen voor het hele lichaam. Door een musculoskeletaal model en een neurowetenschappelijke methode te combineren, ontdekten we dat spontane bewegingen, die geen expliciete taak of doel lijken te hebben, bijdragen aan een gecoördineerde sensomotorische ontwikkeling.”
Met behulp van motion capture-technologie registreerden wetenschappers de gewrichtsbewegingen van twaalf gezonde pasgeborenen (minder dan tien dagen oud) en tien jonge baby's (ongeveer drie maanden oud). Vervolgens schatten ze de spieractiviteit en sensorische inputsignalen van de baby's met behulp van een computermodel voor het hele lichaam, op babyschaal, dat ze hadden gemaakt.
Last but not least gebruikten ze computermethoden om de spatiotemporele (zowel ruimte-tijd) kenmerken van de interactie tussen de invoersignalen en spieractiviteit te onderzoeken.
Kanazawa zei, “We waren verrast dat tijdens spontane bewegingen de bewegingen van baby’s “dwaalden” en dat ze verschillende sensomotorische interacties nastreefden. We noemden dit fenomeen sensomotorisch dwalen. Er wordt algemeen aangenomen dat de ontwikkeling van het sensomotorische systeem over het algemeen afhangt van herhaalde sensomotorische interacties, wat betekent dat hoe vaker je dezelfde actie doet, hoe groter de kans is dat je het leert en onthoudt.
“Onze resultaten impliceerden echter dat baby’s hun sensomotorische systeem ontwikkelen op basis van verkennend gedrag of nieuwsgierigheid, zodat ze niet alleen dezelfde actie herhalen, maar een verscheidenheid aan acties. Bovendien bieden onze bevindingen een conceptueel verband tussen vroege spontane bewegingen en bewegingen neuronale activiteit. '
“De resultaten van het laatste onderzoek ondersteunen de theorie dat pasgeborenen en zuigelingen sensorimotorische modules kunnen verwerven, dat wil zeggen gesynchroniseerde spieractiviteiten en sensorische input, door spontane bewegingen van het hele lichaam zonder een expliciet doel of taak.”
“Ondanks sensomotorisch dwalen vertoonden de baby’s een toename in gecoördineerde bewegingen van het hele lichaam en anticiperende bewegingen. De bewegingen die door de zuigelingengroep werden uitgevoerd, vertoonden meer gemeenschappelijke patronen en opeenvolgende bewegingen, vergeleken met de bewegingen die door de babygroep werden uitgevoerd willekeurige bewegingen van de pasgeboren groep. '
Journal Reference:
- Hoshinori Kanazawa, Yasunori Yamada, Kazutoshi Tanaka, Masahiko Kawai, Fusako Niwa, Kougoro Iwanaga, Yasuo Kuniyoshi, “Open bewegingen structureren sensorimotorische informatie in de vroege menselijke ontwikkeling”, The Proceedings van de National Academy of Sciences van de Verenigde Staten van Amerika: 26 december 2022, DOI: 10.1073 / pnas.2209953120
