赤ちゃんと大人の脳は遊びを通じて同期していることがプリンストン大学の研究者チームによって証明された

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赤ちゃんがまだあなたと話すことができなくても、赤ちゃんと遊んでつながりの感覚を感じたことはあるだろうか？ 新しい研究は、あなたが文字通り「同じ波長で」同じ脳領域で同様の脳活動を経験しているかもしれないことを示唆している。 これはほとんどの母親が本能的に知っている可能性が高いものだが、今では科学的に非常に詳細に証明されている。

プリンストン大学の研究者チームは、自然な遊びの中で赤ちゃんと大人の脳がどのように相互作用するかについての最初の研究を実施し、彼らの神経活動の測定可能な類似性を発見した。 言い換えれば、赤ちゃんと大人の脳の活動は、おもちゃとアイコンタクトを共有するにつれて、上下した。
この研究は、Princeton Baby Labで行われた。大学の研究者は、赤ちゃんが世界を見て、話し、理解する方法を研究している。

「以前の研究では、大人の脳は映画を見たり話を聞いたりすると同期することが示されたが、この『神経同期』が人生の最初の数年でどのように発達するかについてはほとんど知られていなかった」 プリンストン・ニューロサイエンス研究所（PNI）の準研究員であり、2019年12月17日にPsychological Scienceでオンライン公開された論文の筆頭著者であるElise Piazza博士はそう述べた。 この論文は「幼児と成人の脳は自然なコミュニケーションのダイナミクスで結びついている。（Infant and Adult Brains Are Coupled to the Dynamics of Natural Communication.）」と題されている。

Piazza博士と彼女の共著者ら（PNIの準研究奨学生 のLiat Hasenfratz博士、心理学および神経科学の教授および大学院研究ディレクター のUri Hasson博士、そして心理学の准教授のCasey Lew-Williams博士）は、神経の同期性が社会開発と言語学習に重要な意味を持つと仮定した。 赤ちゃんと大人の間の実際の対面コミュニケーションを研究することは非常に困難だ。

神経結合の過去の研究のほとんどは、その多くがHasson 博士の研究室で行われ、大人が横になって映画を見たり、物語を聞いたりするのを、機能的磁気共鳴イメージング（fMRI）を用い脳をスキャンした。しかし、リアルタイムのコミュニケーションを研究するために、研究者は、赤ちゃんと大人の脳から同時に脳の活動を記録できる、子供に優しい方法を用意する必要があった。

Eric and Wendy Schmidt Transformative Technology Grantからの資金提供を受けて、研究者は、機能的近赤外分光法（fNIRS）を使用する新しいデュアルブレインニューロイメージングシステムを開発した。これは非常に安全で、神経活動の関門として血液中の酸素化を記録する。
この設備により、研究者は、おもちゃで遊んだり、歌を歌ったり、本を読んだりしながら、赤ちゃんと大人の神経調整を記録することができた。

同じ成人が、研究に参加した42人の乳幼児すべてとやり取りした。 乳幼児のうち、21人は「過度に身をよじった」ため除外しなければならず、他の3人はキャップの着用を拒否し、9か月から15か月の18人の子供が残った。

この実験には2つの部分があった。
1つ目は、大人の実験者が5分間子供と直接対話（おもちゃで遊んだり、童謡を歌ったり、絵本を読んだり）しながら、子供が親の膝の上に座っていることだ。
もう1つは、実験者が横を向き、子供が親と静かに遊んでいる間に別の大人に話をしたことだ。
キャップは、予測、言語処理、および他の人々の視点の理解に関与することが知られている脳の57チャネルからデータを収集した。

データを見ると、対面セッション中に、高レベルの理解に関与していることが知られているいくつかの領域で、赤ちゃんの脳が成人の脳と同期していることを発見した。 子どもたちは、物語の全体的な意味を解読したり、大人が読んだ動機を分析したりしていた。
大人と幼児がお互いに背を向け、他の人と関わったとき、それらのリンクは消えた。
これは研究者の期待に合っていたが、データには驚きもあった。 たとえば、最強のカップリングは、前頭前野で発生した。前頭前野は、学習、計画、および実行機能に関与しており、幼児期にはあまり発達していないと以前は考えられていた。

「また、幼児の脳が成人の脳を数秒『リード』していることを発見したことにも驚いた。これは、赤ちゃんが受動的に入力を受け取るだけでなく、大人が次に焦点を当てることにつながる可能性があることを示唆している： Princeton Baby Labの共同ディレクターであるLew-Williams 博士はそう述べた。
「通信している間、大人と子供はフィードバックループを形成しているように見える」とPiazza博士は付け加えた。 「つまり、大人の脳は、乳児がいつ笑顔になるかを予測しているように見え、乳児の脳は大人がより多くの『ベビートーク』を使用することを予測し、両方の脳がおもちゃの関節のアイコンタクトと関節の注意を追跡した。 大人が一緒に遊ぶと、彼らの脳は互いに動的に影響しあう。」

神経科学に対するこの2つの脳のアプローチは、介護者との結合が自閉症と診断された子供などの非定型発達でどのように崩壊するか、また教育者が子供の多様な脳に対応するために教育アプローチを最適化する方法を理解するための扉を開くことができる。
研究者たちは、この神経カップリングが未就学児の早期言語学習にどのように関係しているかを調査し続けている。

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それはあなたの想像ではなく、あなたとあなたの赤ちゃんは本当に同じ波長だ。 Princeton Baby Labの研究者チームは、自然な相互作用中に赤ちゃんと大人の脳の活動を測定する方法を開発した。 実験では、大人が5分間遊んで歌を歌い、12か月の赤ちゃんと絵本を読み、機能的近赤外分光法と呼ばれる方法を使用して神経の同期を測定した。 (Credit: Elise Piazza, Princeton Baby Lab)

BioQuick News:Baby & Adult Brains “Sync Up” During Play, Princeton Study Shows; Findings Include Evidence That Babies’ Brains Actually Guide Adults During Certain Interactions

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