照顾者在婴儿出生和一岁生日之间庆祝许多里程碑。在这12个月里，许多婴儿从无法支撑自己的头部到爬行和站立，从看着他们的父母到微笑，咿呀学语，向他们挥手。有些婴儿甚至会说他们的第一句话或迈出他们的第一步。
婴儿最初几个月的大脑功能可能为这一显著增长奠定了基础，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校社会发展跨学科实验室的研究人员与一些家庭合作，探索这一关键的发育时期。通过一项名为“婴儿发展项目”的倡议，ILSD最近发表了两项研究，探索早期大脑活动与婴儿社交互动的灵活性以及他们从压力中恢复的能力之间的关系。
“该项目的主要推动力是为了更好地理解婴儿的神经功能和环境支持之间的相互作用，特别是与照顾者的相互作用，从而塑造婴儿调节压力和集中注意力的能力，”贝克曼高级科学技术研究所的研究员、UIUC人类发展和家庭研究的研究教授南希·麦克尔韦恩(Nancy McElwain)说。McElwain领导着ILSD，专注于照顾关系背景下的早期社会和情感发展。
在3个月大的时候，35名婴儿参加了贝克曼研究所的功能性核磁共振成像会议，以评估他们的大脑发育-考虑到这些扫描必须在婴儿自然睡眠时进行，这不是一件容易的事。婴儿被放置在一个特殊的摇篮里，以支持他们在核磁共振成像仪内，并配备了几个级别的耳朵保护。
在3个月、6个月和9个月时，同样的婴儿完成了与母亲的各种互动任务，包括一项名为“静止面孔”的练习。比赛开始时，两人面对面比赛2分钟。随后是婴儿的社会压力源，在此期间母亲保持中立的表情，不回应他们。2分钟后，或者更早，如果婴儿变得非常不安，母亲恢复与婴儿的正常互动，再持续2分钟。
许多婴儿神经科学研究依赖于照顾者的问卷调查和报告来评估婴儿的行为，但这个项目涉及直接观察母亲和她们的婴儿。婴儿和他们的母亲的视频被逐帧分析，他们的表情、发声和凝视方向的细节以毫秒为单位记录下来。这使得研究人员能够捕捉到非常短暂但潜在重要的行为变化。
在第一项发表在《大脑皮层》上的研究中，ILSD的研究人员调查了婴儿的大脑活动是否与二向灵活性相关——婴儿和母亲在回应彼此行为时迅速、轻松地调整自己的情绪、发声和注意力的程度。这种灵活性的程度是在静止面孔的第一部分(游戏情节)中观察到的。甚至不到一岁的孩子在与照顾者互动时也表现出这种灵活性，这既可以表明亲子关系的运作，也可以表明父母对环境变化的需求或婴儿内心状态的适应能力。
研究人员对社会大脑中的两个关键网络特别感兴趣:默认模式网络，它涉及内省和婴儿在社交互动中对自己感受的感知;以及突出网络，它与识别环境中有意义的细节(例如，像看护者的微笑这样的谈话线索)有关。这两个网络在生命的第一年迅速发展，并在成人的社会互动中发挥重要作用，但对其与婴儿的相关性的研究有限。
研究人员发现，在3个月大的时候，默认模式和突出网络的组成部分的同时活动(被称为功能连接)越大，在6个月大的时候，婴儿-母亲的二元灵活性就越大。这项研究还发现，在3个月时，两个神经网络之间的反相关性更强——一个神经网络的活动增加，而另一个神经网络的活动减少——与6个月时更大的双椎灵活性相关。
“到生命的第三个月，我们看到这些社会大脑网络的初始同步模式，以及它们之间的反相关关系。“这些神经网络的早期功能可能决定了婴儿能够以灵活的方式与照顾者互动的程度，也许是通过支持婴儿处理内部和社会信息的能力的发展，”这项研究的主要作者、现任女王大学博士后李晓梅说。论文发表时，她是ILSD的一名博士生。
李希望这些发现能帮助父母将婴儿视为他们关系的积极贡献者，他们的互动是由婴儿的个体差异决定的。
她说:“差异可能反映在婴儿的社交互动上，比如他们能够很好地记住父母的暗示，或者他们能够很好地感知自己的需求并与他人交流。”“通过这些方式，婴儿共同构建与父母的互动。认识到婴儿是积极的贡献者，可以使父母更好地组织与婴儿的互动。”
在《发展科学》上发表的第二项研究中，ILSD的研究人员调查了大脑网络之间的连接强度与婴儿从压力中恢复的能力之间的关系。他们关注的是杏仁核网络，一个情绪处理区域，以及它与默认模式和突出网络的联系。这项研究的压力源是“静止脸”阶段的第二阶段，此时母亲停止对婴儿做出反应。婴儿从这种压力中恢复的能力被观察为当母亲恢复正常反应时他们参与社会活动的程度。
“我们想知道压力调节早期发展的神经机制，因为压力调节对儿童成长过程中的情绪调节和心理健康都非常重要，”这项研究的主要作者、贝克曼研究所(Beckman Institute)现任博士后研究员胡燕南(yanannan Hu)说。文章发表时，她是ILSD的一名博士生。
在3个月时，杏仁核和突出网络之间的正向连接增加，与6个月时从压力中恢复的能力下降有关。为了从紧张的环境中恢复过来，婴儿识别积极的线索和感知环境是安全的是有帮助的。尽管杏仁核和突出网络之间的紧密联系可以帮助婴儿识别环境中的压力源或潜在威胁，但过度关注识别这些消极线索可能会降低婴儿注意积极线索的能力。
“将神经学观察与婴儿管理压力的能力联系起来的结果有可能为早期心理健康筛查和干预工作提供信息，”胡说。“通过精确定位后期情绪失调或心理健康问题的潜在指标，可以识别和支持有这些问题风险的儿童。”
由于儿童发展的复杂性，来自多个领域的见解是有价值的。该项目涉及来自人类发展和家庭研究、生物工程和神经科学的研究人员。功能磁共振成像数据的处理和分析需要合作者的专业知识，包括生物工程教授、贝克曼研究所生物医学成像中心技术总监布拉德·萨顿(Brad Sutton);贝克曼研究所(Beckman Institute)的物理学家和研究员瑞安·拉森(Ryan Larsen);雪松西奈医学中心生物医学科学教授高伟;以及加州大学洛杉矶分校的博士生陈海涛。
更多信息:李晓梅等，3个月时的功能性神经网络连接预测6个月时婴儿-母亲玩耍时的双元灵活性，《大脑皮层》(2023)。DOI: 10.1093 / cercor / bhad117
胡燕楠等，压力源后婴儿杏仁核功能连接与社会参与的关系:初步调查，《发展科学》(2023)。DOI: 10.1111 / desc.13418引用本文:婴儿大脑活动预测第一年的社会灵活性和压力恢复(2023,11月15日)检索自https://medicalxpress.com/news/2023-11-infant-brain-social-flexibility-stress.html本文受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
