Los movimientos espontáneos del bebé son importantes para el desarrollo del sistema sensoriomotor coordinado

Los movimientos espontáneos y aleatorios del bebé ayudan al desarrollo de su sistema sensoriomotor, según una nueva investigación dirigida por la Universidad de Tokio. La captura de movimiento detallada de recién nacidos y bebés se combinó con un modelo informático musculoesquelético para permitir a los investigadores analizar la comunicación entre los músculos y las sensaciones en todo el cuerpo.

Los investigadores encontraron patrones de interacción muscular en desarrollo basados ​​en el comportamiento exploratorio aleatorio de los bebés que luego les permitirían realizar movimientos secuenciales cuando eran bebés. Comprender mejor cómo se desarrolla nuestro sistema sensoriomotor podría ayudarnos a comprender mejor el origen del movimiento humano, así como diagnósticos anteriores de trastornos del desarrollo.

Desde el nacimiento, e incluso en el útero, los bebés comienzan a patear, menearse y moverse aparentemente sin objetivo ni estimulación externa. Estos se denominan «movimientos espontáneos», y los investigadores creen que tienen un papel importante que desempeñar en el desarrollo del sistema sensoriomotor, es decir, la capacidad de controlar los músculos, el movimiento y la coordinación. Si los investigadores pueden comprender mejor estos movimientos aparentemente aleatorios y cómo están involucrados en el desarrollo humano temprano, también podríamos identificar indicadores tempranos de ciertos trastornos del desarrollo, como la parálisis cerebral.

Actualmente, existe un conocimiento limitado sobre cómo los recién nacidos y los bebés aprenden a moverse. «La investigación anterior sobre el desarrollo sensoriomotor se ha centrado en las propiedades cinemáticas, las actividades musculares que provocan el movimiento en una articulación o una parte del cuerpo», dijo el profesor asistente del proyecto Hoshinori Kanazawa de la Escuela de Graduados en Ciencias y Tecnología de la Información.

«Sin embargo, nuestro estudio se centró en la actividad muscular y las señales de entrada sensorial para todo el cuerpo. Al combinar un modelo musculoesquelético y un método neurocientífico, descubrimos que los movimientos espontáneos, que parecen no tener una tarea o propósito explícito, contribuyen al desarrollo sensoriomotor coordinado».

Primero, el equipo registró los movimientos de las articulaciones de 12 recién nacidos sanos (menos de 10 días) y 10 bebés pequeños (alrededor de tres meses) usando tecnología de captura de movimiento. A continuación, estimaron la actividad muscular de los bebés y las señales de entrada sensorial con la ayuda de un modelo informático musculoesquelético de cuerpo entero a escala infantil que habían creado. Finalmente, utilizaron algoritmos informáticos para analizar las características espaciotemporales (tanto en el espacio como en el tiempo) de la interacción entre las señales de entrada y la actividad muscular.

«Nos sorprendió que durante el movimiento espontáneo, los movimientos de los bebés ‘vagaran’ y persiguieran varias interacciones sensoriomotoras. Llamamos a este fenómeno ‘deambulación sensoriomotora'», dijo Kanazawa. «Se ha asumido comúnmente que el desarrollo del sistema sensoriomotor generalmente depende de la ocurrencia de interacciones sensoriomotoras repetidas, lo que significa que cuanto más se realiza la misma acción, más probabilidades hay de aprenderla y recordarla.

«Sin embargo, nuestros resultados implicaron que los bebés desarrollan su propio sistema sensoriomotor basado en el comportamiento exploratorio o la curiosidad, por lo que no solo repiten la misma acción sino una variedad de acciones. Además de esto, nuestros hallazgos brindan un vínculo conceptual entre los primeros movimientos espontáneos y actividad neuronal espontánea».

Estudios previos en humanos y animales han demostrado que el comportamiento motor (movimiento) implica un pequeño conjunto de patrones de control muscular primitivo. Estos son patrones que normalmente se pueden ver en movimientos cíclicos o específicos de tareas, como caminar o alcanzar. Los resultados de este último estudio respaldan la teoría de que los recién nacidos y los bebés pueden adquirir módulos sensoriomotores, es decir, actividades musculares sincronizadas y entradas sensoriales, a través de movimientos espontáneos de todo el cuerpo sin un propósito o tarea explícitos.

Incluso a través de la deambulación sensoriomotora, los bebés mostraron un aumento en los movimientos coordinados de todo el cuerpo y en los movimientos anticipatorios. Los movimientos realizados por el grupo de bebés mostraron patrones más comunes y movimientos secuenciales, en comparación con los movimientos aleatorios del grupo de recién nacidos.

A continuación, Kanazawa quiere ver cómo la deambulación sensoriomotora afecta el desarrollo posterior, como caminar y alcanzar, junto con comportamientos más complejos y funciones cognitivas superiores. «Mi experiencia original es en rehabilitación infantil. Mi gran objetivo a través de mi investigación es comprender los mecanismos subyacentes del desarrollo motor temprano y encontrar conocimientos que ayuden a promover el desarrollo del bebé».

El trabajo se publica en la revista procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.