Спонтанные движения ребенка важны для развития сенсомоторной системы

Согласно новому исследованию, проведенному Токийским университетом, спонтанные, случайные движения ребенка помогают развитию его сенсомоторной системы. С помощью компьютерной модели опорно-двигательного аппарата ученые отслеживали движения младенцев, что позволило им проанализировать взаимодействие между мышцами и ощущения во всем теле.

Исследователи обнаружили паттерны мышечного взаимодействия, развивающиеся на основе случайного исследовательского поведения младенцев, которое позже позволит им выполнять последовательные движения в младенчестве. Лучшее понимание того, как развивается наша сенсомоторная система, может помочь нам понять происхождение движений человека, а также разработать более раннюю диагностику нарушений развития.

С самого рождения — и даже в утробе матери — дети начинают брыкаться, ерзать и двигаться, казалось бы, без какой-либо цели или внешней стимуляции. Их называют «спонтанными движениями», и исследователи считают, что они играют важную роль в развитии сенсомоторной системы, т. е. способности контролировать мышцы, движение и координацию. Если исследователи смогут лучше понять эти, казалось бы, случайные движения и то, как они связаны с ранним развитием человека, мы также сможем определить ранние признаки определенных нарушений развития, таких как церебральный паралич.

В настоящее время имеются ограниченные знания о том, как новорожденные и младенцы учатся двигаться. Предыдущие исследования сенсомоторного развития были сосредоточены на кинематических свойствах, мышечной деятельности, которая вызывает движение в суставе или части тела.

Однако наше исследование было сосредоточено на мышечной активности и сенсорных входных сигналах для всего тела. Комбинируя скелетно-мышечную модель и нейробиологический метод, мы обнаружили, что спонтанные движения, которые, кажется, не имеют явной задачи или цели, способствуют скоординированному сенсомоторному развитию, 

сказал ассистент проекта профессор Хосинори Канадзава из Высшей школы информационных наук и технологий.

Во-первых, команда записала движения суставов 12 здоровых новорожденных (в возрасте до 10 дней) и 10 младенцев (в возрасте около трех месяцев) с помощью технологии захвата движения. Затем они оценили мышечную активность младенцев и сенсорные входные сигналы с помощью созданной ими компьютерной модели скелетно-мышечной системы всего тела ребенка. Наконец, они использовали компьютерные алгоритмы для анализа пространственно-временных (как пространственных, так и временных) особенностей взаимодействия между входными сигналами и мышечной активностью.

Принято считать, что развитие сенсомоторной системы обычно зависит от повторяющихся сенсомоторных взаимодействий, а это означает, что чем больше вы делаете одно и то же действие, тем больше вероятность, что вы его выучите и запомните. Однако наши результаты подразумевают, что у младенцев развивается собственная сенсомоторная система, основанная на исследовательском поведении или любопытстве, поэтому они не просто повторяют одно и то же действие, а различные действия. В дополнение к этому наши результаты обеспечивают концептуальную связь между ранними спонтанными движениями. и спонтанная активность нейронов,

сказал Канадзава.

Предыдущие исследования на людях и животных показали, что двигательное поведение (движение) включает в себя небольшой набор примитивных паттернов мышечного контроля. Это паттерны, которые обычно можно увидеть в конкретных или циклических движениях, таких как ходьба или дотягивание. Результаты этого последнего исследования подтверждают теорию о том, что новорожденные и дети грудного возраста могут приобретать сенсомоторные модули, т. е. синхронизированную мышечную активность и сенсорные входы, посредством спонтанных движений всего тела без явной цели или задачи.

Даже при сенсомоторном блуждании у детей наблюдалось увеличение скоординированных движений всего тела и предвосхищающих движений. Движения, выполняемые группой младенцев, демонстрировали более общие паттерны и последовательные движения по сравнению со случайными движениями группы новорожденных.

Канадзава хочет изучить в будущем, как сенсомоторное блуждание влияет на более позднее развитие, такое как ходьба и дотягивание, наряду с более сложным поведением и более высокими когнитивными функциями.

Моя первоначальная подготовка связана с реабилитацией младенцев. Моя большая цель в моих исследованиях — понять основные механизмы раннего моторного развития и найти знания, которые помогут способствовать развитию ребенка,

говорит Канадзава.