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研究发现婴儿在子宫内踢腿、扭动和移动的原因

婴儿一出生就开始在没有外界刺激的情况下看似漫无目的地踢腿、扭动和移动,甚至 还在子宫里的时候。 这些被称为“自发运动”,科学家认为它们对于感觉运动系统(我们调节肌肉、运动和协调的能力)的发展至关重要。

了解这些随机运动及其参与 早期人类发展 可以帮助识别某些发育障碍的早期指标,例如脑瘫。

一项新的研究由 东京大学 研究表明,婴儿自发、随机的运动有助于感觉运动系统的发育。 科学家将新生儿和婴儿的详细动作捕捉与肌肉骨骼计算机模型相结合,以研究整个身体的肌肉交流和感觉。

自发运动
自发动作。 动作捕捉相机的标记被轻轻地贴在婴儿的四肢、头部和腹部,使团队能够捕捉到全方位的运动。©2022 Kanazawa 等人。

根据婴儿的随机探索活动,科学家发现了肌肉相互作用模式,使婴儿能够执行顺序运动。 了解我们的感觉运动系统如何发育可以帮助我们了解人类运动的起源和发育障碍的早期诊断。

信息科学研究生院的项目助理教授 Hoshinori Kanazawa 表示: “之前对感觉运动发育的研究主要集中在运动学特性、引起关节或身体部分运动的肌肉活动。 然而,我们的研究重点是 肌肉活动 以及全身的感觉输入信号。 通过结合肌肉骨骼模型和神经科学方法,我们发现似乎没有明确任务或目的的自发运动有助于协调感觉运动的发展。”

利用动作捕捉技术,科学家记录了12名健康新生儿(出生不到10天)和3名小婴儿(约XNUMX个月大)的关节运动。 然后,他们借助他们创建的全身、婴儿规模的肌肉骨骼计算机模型来估计婴儿的肌肉活动和感觉输入信号。

全身模拟
全身模拟。 该模拟基于成人模型和婴儿骨骼。 图片来源:Kanazawa 等人。

最后但并非最不重要的一点是,他们采用计算机方法来检查输入信号和肌肉活动之间相互作用的时空(包括时空)特征。

金泽 说过“令我们惊讶的是,在自发运动期间,婴儿的运动会‘徘徊’,并且他们会追求各种感觉运动相互作用。 我们将这种现象命名为感觉运动徘徊。 人们普遍认为,感觉运动系统的发展通常取决于重复的感觉运动相互作用,这意味着你做同样的动作越多,你就越有可能学习和记住它。”

“然而,我们的结果表明,婴儿的感觉运动系统是基于探索行为或好奇心而发展的,因此他们不仅仅是重复相同的动作,而是重复各种动作。 此外,我们的研究结果提供了早期自发运动和早期自发运动之间的概念联系。 神经元活动设立的区域办事处外,我们在美国也开设了办事处,以便我们为当地客户提供更多的支持。“

合并数据。 来自动作捕捉的数据与肌肉骨骼计算机模拟相结合,使团队能够了解沿着肌肉的信息流以及婴儿对其运动的感知。©2022 Kanazawa 等人。

“最新的研究结果支持这样的理论,即新生儿和婴儿可以通过自发的全身运动获得感觉运动模块,即同步的肌肉活动和感觉输入,而无需明确的目的或任务。”

“尽管感觉运动游走,婴儿的全身协调运动和预期运动却有所增加。 与对照组相比,婴儿组的动作表现出更常见的模式和顺序动作。 新生儿组的随机运动设立的区域办事处外,我们在美国也开设了办事处,以便我们为当地客户提供更多的支持。“

杂志参考:

  1. Hoshinori Kanazawa、Yasunori Yamada、Kazutoshi Tanaka、Masahiko Kawai、Fusako Niwa、Kougoro Iwanaga、Yasuo Kuniyoshi,“开放式运动在早期人类发展中构建了感觉运动信息”, 美国“国家科学院的诉讼中:26 年 2022 月 XNUMX 日,DOI: 10.1073 / pnas.2209953120

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