مغز نوزادان از بدو تولد قادر به دنبال کردن ضرب‌آهنگ است: مطالعات جدید آشکار می‌سازند

ایالات متحده - خبرگزاری اخباری

مغز نوزادان از بدو تولد قادر به دنبال کردن ضرب‌آهنگ است: مطالعات جدید آشکار می‌سازند

بیش از یک قرن است که درک رایج روانشناختی از دوران نوزادی، که توسط ویلیام جیمز به طور مشهور به عنوان "آشفتگی شکوفا و وزوزکنان" (blooming, buzzing confusion) توصیف شده است، جهانی از ورودی‌های حسی تفکیک‌نشده را برای نوزادان القا می‌کرد. با این حال، تلاش‌های علمی اخیر این تصور را از بین می‌برند و شواهدی ارائه می‌دهند که نوزادان با یک دستگاه عصبی به طرز شگفت‌انگیزی پیچیده متولد می‌شوند. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که نوزادان نه تنها قادرند دنیای بصری را به دسته‌های مجزا سازماندهی کنند، بلکه می‌توانند ریتم اساسی موسیقی را نیز تشخیص دهند – توانایی‌هایی که به طرز شگفت‌انگیزی زود در طول رشد ظاهر می‌شوند.

اولین مورد از دو مطالعه کلیدی، که اخیراً در مجله Nature Neuroscience منتشر شده است، بر توانایی‌های پردازش بصری نوزادان تمرکز داشت. دانشمندان علوم اعصاب به یک موفقیت نادر دست یافتند: انجام اسکن‌های تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) بر روی بیش از 100 نوزاد دو ماهه که بیدار بودند. هدف این بود که مشاهده شود مغز آنها چگونه اشیاء بصری را طبقه‌بندی می‌کند. تکنیک fMRI به سکون تقریباً مطلق نیاز دارد، که اسکن نوزادان را به یک کار چالش‌برانگیز فوق‌العاده تبدیل می‌کند. در حالی که نوزادان در اسکنرها دراز کشیده بودند، محققان به سرعت دنباله‌ای از تصاویر را که حیوانات، غذا، اشیاء خانگی و سایر اقلام آشنا را به تصویر می‌کشیدند، به آنها ارائه دادند. کلیونا اودوهِرتی، عصب‌شناس رشد در دانشگاه استنفورد، که کار را در کالج ترینیتی دوبلین رهبری می‌کرد، این تجربه را برای نوزادان با تماشای "IMAX برای نوزادان" مقایسه کرد.

موانع فنی fMRI حتی برای بزرگسالانی که می‌توانند دستورالعمل‌ها را برای ثابت ماندن دنبال کنند، قابل توجه است. "MRI حتی در شرایط 'ایده‌آل' نیز دشوار است، زمانی که شرکت‌کنندگان در تحقیق می‌توانند دستورالعمل‌ها را برای ثابت ماندن دنبال کنند،" اسکات جانسون، روانشناس رشد در UCLA، که در این مطالعه شرکت نداشت، اظهار داشت. "نوزادان نمی‌توانند دستورالعمل‌ها را دنبال کنند، بنابراین این محققان باید صبر مقدسین را داشته باشند." علی‌رغم این چالش‌ها، داده‌های تصویربرداری بینش‌های قابل توجهی را ارائه دادند. اسکن‌ها نشان دادند که یک ناحیه خاص از مغز، قشر بینایی بطنی (ventral visual cortex) – مسئول تشخیص آنچه می‌بینیم – الگوهای پاسخی مشابه با آنچه در بزرگسالان مشاهده شده بود، نشان داد. اودوهِرتی و همکارانش در Nature Neuroscience گزارش دادند که هم در بزرگسالان و هم در نوزادان دو ماهه، قشر بینایی بطنی فعالیت متمایزی را برای دسته‌های مختلف اشیاء نشان می‌دهد. این یافته به طور مستقیم این باور دیرینه را که مغز به تدریج در طول رشد تفاوت بین دسته‌ها را یاد می‌گیرد، به چالش می‌کشد و ساختار سازمانی ذاتی‌تری را پیشنهاد می‌کند.

