Baby- und Erwachsenengehirne werden während der Spielzeit synchronisiert

Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Eltern und ihre Babys während der Spielzeit möglicherweise „auf derselben Wellenlänge“ sind und eine ähnliche Gehirnaktivität in denselben Gehirnregionen aufweisen.

Die Studie von Forschern der Princeton University fand messbare Ähnlichkeiten in der neuronalen Aktivität des Gehirns von Babys und Erwachsenen während des natürlichen Spiels.

Mit anderen Worten, die Gehirnaktivität von Babys und Erwachsenen stieg und fiel zusammen, als sie Spielzeug und Augenkontakt teilten. Dies geht aus der Studie hervor, die im Princeton Baby Lab durchgeführt wurde, in der Forscher untersuchen, wie Babys lernen, die Welt zu sehen, zu sprechen und zu verstehen .

"Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass sich das Gehirn von Erwachsenen synchronisiert, wenn sie Filme schauen und Geschichten hören. Es ist jedoch wenig darüber bekannt, wie sich diese 'neuronale Synchronität' in den ersten Lebensjahren entwickelt", sagte Elise Piazza, eine assoziierte Wissenschaftlerin in der Princeton Neuroscience Institute (PNI) und der erste Autor des Papiers.

Piazza und ihre Co-Autoren - Liat Hasenfratz, Associate Research Scholar in PNI; Uri Hasson, Professor für Psychologie und Neurowissenschaften; und Casey Lew-Williams, Associate Professor für Psychologie, kommen zu dem Schluss, dass neuronale Synchronität wichtige Auswirkungen auf die soziale Entwicklung und das Sprachenlernen hat.

Den Forschern zufolge ist es ziemlich schwierig, die persönliche Kommunikation zwischen Babys und Erwachsenen im realen Leben zu untersuchen. Die meisten Studien zur neuronalen Kopplung, von denen viele in Hassons Labor durchgeführt wurden, umfassten das Scannen des Gehirns von Erwachsenen mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) in getrennten Sitzungen, während sich die Erwachsenen hinlegten und Filme schauten oder Geschichten hörten.

Um die Echtzeitkommunikation zu untersuchen, mussten die Forscher eine kinderfreundliche Methode entwickeln, mit der die Gehirnaktivität gleichzeitig aus dem Gehirn von Babys und Erwachsenen aufgezeichnet werden kann. Mit Mitteln des Eric und Wendy Schmidt Transformative Technology Grant entwickelten die Forscher ein neues Dual-Brain-Neuroimaging-System, das die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) verwendet und die Sauerstoffversorgung im Blut als Proxy für neuronale Aktivität aufzeichnet. Auf diese Weise konnten die Forscher die neuronale Koordination zwischen Babys und Erwachsenen aufzeichnen, während sie mit Spielzeug spielten, Lieder sangen und ein Buch lasen.

Der gleiche Erwachsene interagierte mit allen 42 Säuglingen und Kleinkindern, die an der Studie teilnahmen. Von diesen mussten 21 ausgeschlossen werden, weil sie sich „übermäßig windeten“, während drei andere sich weigerten, die Mütze zu tragen, und 18 Kinder im Alter von 9 Monaten bis 15 Monaten zurückließen.

Das Experiment hatte zwei Phasen. In einem Fall verbrachte der erwachsene Experimentator fünf Minuten damit, direkt mit einem Kind zu interagieren - mit Spielzeug zu spielen, Kinderreime zu singen oder Goodnight Moon zu lesen -, während das Baby auf dem Schoß seiner Eltern saß. In der anderen drehte sich der Experimentator zur Seite und erzählte einem anderen Erwachsenen eine Geschichte, während das Kind leise mit seinen Eltern spielte.

Die Kappen sammelten Daten aus 57 Kanälen des Gehirns, von denen bekannt ist, dass sie an der Vorhersage, Sprachverarbeitung und dem Verständnis der Perspektiven anderer Menschen beteiligt sind, erklärten die Forscher.

Bei der Betrachtung der Daten stellten die Forscher fest, dass während der persönlichen Sitzungen das Gehirn der Babys in mehreren Bereichen mit dem Gehirn des Erwachsenen synchronisiert war, von denen bekannt ist, dass sie zum Verständnis der Welt auf hoher Ebene beitragen und möglicherweise den Kindern helfen Entschlüsseln Sie die Gesamtbedeutung einer Geschichte oder analysieren Sie die Motive des Erwachsenen, der ihnen vorliest.

Als der Erwachsene und das Kind voneinander abgewandt waren und sich mit anderen Menschen beschäftigten, verschwand die Kopplung zwischen ihnen gemäß den Ergebnissen der Studie.

Während dies den Erwartungen der Forscher entsprach, hatten die Ergebnisse der Studie auch einige Überraschungen, berichteten die Forscher. Zum Beispiel trat die stärkste Kopplung im präfrontalen Kortex auf, der am Lernen, Planen und Funktionieren der Exekutive beteiligt ist und zuvor im Kindesalter als ziemlich unterentwickelt angesehen wurde.

„Wir waren auch überrascht, dass das Gehirn des Säuglings das Gehirn des Erwachsenen oft um einige Sekunden„ anführte “, was darauf hindeutet, dass Babys nicht nur passiv Input erhalten, sondern Erwachsene möglicherweise zu dem nächsten Punkt führen, auf den sie sich konzentrieren werden - Welches Spielzeug soll ich abholen, welche Worte soll ich sagen? “, sagte Lew-Williams, Co-Direktor des Princeton Baby Lab.

"Während der Kommunikation scheinen Erwachsene und Kinder eine Rückkopplungsschleife zu bilden", fügte Piazza hinzu. "Das heißt, das Gehirn des Erwachsenen schien vorherzusagen, wann die Säuglinge lächeln würden, das Gehirn der Säuglinge erwartete, wann der Erwachsene mehr" Baby Talk "verwenden würde, und beide Gehirne verfolgten den gemeinsamen Augenkontakt und die gemeinsame Aufmerksamkeit für Spielzeug. Wenn ein Baby und ein Erwachsener zusammen spielen, beeinflusst sich ihr Gehirn auf dynamische Weise. “

Dieser Zwei-Gehirn-Ansatz für die Neurowissenschaften könnte Türen öffnen, um zu verstehen, wie die Kopplung mit Betreuern in der atypischen Entwicklung zusammenbricht, beispielsweise bei Kindern, bei denen Autismus diagnostiziert wird, und wie Pädagogen ihre Unterrichtsansätze optimieren können, um den unterschiedlichen Gehirnen von Kindern gerecht zu werden .

Die Forscher untersuchen weiterhin, wie diese neuronale Kopplung mit dem frühen Sprachenlernen von Vorschulkindern zusammenhängt.

Die Studie wurde veröffentlicht in Psychologische Wissenschaft.

Quelle: Princeton University