婴儿自发运动对协调感觉运动系统的发展很重要
根据东京大学领导的一项新研究，婴儿自发的、随机的动作有助于他们感觉运动系统的发展。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，使研究人员能够分析肌肉之间的交流和整个身体的感觉。
研究人员发现了肌肉基于婴儿随机探索行为的互动发展，这将使他们在婴儿时期能够进行连续的运动。更好地了解我们的感觉运动系统是如何发展的，可以帮助我们深入了解人类运动的起源，以及对发育障碍的早期诊断。
从出生开始，甚至在子宫里，婴儿就开始踢腿、扭动和移动，似乎没有目标或外部刺激。这些被称为“自发运动”，研究人员认为它们在大脑活动中起着重要作用发展感觉运动系统，即控制肌肉、运动和协调的能力。如果研究人员能够更好地理解这些看似随机的运动，以及它们是如何参与人类早期发育的，我们也可能能够确定某些发育障碍的早期指标，比如脑瘫。
目前，关于新生儿和婴儿如何学习移动的知识有限。来自信息科学与技术研究生院的项目助理教授Hoshinori Kanazawa说:“以前对感觉运动发展的研究主要集中在运动学特性，导致关节或身体部分运动的肌肉活动。”
“然而，我们的研究主要集中在肌肉活动和全身的感觉输入信号上。通过结合肌肉骨骼模型和神经科学方法，我们发现自发的运动，似乎没有明确的任务或目的，有助于协调的感觉运动发展。”
首先，研究小组使用动作捕捉技术记录了12名健康新生儿(不到10天大)和10名婴儿(大约3个月大)的关节运动。接下来，他们利用自己创建的婴儿规模的全身肌肉骨骼计算机模型，估计了婴儿的肌肉活动和感觉输入信号。最后，他们使用计算机算法分析输入信号与肌肉活动之间相互作用的时空(空间和时间)特征。
“我们惊讶地发现，在自发运动中，婴儿的运动‘游荡’，他们追求各种感觉运动互动。我们将这种现象命名为‘感觉运动漫游’，”金泽说。“人们通常认为，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的发生，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，我们的研究结果表明，婴儿在探索行为或好奇心的基础上发展了自己的感觉运动系统，所以他们不仅仅是重复相同的动作，而是各种各样的动作。除此之外，我们的发现还提供了早期自发运动和自发神经元活动之间的概念联系。”
先前对人类和动物的研究表明，运动行为(运动)涉及一小部分原始肌肉控制模式。这些模式通常可以在特定任务或循环运动中看到，比如走路或伸手。这项最新研究的结果支持了这样一种理论，即新生儿和新生儿婴儿可以通过自发的全身运动而没有明确的目的或任务来获得感觉运动模块，即同步的肌肉活动和感觉输入。
即使通过感觉运动漫游，婴儿也表现出协调的全身运动和预期运动的增加。与新生儿组的随机动作相比，婴儿组的动作表现出更常见的模式和有序的动作。
接下来，Kanazawa想看看如何感觉运动游荡会影响后来的发展，比如走路和伸手，以及更复杂的行为和更高的认知功能。“我最初的工作背景是婴儿康复。我通过研究的最大目标是了解早期运动发育的潜在机制，并找到有助于促进婴儿发育的知识。”
这项研究发表在杂志上美国国家科学院院刊．