مایکل فرانک، روانشناس شناختی در دانشگاه استنفورد، که همچنین با تحقیق ارتباطی ندارد، اظهار داشت که این یافته‌ها "علیه توسعه آهسته و از پایین به بالای نمایش دسته‌های بصری استدلال می‌کنند." او همچنین تأکید کرد که این مطالعه سوالی تحریک‌آمیز را مطرح می‌کند: آیا این ظرفیت سازمانی نتیجه یادگیری سریع در هشت هفته اول زندگی است، یا یک ویژگی ذاتی و فطری مغز نوزاد است؟

به عنوان مکمل این بینش‌های بصری، مطالعه دومی که در PLOS Biology منتشر شده است، یک دستاورد شناختی حتی زودتر در نوزادان را مرتبط با پردازش شنوایی نشان می‌دهد. محققان دریافتند که کمتر از 48 ساعت پس از تولد، مغز نوزادان در حال خواب قادر به دنبال کردن و پیش‌بینی الگوهای ریتمیک در موسیقی است. در آزمایشی که در مجارستان انجام شد، دانشمندان قطعات پیانوی یوهان سباستین باخ (Johann Sebastian Bach) را برای نزدیک به 50 نوزاد پخش کردند و در حالی که فعالیت مغزی آنها را با استفاده از الکتروانسفالوگرافی (EEG) رصد می‌کردند. تیم تحقیق هم ضبط‌های اصلی باخ و هم نسخه‌های اصلاح شده‌ای را که در آنها ریتم یا ملودی عمداً درهم ریخته شده بود، ارائه دادند.

با استفاده از یک مدل محاسباتی، محققان سوابق عصبی را برای الگوهای "شگفتی" تجزیه و تحلیل کردند، که نشان می‌دهد نوزادان ساختار موسیقی را یاد گرفته‌اند و انتظارات آنها نقض شده است. نتایج شگفت‌انگیز بود: یک ریتم اصلاح شده به طور قابل اعتماد پاسخی عصبی از شگفتی را تحریک کرد، در حالی که یک ملودی درهم ریخته تا حد زیادی توسط مغز نوزادان نادیده گرفته شد. در اصل، مغز نوزادان می‌تواند ضرب‌آهنگ را دنبال کند، اما هنوز نمی‌تواند ملودی را دنبال کند. این عدم تقارن پردازش معنای شهودی دارد، طبق گفته روبرتا بیانکو، عصب‌شناس در دانشگاه پیزا، که مطالعه را در حالی که در موسسه فناوری ایتالیا در رم کار می‌کرد، رهبری کرد. "در رحم، ویژگی‌های ریتمیک در حال حاضر در محیط شنوایی نوزاد بسیار غالب هستند"، او توضیح داد. "[ضربان قلب] مادر، راه رفتن مادر، و هرگونه اطلاعات ریتمیک از مایع آمنیوتیک عبور می‌کند." در مقابل، مایع آمنیوتیک تمایل به تضعیف نت‌های خاص دارد، به این معنی که جنین‌ها در طول بارداری کمتر در معرض الگوهای ملودیک قرار می‌گیرند، که به طور بالقوه تمایل قوی‌تر مغز به پردازش ریتم را توضیح می‌دهد.

با این حال، کارشناسان توصیه می‌کنند که در تفسیر گسترده این یافته‌ها احتیاط شود. ارین هانون، روانشناس در دانشگاه نوادا، لاس وگاس، که در این مطالعه شرکت نداشت، تأکید کرد که "توانایی ردیابی دوره‌های موسیقی به صورت عصبی لزوماً معادل درک غنی از ضرب‌آهنگ یا متر موسیقی نیست." او اشاره کرد که "بسیاری از مطالعات نشان می‌دهند که کودکان زمان زیادی طول می‌کشد تا در رقصیدن یا هماهنگ شدن با موسیقی خوب شوند، یا یک درام یا مترونوم را به درستی با موسیقی مطابقت دهند." این نشان می‌دهد که در حالی که ماشین عصبی اساسی برای تشخیص ریتم در بدو تولد وجود دارد، توسعه شناخت موسیقی پیچیده‌تر یک فرآیند طولانی است.

در حالی که هر دو مطالعه از تکنیک‌های پیشرفته تصویربرداری مغز برای تمرکز بر فعالیت عصبی استفاده کردند، پیامدهای مستقیم برای شناخت یا رفتار قابل مشاهده اولیه همچنان حوزه تحقیقات بیشتر باقی می‌ماند. زمینه علوم اعصاب نوزادان هنوز در مراحل اولیه خود است و نویدبخش انبوهی از اکتشافات آینده است که بدون شک درک ما از اولین پایه‌های هوش و ادراک انسانی را عمیق‌تر خواهد کرد.

خبرگزاری اخباری