Introduction

Az elmúlt négy évtizedben egyikünk (GFM) a csecsemőkori kézhasználati preferenciák fejlődését befolyásoló tényezőket vizsgálta annak megértése érdekében, hogy a csecsemőkori szenzomotoros tapasztalatok hogyan járulnak hozzá a nyelvi feldolgozás féltekei különbségeinek kialakulásához (vö. Michel, 1988, 1991). E munka elméleti alapja részben Piaget (1952) és Bruner (1973) elméleteiből származik, amelyek szerint a csecsemőkori szenzomotoros tapasztalatok képezik a szimbólumképzés, a nyelvi készség, a fogalomképzés és az érvelés alapját. Emellett a fejlődési pszichobiológiai bizonyítékokat arra vonatkozóan, hogy az idegrendszer működését hogyan alakíthatják a korai tapasztalatok, felhasználták annak alátámasztására, hogy a csecsemőkori kézpreferenciák alakíthatják a féltekék funkcionális lateralizációját (Michel, 1998, 2002). Mivel a legtöbb neuropszichológiai kutatást abban a keretben végezték és végzik, hogy a funkciók féltekei specializációja a két félteke strukturális szerveződésének génvezérelt különbségeiből ered, a kézpreferenciát és a kapcsolódó kognitív funkciókat gyakran inkább a féltekei specializáció származékának tekintik, mintsem hogy hozzájárulnának ahhoz. Az elmúlt évtizedben azonban a megtestesüléselmélet egyes formái (pl. Barsalou, 2008; Casasanto, 2009) újra megnyitották azt az elméleti megfontolást, hogy a szenzomotoros tapasztalatok hozzájárulhatnak az agy funkcionális szerveződéséhez.

A megtestesüléselmélet egyes formái (pl. Barsalou, 2008; Casasanto, 2009, 2011) azt javasolják, hogy a szimbolikus kognitív és szociális tudás fejlődése az egyén szenzomotoros elköteleződésétől függ a szociális társakkal és fizikai tárgyakkal való csecsemőkori kapcsolatától. A csecsemők hanglejtései, arckifejezései és testtartásai (mint szenzomotoros cselekvések) cselekvéseket váltanak ki a társas társakból, amelyek a fejlődő csecsemő számára információt nyújtanak a társas-kapcsolati elköteleződés szabályairól. Ez hasonló ahhoz, ahogyan a tárgyak manipulálása feltárja a tárgyak tulajdonságait, kapcsolataikat és a kombináció szabályait. Az, ahogyan a csecsemők környezetük ezen aspektusaival foglalkoznak, formálja agyuk működését és szerkezetét (Boulenger et al., 2009), ami viszont befolyásolja kognitív és szociális fejlődésüket. Ha tehát csoportkülönbségek vannak az ilyen elköteleződési mintákban, akkor csoportkülönbségeknek kellene lenniük a kognitív és szociális képességekben is. Az egyik módja annak tesztelésének, hogy a tárgyakkal való ilyen foglalatosság alakítja-e a kognitív fejlődést, az lenne, ha összehasonlítanánk a világgal csecsemőkorban eltérő módon foglalkozó egyének csoportjainak kognitív fejlődését.

Azt javasoljuk, hogy a csecsemőkori kézpreferenciák kialakulása olyan csecsemőcsoportokat hoz létre, amelyek eltérő módon foglalkoznak a világgal, és ezért különbségeket kellene kialakítaniuk a kognitív funkciókban. Ez a tézis összhangban van Casasanto (2011) testspecifikussági hipotézisével és a Frontiers jelen különszámának tézisével (a szenzomotoros tapasztalat hozzájárulása a kognitív fejlődéshez). Röviden áttekintjük néhány vizsgálatunkat, amelyek azt mutatják, hogy a csecsemők következetes kézpreferenciái előre jelzik a nyelvi fejlődés, az eszközhasználat és a tárgykonstrukciós készség fejlődési előrehaladását. Azt javasoljuk, hogy ezek az előrelépések nemcsak a nyelv, a fogalomalkotás és az érvelés egyéni fejlődéséhez járulnak hozzá, hanem az agy egyéni funkcionális szerveződéséhez is.

