Bahnbrechende Studie enthüllt Ursprung des „bewussten Bewusstseins“

Eine kürzlich durchgeführte Studie untersuchte anhand menschlicher Säuglinge die Ursprünge zielgerichteten Handelns und zeigte, dass Entscheidungsfreiheit aus der Beziehung zwischen einem Organismus und seiner Umwelt entsteht. Mithilfe eines Mobiltelefonexperiments zeigten die Forscher, dass Kinder, wenn sie sich ihrer Fähigkeit bewusst werden, durch ihre Bewegung Bewegung im Mobiltelefon zu erzeugen, von automatischem zu absichtlichem Verhalten übergehen, was die „Geburt der Entscheidungsfreiheit“ darstellt.

Die Forschung an Säuglingen liefert die ersten quantitativen Beobachtungen, die die „Entstehung“ von Entscheidungsfreiheit oder Zweck beim Menschen belegen.

Lebende Organismen arbeiten mit einem Zweck. Aber woher kommt das Ziel? Wie verstehen Menschen ihre Beziehung zur Welt und erkennen ihre Fähigkeit, Veränderungen herbeizuführen? Diese grundlegenden Fragen zur Handlungsfähigkeit – zum Handeln mit einem bestimmten Zweck – haben einige der größten Köpfe der Geschichte verwirrt, darunter Sir Isaac Newton, Charles Darwin, Erwin Schrödinger und Niels Bohr.

Neue Forschungsergebnisse der Florida Atlantic University enthüllen einen bahnbrechenden Einblick in die Ursprünge der Macht anhand einer ungewöhnlichen und weitgehend unerschlossenen Quelle: menschliche Kinder. Da zielgerichtetes Handeln bereits in den ersten Lebensmonaten eines Menschen entsteht, nutzte das FAU-Forschungsteam Kleinkinder als Testfeld, um zu verstehen, wie aus automatischer Bewegung zielgerichtetes Handeln wird.

Für die Studie begannen Säuglinge das Experiment als separate Beobachter. Als die Forscher jedoch einen Fuß der Säuglinge an ein am Kinderbett befestigtes Mobiltelefon befestigten, stellten die Babys fest, dass sie diese Bewegungsbewegung ausführen konnten. Um diesen Moment der Wahrnehmung wie einen Blitz in einer Flasche einzufangen, haben Forscher die Bewegung von Säuglingen und Spaziergängern im 3D-Raum mithilfe modernster Bewegungserfassungstechnologie gemessen, um die Dynamik- und Koordinationsmerkmale aufzudecken, die die „Geburt der Handlungsfähigkeit“ charakterisieren.

Wenn der Fuß eines Säuglings an einem Mobiltelefon befestigt ist, bewirkt jede Fußbewegung, dass sich das Mobiltelefon bewegt. Positives Feedback verstärkt und verdeutlicht die Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen Säuglingsbewegung und Gehbewegung. Bildnachweis: Florida Atlantic University

Aktuelle Ergebnisse, veröffentlicht in Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaftenund bietet eine Lösung für dieses alte Rätsel. Analysen und dynamische Modellierung von Experimenten mit Säuglingen legen nahe, dass die Handlungsfähigkeit aus der dualen Beziehung zwischen dem Organismus (dem Kind) und der Umgebung (dem Mobiltelefon) entsteht. Aber wie genau passiert das?

Wenn der Fuß eines Säuglings an einem Mobiltelefon befestigt ist, bewirkt jede Fußbewegung, dass sich das Mobiltelefon bewegt. Man ging davon aus, dass das Kind umso stärker zur Bewegung angeregt wird, je mehr Bewegung es gibt, was zu mehr beweglicher Bewegung führt.

„Positives Feedback verstärkt und unterstreicht den Ursache-Wirkungs-Zusammenhang zwischen Säuglingsbewegung und Gehbewegung“, sagte J. A. Scott Kelso, Hauptautor und leitender Forschungswissenschaftler am Center for Complex Systems and Brain Sciences. Im Charles E. Schmidt College of Science der FAU. „Auf einer kritischen Koordinationsebene erkennt der Säugling seine kausalen Kräfte und wechselt von automatischem zu absichtlichem Verhalten. Dieser Aha!-Moment ist durch eine plötzliche Steigerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Säuglings gekennzeichnet.

3D-Rekonstruktion/Darstellung der Gelenkpositionen des Säuglings (rot = linke Seite; grün = rechte Seite; gelb/orange = Mitte; und Mobiltelefonposition = blau). Das Foto rechts zeigt kleine silberne Kugeln, die an verschiedenen Gelenken auf die Haut des Babys gelegt werden. Spezielle Kameras senden Infrarotlicht, das von den Kugeln reflektiert und zu den Kameras zurückreflektiert wird. Das System erfasst dann die reflektierenden Infrarotinformationen aller Kameras und bestimmt den genauen Standort jedes Balls. Bildnachweis: Florida Atlantic University

Alisa Sloan, Ph.D., Hauptautorin und Postdoktorandin am Center for Complex Systems and Brain Sciences der University of Florida, entwickelte das Quanten-„Aha“. Ein Detektor, der nach plötzlichen Erhöhungen der Bewegungsgeschwindigkeit des Säuglings sucht, die mit der plötzlichen Säuglingserkennung einhergehen.

