Обычно развивающийся двухмесячный ребенок может издавать воркующие звуки, посасывать руку, чтобы успокоиться, и улыбаться людям.
В этом возрасте рот является основным фокусом: такие маленькие дети еще не тянутся к предметам руками или ногами, чтобы передвигаться, поэтому губы – для еды, умиротворения и общения – многозадачны.
И в то же время новое исследование обнаруживает особую нейронную сигнатуру, связанную с прикосновением к губам ребенка, показатель того, как скоро мозг младенцев начинает понимать свое собственное тело, и первый шаг к другим этапам развития.
Исследование, проведенное Институтом обучения Вашингтонского университета & Brain Sciences (I-LABS) использует визуализацию мозга младенца, чтобы определить, как рука, ступня и губы представлены в мозге двухмесячных детей – возраст намного моложе, чем изучалось ранее. Считается, что это первое, что выявило большую неврологическую активность, связанную с губами, чем с другими частями тела.
"Теперь мы можем использовать безопасные технологии науки о мозге, чтобы изучать, как младенцы представляют себя и других людей. Эта новая область детской социальной нейробиологии позволяет нам обнаруживать изменения в активности мозга, когда младенцы видят, слышат и ощущают прикосновения," сказал ведущий автор Эндрю Мельцов, профессор психологии UW и содиректор I-LABS.
В исследовании, опубликованном 25 июня в журнале Developmental Science, участвовали 25 двухмесячных младенцев, каждый из которых носил шапочку, оснащенную специальными датчиками, которые измеряют активность мозга, обнаруживая мельчайшие электрические сигналы на коже черепа ребенка, метод, называемый электроэнцефалографией (ЭЭГ). Исследователи использовали ручную палочку, чтобы нанести несколько легких прикосновений к левой ступне, левой руке и середине верхней губы каждого ребенка. ЭЭГ регистрировала активность мозга младенцев на ощупь каждой части тела.
То, как человеческий мозг представляет части тела, называется "нейронная карта тела," широко изучался у взрослых, но гораздо меньше у младенцев. Нервная активность, вызванная прикосновением к телу, сосредоточена в соматосенсорной коре, полоске ткани, которая проходит между ушами над макушкой головы. Там, в разных местах и с разной степенью силы, мозговые процессы соприкасаются. Например, прикосновение к руке регистрируется в отдельном месте и с более сильным сигналом над соматосенсорной корой, чем прикосновение к менее чувствительной части тела, такой как предплечье, спина или ступня.
Новое исследование показало, что в возрасте 2 месяцев у младенцев уже есть хорошо сформированная карта тела. Они имеют отличительную нейронную подпись для прикосновений к различным частям тела. Прикосновение к стопе вызывает активность в верхней части мозга примерно по средней линии; прикосновение к одной из рук вызывает активность в боковых отделах мозга, противоположных прикосновению руки. Прикосновение к середине губы вызывает самую сильную реакцию в боковых областях по обе стороны мозга.
Эти результаты указывают на важность губ для карты тела младенца, говорят исследователи. Выдающийся мозговой сигнал, полученный от прикосновения к губам ребенка, может быть связан как с тем, что ребенок полагается на рот для сосания, так и с эволюцией языка.
"Губы важны для малышей," сказал Мельцов. "Они используют губы для сосания, но губы также используются для озвучивания речевых звуков и передачи эмоций – надутость или улыбка. Маленькие дети знают толк в губах, и их мозг отражает это."
Это исследование следует за другим исследованием I-LABS, опубликованным ранее в этом году, в котором изучалось социальное развитие младенцев с помощью магнитоэнцефалографической (МЭГ) машины для визуализации мозга, немного более сложной технологии. В этом исследовании младенцы смотрели видеозаписи прикосновений руки и ноги взрослого, а также касались их собственной руки или ноги. Активация аналогичных областей соматосенсорной коры головного мозга во время ощущаемого прикосновения и наблюдаемого прикосновения показала, что мозг младенца был способен обнаруживать сходство между "себя" а также "Другие."
Эта связь между собой и другими – это шаг к подражанию, которое само по себе является основным способом, которым младенцы учатся у других людей до того, как начнут изучать язык. Младенцы могут имитировать руки и движения своих родителей, потому что их мозг распознает, например, что их руки соответствуют рукам мамы, а их губы соответствуют губам мамы. Исследователи предполагают, что способность ребенка распознавать другого человека "как они," с точки зрения их тела, опирается на нейронные карты тела.
Соавтор Питер Маршалл, заведующий кафедрой психологии Университета Темпл, сказал:, "Новое исследование с участием двухмесячных детей – важный шаг к пониманию того, как карты тела развиваются и изменяются в мозгу ребенка. Будет интересно выяснить, есть ли изменения в изображениях рук, когда младенцы начинают дотягиваться, в изображениях ног, когда они начинают ходить, и в изображениях губ, когда они начинают артикулировать речь."
Есть также практическое значение этого исследования. "Обнаружение того, что нежное прикосновение связано с измеримой и организованной реакцией, позволяет нам изучить преимущества прикосновения для развития мозга ребенка и посмотреть на индивидуальные особенности прикосновения," сказал соавтор Джони Саби, научный сотрудник Детской больницы Филадельфии.