Pionierskie badanie ujawnia pochodzenie „świadomej świadomości”

Badania na niemowlętach dostarczają pierwszych ilościowych obserwacji wykazujących „pojawienie się” sprawstwa lub celu u ludzi.

Organizmy żywe działają w określonym celu. Ale skąd bierze się cel? Jak ludzie rozumieją swój związek ze światem i zdają sobie sprawę ze swojej zdolności do tworzenia zmian? Te podstawowe pytania dotyczące sprawstwa – działania w określonym celu – zastanawiają niektóre z największych umysłów w historii, w tym Sir Isaaca Newtona, Karola Darwina, Erwina Schrödingera i Nielsa Bohra.

Nowe badania przeprowadzone na Florida Atlantic University ujawniają przełomowy wgląd w pochodzenie władzy, wykorzystując niezwykłe i w dużej mierze niewykorzystane źródło: ludzkie dzieci. Ponieważ działanie ukierunkowane na cel pojawia się w pierwszych miesiącach życia człowieka, zespół badawczy FAU wykorzystał małe dzieci jako pole testowe, aby zrozumieć, w jaki sposób automatyczny ruch zamienia się w celowe działanie.

Na potrzeby badania niemowlęta rozpoczęły eksperyment jako oddzielni obserwatorzy. Kiedy jednak badacze przyczepili jedną ze stóp niemowląt do telefonu komórkowego przymocowanego do łóżeczka, dzieci odkryły, że mogą wykonywać ten ruchomy ruch. Aby uchwycić ten moment percepcji jak błyskawica w butelce, badacze zmierzyli ruch niemowląt i spacerowiczów w przestrzeni 3D, korzystając z najnowocześniejszej technologii przechwytywania ruchu, aby ujawnić cechy dynamiczne i koordynacyjne charakteryzujące „narodziny sprawstwa”.

Gdy stopa niemowlęcia jest przyczepiona do telefonu komórkowego, każdy ruch stopy powoduje ruch telefonu komórkowego. Pozytywne informacje zwrotne wzmacniają i podkreślają związek przyczynowo-skutkowy między ruchem niemowlęcia a poruszaniem się. Źródło: Florida Atlantic University

Najnowsze wyniki opublikowane w Postępowanie Narodowej Akademii Nauk, zapewniając rozwiązanie tej starożytnej zagadki. Analiza i dynamiczne modelowanie eksperymentów z niemowlętami sugeruje, że sprawczość wyłania się z podwójnej relacji pomiędzy organizmem (dzieckiem) a środowiskiem (telefon komórkowy). Ale jak dokładnie to się dzieje?

Gdy stopa niemowlęcia jest przyczepiona do telefonu komórkowego, każdy ruch stopy powoduje ruch telefonu komórkowego. Uważano, że im więcej ruchu, tym silniej niemowlę będzie stymulowane do ruchu, co skutkowało większą mobilnością.

„Pozytywne opinie wzmacniają i podkreślają związek przyczynowo-skutkowy między ruchem niemowlęcia a ruchem ambulatoryjnym” – powiedział J. A. Scott Kelso, główny autor i starszy pracownik naukowy w Centrum Systemów Złożonych i Nauk o Mózgu. Wewnątrz Charles E. Schmidt College of Science FAU. „Na pewnym krytycznym poziomie koordynacji niemowlę rozpoznaje swoje siły przyczynowe i przełącza się z zachowania automatycznego na zamierzone. Ten moment aha!” charakteryzuje się nagłym wzrostem szybkości ruchów niemowlęcia.

Rekonstrukcja/reprezentacja 3D pozycji stawów niemowlęcia (czerwony = lewa strona; zielony = prawa strona; żółty/pomarańczowy = środek; i pozycja telefonu komórkowego = niebieski). Zdjęcie po prawej stronie przedstawia małe srebrne kuleczki umieszczone na skórze dziecka w różnych stawach. Specjalne kamery wysyłają światło podczerwone, które odbija się od kul i wraca do kamer. Następnie system pobiera odblaskowe informacje w podczerwieni ze wszystkich kamer i określa dokładną lokalizację każdej piłki. Źródło: Florida Atlantic University

Doktor Alisa Sloan, główna autorka i badaczka ze stopniem doktora w Centrum Systemów Złożonych i Nauk o Mózgu na Uniwersytecie Florydy, opracowała kwantowe „aha”. Detektor wykrywający nagły wzrost szybkości ruchu niemowlęcia związany z nagłym wykryciem niemowlęcia.