Sloans Technik zeigte, dass die „Geburt“ der Kraft als eine „Heureka-ähnliche“ Übergangsphase der Musterveränderung innerhalb eines dynamischen Systems gemessen werden kann, das sich über das Kind, das Gehirn und die Umwelt erstreckt. Das System wechselt von einem weniger verbundenen Zustand zu einem Zustand, in dem die Bewegungen der mobilen Extremität und der angebundenen Extremität hochgradig koordiniert sind, während der Säugling seine funktionale Verbindung mit dem mobilen Gerät entdeckt.

Obwohl der grundlegende Versuchsaufbau in der Entwicklungsforschung seit den späten 1960er Jahren verwendet wird, konzentrierte sich die damit verbundene Forschung traditionell nur auf die Aktivität des Säuglings und behandelte den Säugling und die Umwelt als getrennte Einheiten. In 50 Jahren formaler Experimente mit Mobilgeräten für Kinder war die FAU-Studie die erste, die die Bewegung mobiler Geräte direkt maß und mithilfe der Koordinationsanalyse quantitative Beobachtungen über die Entstehung menschlicher Handlungsfähigkeit lieferte.

Der in dieser Studie verwendete neue Ansatz konzeptualisiert Handlungsfähigkeit als eine entstehende Eigenschaft der funktionellen Kopplung von Organismus und Umwelt. Die Forscher untersuchten die Interaktion zwischen Kind und Mobilgerät aus der Perspektive der Koordinationsdynamik – der Theorie von Kelso und Kollegen darüber, wie komplexe Organismen (von der Zelle bis zur Gesellschaft) koordinieren und wie Funktion und Ordnung entstehen.

Wenn der Fuß eines Säuglings an einem Mobiltelefon befestigt ist, bewirkt jede Fußbewegung, dass sich das Mobiltelefon bewegt. Positives Feedback verstärkt und verdeutlicht die Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen Säuglingsbewegung und Gehbewegung. Auf einer kritischen Koordinationsebene erkennt der Säugling seine kausalen Kräfte und wechselt vom automatischen zum absichtlichen Verhalten. Das ist aha! Der Moment ist durch einen plötzlichen Anstieg der Bewegungsgeschwindigkeit des Säuglings gekennzeichnet. Bildnachweis: Florida Atlantic University

Obwohl erwartet wurde, dass Kleinkinder ihre Kontrolle über das Mobiltelefon durch ihre koordinierte Aktion mit dem Mobiltelefon entdecken würden, waren die Stoppmuster der Kleinkinder auffällig.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass nicht nur die aktiven Bewegungen von Säuglingen wichtig sind“, sagte Nancy Jones, Ph.D., Co-Autorin, Professorin am Fachbereich Psychologie der FAU und Direktorin des FAU WAVES Laboratory.

Eine vollständige Koordinationsanalyse der Bewegung des Kindes, seiner mobilen Bewegung und ihrer Interaktion zeigt, dass die Entstehung von Kraft ein diskontinuierlicher selbstorganisierender Prozess ist, dessen Bedeutung sowohl in der Bewegung als auch in der Stille liegt.

„Die Babys in unserer Studie haben etwas wirklich Tiefgründiges offenbart: dass es Handeln inmitten von Untätigkeit und Untätigkeit inmitten von Handeln gibt. Beide liefern dem Säugling nützliche Informationen, um die Welt und seinen Platz darin zu erkunden“, sagte Kelso. „Die Dynamik der Koordination zwischen Bewegung und Stille bildet zusammen eine Einheit. Das bewusste Bewusstsein eines Kindes – wo es Dinge in der Welt geschehen lassen kann.“ absichtlich.“

Die FAU-Studie ergab außerdem, dass Kinder die funktionale Kopplung mit dem Mobiltelefon unterschiedlich steuern. Es wurden deutliche Häufungen im Zeitpunkt und in der Tonhöhe der Aktivitätsausbrüche bei Säuglingen festgestellt, was darauf hindeutet, dass es Verhaltensphänotypen (beobachtbare Merkmale) der aktiven Erkennung gibt – und dass die Dynamik ein Mittel zu deren Identifizierung bietet. Diese neue Phänotypisierungsmethode könnte für die Vorsorge und Frühbehandlung gefährdeter Säuglinge nützlich sein.

Referenz: „Die Bedeutung von Bewegung und Stille: Signaturen der Koordinationsdynamik offenbaren die Handlungsfähigkeit des Säuglings“ von Aliza T. Sloan, Nancy Aaron Jones und J. beliebig. Scott Kelso, 18. September 2023, Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften.
doi: 10.1073/pnas.2306732120

Diese Forschung wurde von der FAU Foundation und dem National Institute of Mental Health (MH-080838) unterstützt. Nationales Gesundheitsinstitut.