Spontane, zufällige Babybewegungen unterstützen die Entwicklung ihres sensomotorischen Systems, so eine neue Studie unter der Leitung der Universität Tokio. Die detaillierte Bewegungserfassung von Neugeborenen und Säuglingen wurde mit einem Muskel-Skelett-Computermodell kombiniert, um es den Forschern zu ermöglichen, die Kommunikation zwischen Muskeln und Empfindungen im gesamten Körper zu analysieren. Die Forscher fanden Muster der Muskelinteraktion, die sich auf der Grundlage des zufälligen Erkundungsverhaltens der Babys entwickelten, die es ihnen später ermöglichen würden, als Säuglinge aufeinanderfolgende Bewegungen auszuführen. Ein besseres Verständnis, wie sich unsere Sensomotorik entwickelt, könnte uns dabei helfen, Einblicke in den Ursprung der menschlichen Bewegung sowie eine frühere Diagnose von Entwicklungsstörungen zu gewinnen.
Wenn Sie Zeit mit einem Baby verbracht haben, ist Ihnen wahrscheinlich aufgefallen, dass es kaum stillhält. Von Geburt an – und sogar im Mutterleib – beginnen Babys zu treten, zu wackeln und sich scheinbar ohne Ziel oder externe Stimulation zu bewegen. Diese werden “spontane Bewegungen” genannt und Forscher glauben, dass sie eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des sensomotorischen Systems spielen, dh unserer Fähigkeit, unsere Muskeln, Bewegungen und Koordination zu kontrollieren. Wenn wir diese scheinbar zufälligen Bewegungen und ihre Beteiligung an der frühen menschlichen Entwicklung besser verstehen, könnten wir möglicherweise auch Frühindikatoren für bestimmte Entwicklungsstörungen wie Zerebralparese identifizieren.
Derzeit gibt es nur begrenztes Wissen darüber, wie Neugeborene und Kleinkinder lernen, ihren Körper zu bewegen. „Frühere Forschungen zur sensomotorischen Entwicklung konzentrierten sich auf kinematische Eigenschaften, Muskelaktivitäten, die Bewegungen in einem Gelenk oder einem Körperteil verursachen“, sagte Projektassistent Professor Hoshinori Kanazawa von der Graduate School of Information Science and Technology. „Unsere Studie konzentrierte sich jedoch auf Muskelaktivität und sensorische Eingangssignale für den ganzen Körper. Durch die Kombination eines Muskel-Skelett-Modells und einer neurowissenschaftlichen Methode fanden wir heraus, dass spontane Bewegungen, die keine explizite Aufgabe oder Zweck zu haben scheinen, zu einer koordinierten sensomotorischen Entwicklung beitragen.“
Zuerst zeichnete das Team die Gelenkbewegungen von 12 gesunden Neugeborenen (weniger als 10 Tage alt) und 10 jungen Säuglingen (ungefähr 3 Monate alt) mithilfe der Motion-Capture-Technologie auf. Anschließend schätzten sie die Muskelaktivität und die sensorischen Eingangssignale der Babys mit Hilfe eines von ihnen erstellten Ganzkörper-Muskel-Skelett-Computermodells im Säuglingsmaßstab. Schließlich verwendeten sie Computeralgorithmen, um die raumzeitlichen (sowohl räumlich als auch zeitlich) Merkmale der Wechselwirkung zwischen den Eingangssignalen und der Muskelaktivität zu analysieren.
“Wir waren überrascht, dass die Bewegungen der Säuglinge während spontaner Bewegungen “wanderten” und sie verschiedenen sensomotorischen Interaktionen nachgingen. Wir nannten dieses Phänomen ‘sensomotorisches Wandern'”, sagte Kanazawa. „Es wurde allgemein angenommen, dass die Entwicklung des sensomotorischen Systems im Allgemeinen vom Auftreten wiederholter sensomotorischer Interaktionen abhängt, d. h. je öfter Sie dieselbe Aktion ausführen, desto wahrscheinlicher ist es, dass Sie sie lernen und sich daran erinnern. Unsere Ergebnisse implizierten jedoch, dass Säuglinge ihre eigene Sensomotorik entwickeln System, das auf Erkundungsverhalten oder Neugier basiert, sodass sie nicht nur dieselbe Aktion wiederholen, sondern eine Vielzahl von Aktionen. Darüber hinaus liefern unsere Ergebnisse eine konzeptionelle Verbindung zwischen frühen spontanen Bewegungen und spontaner neuronaler Aktivität.”
Frühere Studien an Menschen und Tieren haben gezeigt, dass motorisches Verhalten (Bewegung) eine kleine Gruppe primitiver muskulärer Kontrollmuster umfasst. Dies sind Muster, die typischerweise in aufgabenspezifischen oder zyklischen Bewegungen wie Gehen oder Greifen zu sehen sind. Die Ergebnisse dieser neuesten Studie unterstützen die Theorie, dass Neugeborene und Kleinkinder sensomotorische Module, dh synchronisierte Muskelaktivitäten und sensorische Inputs, durch spontane Ganzkörperbewegungen ohne expliziten Zweck oder Aufgabe erwerben können. Auch durch sensomotorisches Wandern zeigten die Babys eine Zunahme an koordinierten Ganzkörperbewegungen und an vorausschauenden Bewegungen. Die von der Säuglingsgruppe ausgeführten Bewegungen zeigten häufigere Muster und sequentielle Bewegungen im Vergleich zu den zufälligen Bewegungen der Neugeborenengruppe.
Als nächstes möchte Kanazawa untersuchen, wie sich sensomotorisches Wandern auf die spätere Entwicklung auswirkt, wie z. B. Gehen und Greifen, zusammen mit komplexeren Verhaltensweisen und höheren kognitiven Funktionen. “Mein ursprünglicher Hintergrund liegt in der Säuglingsrehabilitation. Mein großes Ziel durch meine Forschung ist es, die zugrunde liegenden Mechanismen der frühen motorischen Entwicklung zu verstehen und Erkenntnisse zu finden, die helfen, die Entwicklung des Babys zu fördern.”
