Bebisar börjar sparka, vicka och röra sig till synes planlöst och utan yttre stimulans så snart de föds och till och med medan den fortfarande är i livmodern. Dessa kallas "spontana rörelser", och forskare tror att de är avgörande för tillväxten av det sensorimotoriska systemet - vår förmåga att reglera våra muskler, rörelser och koordination.
Förstå dessa slumpmässiga rörelser och deras inblandning i tidig mänsklig utveckling kan hjälpa till att identifiera tidiga indikatorer för vissa utvecklingsstörningar, såsom cerebral pares.
En ny studie av University of Tokyo tyder på att spontana, slumpmässiga babyrörelser hjälper utvecklingen av deras sensorimotoriska system. Forskare integrerade en detaljerad rörelsefångst av nyfödda och spädbarn med en muskuloskeletal datormodell för att studera muskelkommunikation och sensation i hela kroppen.
Baserat på bebisarnas slumpmässiga utforskande aktivitet upptäckte forskare muskelinteraktionsmönster som skulle göra det möjligt för bebisarna att utföra sekventiella rörelser. Insikt i hur vårt sensomotoriska system utvecklas skulle kunna ge insikter om ursprunget till mänsklig rörelse och tidigare diagnos av utvecklingsstörningar.
Projektassistent Hoshinori Kanazawa från Graduate School of Information Science and Technology sa, ”Tidigare forskning inom sensorimotorisk utveckling har fokuserat på kinematiska egenskaper, muskelaktiviteter som orsakar rörelse i en led eller en del av kroppen. Vår studie fokuserade dock på muskelaktivitet och sensoriska insignaler för hela kroppen. Genom att kombinera en muskuloskeletal modell och neurovetenskaplig metod fann vi att spontana rörelser, som inte verkar ha någon explicit uppgift eller syfte, bidrar till en samordnad sensorimotorisk utveckling.”
Med hjälp av motion capture-teknik registrerade forskare ledrörelserna hos 12 friska nyfödda (mindre än 10 dagar gamla) och tio unga spädbarn (cirka 3 månader gamla). De uppskattade sedan bebisarnas muskelaktivitet och sensoriska insignaler med hjälp av en muskuloskeletal datormodell för hela kroppen, spädbarnsskala som de hade skapat.
Sist men inte minst använde de datormetoder för att undersöka de spatiotemporala (båda rum-tid) egenskaperna hos interaktionen mellan ingångssignaler och muskelaktivitet.
Kanazawa sade, "Vi blev förvånade över att spädbarns rörelser "vandrade" under spontana rörelser och de följde olika sensorimotoriska interaktioner. Vi döpte detta fenomen till sensorimotorisk vandring. Det har antagits allmänt att utvecklingen av sensomotoriska system i allmänhet beror på upprepade sensomotoriska interaktioner, vilket innebär att ju mer du gör samma åtgärd, desto mer sannolikt är det att du lär dig och kommer ihåg den.”
"Men våra resultat antydde att spädbarn utvecklar sitt sensorimotoriska system baserat på utforskande beteende eller nyfikenhet, så de upprepar inte bara samma åtgärd utan en mängd olika handlingar. Dessutom ger våra fynd en konceptuell koppling mellan tidiga spontana rörelser och neuronal aktivitet. "
"Den senaste studiens resultat stöder teorin att nyfödda och spädbarn kan förvärva sensorimotoriska moduler, dvs synkroniserade muskelaktiviteter och sensoriska input, genom spontana helkroppsrörelser utan ett uttryckligt syfte eller uppgift."
"Även om sensomotorisk vandring, visade bebisarna en ökning av koordinerade helkroppsrörelser och förväntansfulla rörelser. Rörelserna som utfördes av spädbarnsgruppen visade vanligare mönster och sekventiella rörelser, jämfört med slumpmässiga rörelser av den nyfödda gruppen. "
Tidskriftsreferens:
- Hoshinori Kanazawa, Yasunori Yamada, Kazutoshi Tanaka, Masahiko Kawai, Fusako Niwa, Kougoro Iwanaga, Yasuo Kuniyoshi, "Öppna rörelser strukturerar sensomotorisk information i tidig mänsklig utveckling." Förhandlingar vid National Academy of Sciences i USA: 26 december 2022, DOI: 10.1073 / pnas.2209953120
