Немовлята починають брикатися, ворушитися і рухатися, здавалося б, безцільно і без зовнішнього подразника, як тільки вони народжуються і навіть ще в утробі матері. Їх називають «спонтанними рухами», і вчені вважають, що вони мають вирішальне значення для розвитку сенсомоторної системи — нашої здатності регулювати наші м’язи, рухи та координацію.
Розуміння цих випадкових рухів та їх участі в ранній розвиток людини може допомогти визначити ранні ознаки певних розладів розвитку, таких як церебральний параліч.
Нове дослідження, проведене Токійський університет припускає, що спонтанні, випадкові рухи дитини сприяють розвитку їх сенсомоторної системи. Вчені об’єднали детальне захоплення рухів новонароджених і немовлят із комп’ютерною моделлю опорно-рухового апарату, щоб вивчити м’язову комунікацію та відчуття у всьому тілі.
Ґрунтуючись на випадковій дослідницькій активності немовлят, вчені виявили закономірності взаємодії м’язів, які дозволять немовлятам виконувати послідовні рухи. Розуміння того, як розвивається наша сенсомоторна система, може запропонувати розуміння походження рухів людини та ранню діагностику розладів розвитку.
Доцент проекту Хосінорі Канадзава з Вищої школи інформаційних наук і технологій сказав: «Попередні дослідження сенсомоторного розвитку були зосереджені на кінематичних властивостях, м’язовій діяльності, яка викликає рух у суглобі або частині тіла. Проте наше дослідження зосередилося на активність м’язів і сенсорні вхідні сигнали для всього тіла. Поєднавши модель опорно-рухового апарату та нейронауковий метод, ми виявили, що спонтанні рухи, які, здається, не мають чіткого завдання чи мети, сприяють скоординованому сенсомоторному розвитку».
Використовуючи технологію захоплення руху, вчені зафіксували спільні рухи 12 здорових новонароджених (віком менше 10 днів) і десяти маленьких немовлят (віком близько 3 місяців). Потім вони оцінили м’язову активність немовлят і сенсорні вхідні сигнали за допомогою створеної ними комп’ютерної моделі опорно-рухового апарату всього тіла немовляти.
І останнє, але не менш важливе, вони використовували комп’ютерні методи для вивчення просторово-часових (як просторово-часових) характеристик взаємодії між вхідними сигналами та м’язовою активністю.
Каназава сказав, «Ми були здивовані тим, що під час спонтанного руху рухи немовлят «блукали» і вони переслідували різні сенсомоторні взаємодії. Ми назвали це явище сенсомоторним блуканням. Загальноприйнято вважати, що розвиток сенсомоторної системи загалом залежить від повторюваних сенсомоторних взаємодій, тобто чим частіше ви виконуєте ту саму дію, тим більша ймовірність, що ви її навчитеся та запам’ятаєте».
«Однак наші результати свідчать про те, що немовлята розвивають свою сенсомоторну систему на основі дослідницької поведінки або цікавості, тому вони не просто повторюють ту саму дію, а різні дії. Крім того, наші висновки забезпечують концептуальний зв'язок між ранніми спонтанними рухами та активність нейронів».
«Результати останнього дослідження підтверджують теорію про те, що новонароджені та немовлята можуть придбати сенсомоторні модулі, тобто синхронізовану м’язову діяльність і сенсорні дані, за допомогою спонтанних рухів усього тіла без явної мети чи завдання».
«Незважаючи на сенсомоторне блукання, у немовлят спостерігалося збільшення скоординованих рухів усього тіла та випереджальних рухів. Рухи, які виконувала група немовлят, демонстрували більш загальні шаблони та послідовні рухи порівняно з довільні рухи групи новонародженого».
Довідка з журналу:
- Хосінорі Канадзава, Ясунорі Ямада, Казутоші Танака, Масахіко Каваї, Фусако Ніва, Коугоро Іванага, Ясуо Кунійоші, «Відкриті рухи структурують сенсомоторну інформацію в ранньому розвитку людини», The Праці Національної академії наук Сполучених Штатів Америки: 26 грудня 2022 р., DOI: 10.1073 / pnas.2209953120