A kézpreferencia-jelenség

A felnőttkori kézpreferenciák a nyelvi készségek féltekei specializációjának különbségeivel függnek össze (pl, Corballis, 2009; Häberling et al., 2015), a féltekék közötti szövegfeldolgozási különbségekkel (pl. Willems et al., 2010), valamint a kognitív, szociális és érzelmi működéssel kapcsolatos feladatokban mutatkozó teljesítménykülönbségek feltűnően széles skálájával (Annett, 2002). Ráadásul úgy tűnik, hogy a látszólag atipikus kézpreferencia-fejlődés szinte minden mentális és orvosi egészségügyi problémával összefügg (pl. Michel et al., 2013b, 207-208. o.). Következésképpen egyes kutatók azzal érveltek, hogy a különböző kézpreferencia-csoportok kognitív és szociális képességeinek vizsgálata tökéletes teszt a megtestesüléselmélet értékelésére (pl. Casasanto, 2009). A kézpreferencia a féltekei specializáció különböző mintáit képviseli, és ez a specializáció releváns lehet a kognitív, szociális és érzelmi működés sajátos aspektusainak megnyilvánulása szempontjából. Ezért a kézpreferencia kialakulásának számos pszichológiai funkció tipikus és atipikus fejlődéséhez kellene kapcsolódnia.

Mielőtt azonban megértenénk, hogy a kézpreferenciák hogyan járulhatnak hozzá a megtestesült kognitív tapasztalatok változatosságához, először meg kell értenünk, hogyan alakulnak ki a kézpreferenciák. A kézpreferencia sokrétű fejlődési folyamatok terméke, amelyek a születés előtt kezdődnek és a korai csecsemőkorban bővülnek (Michel et al., 2013b). Azt találtuk, hogy a kézpreferenciák kaszkádszerűen fejlődnek, a korábban fejlődő manuális készségek (pl. nyúlás, megragadás/megszerzés) preferenciái a később fejlődő készségek (pl. unimanuális és bimanuális manipuláció, műtárgyépítés és szerszámhasználat) preferenciáihoz kapcsolódnak. Megfigyeltük, hogy a tárgyak megszerzésére irányuló kézpreferencia 6 hónapos kor előtt kezd megnyilvánulni, 6-12 hónapos korban válik kiemelkedővé, és ezt követően csökken (Michel, 2002; Ferre et al., 2010; Michel et al., 2014). Továbbá, bár az egykezes manipulációs készségek 7-8 hónapos korig fejlődnek, csak 10-11 hónapos korban mutatkozik meg a csecsemőknél az egykezes manipuláció kézpreferenciája, és ez a preferencia megegyezik a tárgyak megszerzésének preferenciájával (Campbell et al., 2015a). A 13-14 hónapos korra a szerepdifferenciált bimanuális manipuláció (RDBM, Babik és Michel, 2016) kézpreferenciája jelentősen növekszik. Az RDBM kézpreferencia 18 hónapos korig stabilizálódni látszik (Nelson et al., 2013), és a kisgyermekek 80%-a 24 hónapos koráig megtartja ezt a preferenciát. Az RDBM-re vonatkozó konzisztens kézpreferencia valószínűleg befolyásolja az eszközhasználatra vonatkozó kézpreferencia kialakulását, mivel az RDBM egy olyan tárgymanipulációs minta, amely a legtöbb, az eszközépítésben és -használatban részt vevő cselekvésre jellemző az egész élettartam során (Vauclair, 1984). Bár a csecsemők összes kézügyességében a jobb kéz preferenciája dominál, úgy tűnik, hogy a kézpreferenciák folyamatosan oszlanak meg a csecsemők között (hasonlóan a felnőttek kézpreferenciáihoz, Annett, 2002).

Bár a csecsemők körülbelül 12%-ának van konzisztens bal kézpreferenciája (Michel et al., 2014), a bal kézpreferencia nem tűnik olyan robusztusnak, mint a jobb kézpreferencia. Ez részben a csecsemőkori kézpreferencia kialakulására gyakorolt anyai hatás következménye lehet (Harkins és Michel, 1988; Michel, 1992, 1998; Mundale, 1992, nem publikált). A jobbkezes anyák akaratlanul is a csecsemő jobb kezét használják a tárgyakkal való játék során (Michel, 1998). Ezzel szemben, bár a balkezes anyák többet használják a bal kezüket, amikor a csecsemőjükkel játszanak, a különbség a kézhasználatukban kicsi a jobbkezes anyák túlnyomó jobb kézhasználatához képest. Így a jobbkezes anyák balkezes preferenciájú csecsemőit (a balkezes preferenciájú csecsemők többségét) valószínűleg arra ösztönzik (az anyjuk cselekedetei a szociálisan interaktív tárgyjáték során), hogy sokkal inkább a jobb kezüket használják, mint a balkezes anyák jobbkezes preferenciájú csecsemőit (a jobbkezes preferenciájú csecsemők kisebbségét), hogy a bal kezüket használják. Valóban, azok a csecsemők, akik kezdetben balkezes preferenciát mutattak a tárgyak megszerzése során, és akiknek az anyja jobbkezes volt, 11 hónapra jelentősen csökkentették balkezes preferenciájukat; míg azok a csecsemők, akik kezdetben jobbkezes preferenciát mutattak, és akiknek az anyja jobbkezes volt, 11 hónapra megerősítették jobbkezes preferenciájukat (Michel, 1992).