Technika Sloana wykazała, że ​​„narodziny” siły można mierzyć jako „przypominającą eurekę” fazę przejściową zmiany wzorca w dynamicznym systemie rozciągającym się na dziecko, mózg i środowisko. System przełącza się ze stanu mniej połączonego na taki, w którym ruchy kończyny ruchomej i kończyny uwiązanej są wysoce skoordynowane, gdy niemowlę odkrywa swoje funkcjonalne powiązanie z urządzeniem mobilnym.

Chociaż podstawowy projekt eksperymentu był stosowany w badaniach rozwojowych od końca lat 60. XX wieku, powiązane badania tradycyjnie skupiały się wyłącznie na aktywności niemowlęcia, traktując niemowlę i środowisko jako odrębne całości. W ciągu 50 lat formalnych eksperymentów z urządzeniami mobilnymi dla dzieci badanie FAU było pierwszym, w którym bezpośrednio zmierzono ruch urządzeń mobilnych i wykorzystano analizę koordynacji do dostarczenia ilościowych obserwacji pojawienia się ludzkiej sprawczości.

Nowe podejście zastosowane w tym badaniu konceptualizuje sprawczość jako wyłaniającą się właściwość funkcjonalnego sprzężenia organizmu i środowiska. Badacze zagłębili się w interakcję między dzieckiem a urządzeniem mobilnym poprzez pryzmat dynamiki koordynacji – teorii Kelso i współpracowników opisującej, w jaki sposób złożone organizmy (od komórek po społeczeństwo) koordynują oraz w jaki sposób wyłaniają się funkcje i porządek.

Gdy stopa niemowlęcia jest przyczepiona do telefonu komórkowego, każdy ruch stopy powoduje ruch telefonu komórkowego. Pozytywne informacje zwrotne wzmacniają i podkreślają związek przyczynowo-skutkowy między ruchem niemowlęcia a poruszaniem się. Na pewnym krytycznym poziomie koordynacji niemowlę rozpoznaje swoje siły przyczynowe i przełącza się z zachowania automatycznego na zamierzone. To jest aha! Moment ten charakteryzuje się nagłym wzrostem szybkości ruchu niemowlęcia. Źródło: Florida Atlantic University

Chociaż oczekiwano, że niemowlęta odkryją kontrolę nad telefonem komórkowym poprzez skoordynowane działanie z telefonem komórkowym, wzorce zatrzymywania się u niemowląt były uderzające.

„Nasze odkrycia pokazują, że ważne są nie tylko aktywne ruchy niemowląt” – stwierdziła dr Nancy Jones, współautorka, profesor na Wydziale Psychologii FAU i dyrektor laboratorium FAU WAVES.

Pełna analiza koordynacji ruchu dziecka, ruchu mobilnego i ich interakcji pokazuje, że pojawienie się siły jest nieciągłym procesem samoorganizacji, którego znaczenie można odnaleźć zarówno w ruchu, jak i bezruchu.

„Dzieci biorące udział w naszym badaniu ujawniły coś naprawdę głębokiego: że pomiędzy bezczynnością jest działanie, a pośród działania bezczynność. Obydwa dostarczają niemowlętom przydatnych informacji, pozwalających im odkrywać świat i swoje w nim miejsce” – stwierdził Kelso. „Dynamika koordynacji pomiędzy ruchem i bezruchem razem tworzą jedność. Świadoma świadomość dziecka – dzięki której może ono wpływać na to, co dzieje się na świecie. celowo.”

Badanie FAU ujawniło również, że dzieci na różne sposoby radzą sobie z funkcjonalnym parowaniem z telefonem komórkowym. Wykryto wyraźne skupiska w czasie i natężeniu wybuchów aktywności u niemowląt, co sugeruje, że istnieją fenotypy behawioralne (obserwowalne cechy) aktywnego wykrywania i że dynamika umożliwia ich identyfikację. Ta nowa metoda fenotypowania może być przydatna w opiece profilaktycznej i wczesnym leczeniu niemowląt z grupy ryzyka.

Odniesienie: „Znaczenie ruchu i bezruchu: Sygnatury dynamiki koordynacji ujawniają sprawczość niemowlęcia” autorstwa Alizy T. Sloana, Nancy Aaron Jones i J. każdy. Scott Kelso, 18 września 2023 r., Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
doi: 10.1073/pnas.2306732120

Badania te były wspierane przez Fundację FAU i Narodowy Instytut Zdrowia Psychicznego (MH-080838). Narodowy Instytut Zdrowia.