＜赤ちゃんの感覚と運動の間にどのような情報が流れているのか──定量的な測定の難しさからその関係を科学的に説明するのは困難とされてきたが、東大の研究チームが解明に成功＞

生後数カ月の赤ちゃんは、特に目的もなく、手足をもぞもぞと動かすことがあります。

外部からの刺激を受けて行われるわけでも、赤ちゃんが意識的に実施しているわけでもないことから、「自発運動」と呼ばれるこの動きは、将来の発達に重要な役割を果たしているはずだと古くから考えられてきました。

もっとも、これまでは、自発運動にはどんな意味があるのか、動いている最中に赤ちゃんの身体では何が起こっているのかについては、十分な知見は得られていませんでした。

東大大学院情報理工学系研究科知能機械情報学専攻の金沢星慶特任助教、國吉康夫教授らの研究グループは、赤ちゃんの関節にモーションセンサーを付けて動きを観測し、筋骨格モデルを併用することで「もぞもぞ動き（自発運動）」を科学的に分析しました。

その結果、ヒトは発達初期の自発運動によって、感覚運動に関する時間的および空間的パターンを獲得し、将来的に全身の高度なコントロールが必要な歩行や、予測的な動きができるように準備していることが分かりました。研究成果は、22年12月27日付の『米国科学アカデミー紀要（PNAS）』にて公開されました。

成長とともに反射的な運動が減少し、意思に基づく随意運動が増加
「もぞもぞ動き」は、ヒトが最も早く経験する全身の自発的な動きです。これまでも、神経成熟と関連が深いと考えられ、月齢に伴う運動のパターンや協調の発達段階について報告がされてきました。さらに医療現場でも、赤ちゃんの自発運動の観察は、四肢の障がいや脳性麻痺などの早期予測に用いられてきました。

けれど、定量的に測定することの難しさもあって、自発運動中の赤ちゃんの感覚と運動の間にどのような情報が流れているのかについては、科学的に説明をするのは困難でした。

今回、研究チームは、生後1週間未満の新生児12名と生後3カ月の乳児10名に対して、全身12カ所の関節（26の自由度）にモーションセンサーを付けて動きを計測しました。また、関節運動の計測データに筋骨格モデルを組み合わせることで、全身の144本の骨格筋の活動と固有感覚を推定しました。

次に、筋活動と固有感覚の間に生じている情報の流れについては、288×288（=82944）通りについて統計的に処理し、関係性が高いと思われる22個の感覚運動モジュール（複数の筋肉の活動や感覚で構成される機能的グループ）を抽出して、さらに分析しました。

22個のモジュールの情報の流れの密度を算出して、どのようなモジュールペア間で情報伝達が多いか、少ないかを評価すると、乳児グループは新生児グループと比較して、感覚由来の情報伝達が少なく、運動由来の情報伝達が多いことが分かりました。これは、ヒトが成長するにつれて、反射的な運動が減少し、意思に基づく随意運動が増加することを示唆しています。

続いて、22個のモジュール間の情報伝達の時間変化を、それぞれの伝達量の高低に従って色分けして12の感覚運動状態として描画をしてみると、赤ちゃんの感覚運動情報は様々な状態をさまようような時間変動をしていることが分かりました。研究者らは、この現象を「感覚運動ワンダリング」と名付けました。

感覚運動ワンダリングでは、乳児のほうが新生児よりも各々の感覚運動状態がランダムに現れることが低く、三連パターン（例：状態2→状態1→状態2）の出現率が高いことが示されました。

これらの結果より、赤ちゃんは新生児から乳児になるにしたがって、「感覚運動ワンダリング」を通してより全身的に協調した動きへ、あるいは、反射的な動きから予測的な動きへと発達していることが示唆されました。研究チームは、このような発達に伴う変化は、自発運動の経験頻度だけでなく、好奇心や探索といった行動に基づいている可能性もあるとしています。

ヒトが、ほとんど意識せずに高度で複雑な運動を行うことができるのは、感覚運動モジュールが形成されているためと考えられています。その準備は、赤ちゃん時代の「もぞもぞ動き」から始まっているようです。

個性に関わっている可能性も
近年は、赤ちゃんが「もぞもぞ動き」をする時の脳の動きも研究されています。

東大大学院教育学研究科発達脳科学研究室の多賀厳太郎教授は、「赤ちゃん研究員」に協力してもらって、光トポグラフィー（近赤外分光法）などの装置を使って、ヒトの脳の発達を探っています。研究成果の中には、赤ちゃんの自発運動と脳の発達との関連性が示唆されたものもあります。

たとえば、赤ちゃんの睡眠には、大人のレム睡眠に対応する「動睡眠」と、ノンレム睡眠に対応する「静睡眠」があります。静睡眠のときは、深く寝ていて身体の動きがなく静かです。対して動睡眠のときは、もぞもぞ動きが活発になり、光トポグラフィーでも独特なパターンが現れます。最近は、ヒトは胎児の頃から睡眠をしており、ほとんどが動睡眠の状態と考えられています。もぞもぞ動きをする動睡眠の期間は、脳の発達に大きな影響を与えていると考えられます。

多賀教授によると、もぞもぞ動きは生後2カ月を過ぎたあたりから脳の発達にともなって変化し、3〜4カ月になると無意味な動きがほぼなくなり体制化されると言います。けれど、寝返りやハイハイなどは、発達初期の自発的で無目的なもぞもぞ動きがベースになっていると考えられるそうです。

もぞもぞ動きは、個性にも大きく関わっているかもしれません。

生後数カ月の赤ちゃん約80人に対して、各々の手足にボールをつけて「もぞもぞ動き」の軌跡を測定した調査では、手足の動かし方のパターンは一人ひとりで違うことが分かりました。つまり、自発運動によって脳が発達していく過程で、個性が育まれる可能性が示唆されました。

赤ちゃんがまだ言葉を話さない時に、特に法則もなく動いているだけに見える「もぞもぞ動き」ですが、複雑な行動ができるための身体作りや個性の形成などに重要な役割を果たしていると知れば、さらにじっくりと見守りたくなりますね。

引用元：
赤ちゃんの「もぞもぞ動き」は、将来複雑な運動を習得するための準備であることが明らかに（Newsweek日本版）