A kézpreferencia fejlődésének értékelése trajektórián alapuló elemzéssel

A csecsemőkori kézpreferencia kifejeződése az éretlen, de gyorsan fejlődő idegrendszer következményeit tükrözi, és kifejeződése olyan tényezők szerint változhat, mint a cirkadián ritmus, a szituációs arousal és más neuromotoros képességek, például a testtartáskontroll és a lokomóció fejlődése (Corbetta és Thelen, 2002; Babik et al, 2014). Ráadásul úgy tűnik, hogy a preferencia azonosítása érzékeny a különböző értékelési eljárásokra és körülményekre (Campbell és mtsai., 2015b). Ezért a csecsemőkori kézpreferenciák értékeléséhez olyan longitudinális tervekre van szükség, amelyek olyan feladatokat használnak, amelyek életkoronként viszonylag hasonlóak a csecsemő számára jelentett manuális kihívás tekintetében. A tárgymegszerzési készségek felhasználhatók a kézpreferenciák fejlődésének értékelésére a 6 és 14 hónapos kor közötti időszakban, mivel ez a manuális készség elterjedt a csecsemő repertoárjában, de kellő kihívást jelent ahhoz, hogy ebben az életkorban a kézpreferenciát kiváltsa. Ráadásul beépül az összes többi tárgymanipulációval járó manuális készségbe (tárgyak építése és szerszámhasználat). A kézpreferencia az elérésben és a tárgykontaktusban előre jelzi a kézpreferenciát a tárgyak megszerzésében (Michel és Harkins, 1986), és a kézpreferencia a tárgyak megszerzésében előre jelzi a kézpreferenciát az egykezes tárgymanipulációban (Hinojosa et al., 2003; Campbell et al., 2015a) és az RDBM-ben (Nelson et al., 2013; Babik és Michel, 2016). Így a tárgyak megszerzésére vonatkozó, korán kialakuló kézpreferencia kulcsfontosságú a más, kifinomultabb manuális készségek kézpreferenciájának kialakulásában.

Azt feltételeztük, hogy a tárgyak megszerzésére vonatkozó kézpreferencia fejlődési pályájának következetes fejlődési pályának kellene lennie, annak ellenére, hogy az értékelési életkorok között van némi eltérés. A 6-14 hónapos időszak alatt végzett kilenc havi felmérés lehetővé tette négy látens csoport megbízható azonosítását a fejlődési pályák mintázata szerint a csoportalapú pályamodellezés (GBTM, Nagin, 2005; Michel et al., 2013a) segítségével. A GBTM lehetővé teszi a minta trajektóriáinak eloszlásában a csecsemő kézpreferenciájának meghatározására szolgáló megkülönböztető minták azonosítását Azt találtuk, hogy a 380 csecsemő 32%-a 6 és 14 hónapos kora között konzisztens jobb kézpreferenciával rendelkezik, 12%-ának konzisztens bal kézpreferenciája van, és 26%-ának fejlődési trajektóriája a később kialakuló jobb kézpreferencia felé tendál. A csecsemők fennmaradó 30%-a következetes kézhasználati pályát mutatott, amely nem mutatott különbséget a kézhasználatban az életkorok között. A hierarchikus lineáris modellezés (HLM, Raudenbush et al., 2004) megerősítette, hogy az e négy látens osztályba sorolt csecsemők a kézpreferenciák fejlődésében szignifikánsan eltérő pályát mutattak. A jobbkezes preferenciával rendelkező csecsemők 6 hónapos korukra kialakították ezt a preferenciát, és a következő 9 hónapban meg is tartották azt (a jobb kéz használatának enyhe csökkenésével 13 és 14 hónapos korukra). A balkezes preferenciával rendelkező csecsemők 8 hónapos koruk előtt nem alakították ki ezt a preferenciát, de ezt követően is fenntartják. A jobbkezes preferenciát mutató csecsemők 6 hónapos korukban még nem preferálták a jobbkezet, de 14 hónapos korukra kialakult a jobbkezes preferencia. Azok a csecsemők, akiknek nincs kézpreferenciájuk, ezt a 6-14 hónapos időszak alatt is fenntartják. Így a második év elejére a kézpreferenciák a legtöbb csecsemőnél a jobb kéz preferenciáját, a csecsemők 12%-ánál a bal kéz preferenciáját, és körülbelül 30%-uknál a nem egyértelmű preferenciát mutatják. Természetesen az azonosított csoportok száma kevésbé fontos, mint annak felismerése, hogy csak ilyen longitudinális adatok gyűjtésével lehet az értékelési időszakok közötti konzisztenciákat azonosítani. A preferenciák e konzisztenciái olyan idegi mechanizmusok működését tükrözik, amelyeknek hozzá kellene járulniuk a kognitív működéshez kapcsolódó egyéb mechanizmusok fejlődéséhez.

Kézpreferencia és nyelv

A manuális készségek fejlődése dinamikusan megváltoztatja azt, ahogyan a csecsemők a világukat megtapasztalják, és a motoros készségek különböző változásait a nyelvi képességek változásaihoz kapcsolták (pl. Iverson, 2010). Itt kiemeljük azokat a longitudinális vizsgálatainkat, amelyek a kézpreferencia jellemzésére trajektória-alapú megközelítést alkalmaztak, és foglalkozunk azzal, hogy a kézpreferencia trajektóriái hogyan kapcsolódhatnak differenciáltan a nyelvelsajátításhoz.

Nelson és munkatársai (2014) feltételezték, hogy a következetes csecsemőkori kézpreferencia a fejlett tárgykezelési készség markere, míg az inkonzisztens preferencia alacsonyabb készségszintet és talán a féltekei specializáció eltérő mintázatát jelzi. Nelson és munkatársai (2014) a csecsemőként (6-14 hónapos korban), majd kisgyermekként (18-24 hónapos korban) havonta vizsgált gyermekeknél a kézpreferencia időzítésének és irányának pályáját írták le: csecsemőként konzisztens jobbkezes preferenciával rendelkező gyermekek, akik kisgyermekként jobbkezesek maradtak, és csecsemőként konzisztens kézpreferencia nélküli gyermekek, akik kisgyermekként jobb- vagy balkezesek lettek. A csecsemőkortól a kisgyermekkorig tartó következetes vagy következetlen kézpreferencia a nyelvi képességek eltérésének 25%-át magyarázta 2 éves korban. A csecsemőkorban tapasztalt következetes jobbkezes preferencia szintén összefüggött a fejlett nyelvi képességekkel. Gonzalez és munkatársai (2015) kiterjesztették ezt a munkát a 3 éves korban elért nyelvi eredményekre ugyanabban a mintában, és azt találták, hogy a kisgyermekkorban következetes kézpreferenciával rendelkező gyermekek magasabb expresszív nyelvi eredményekkel rendelkeztek. A korai, következetes kézpreferenciák tehát elősegíthetik a nyelv fejlődését (Nelson és mtsai., 2014; Gonzalez és mtsai., 2015). Bár még több munkára van szükség, Michel és munkatársai (2013a) Arbib sémaelméletét (Arbib, 2006) arra használták, hogy felvázoljanak néhány olyan mechanizmust, amelyek révén a kézpreferenciához kapcsolódó szenzomotoros tapasztalat hozzájárulhat az expresszív nyelvi készségek neurális szabályozásához.

Kézpreferencia és a tárgyak manuális kontrollja

Megalapozottan feltételezhető, hogy a tárgyakkal való foglalkozáshoz kézpreferenciával rendelkező csecsemőknél nagyobb manuális készség és jártasság fejlődik a preferált kézzel, és ez a preferencia befolyásolja a tárgyak manuális kontrolljának fejlődését. A tárgyak építése több tárgy kézzel történő egyesítését igényli egyetlen, egységes szerkezetbe, mint például a blokkok toronyba rakása vagy egy puzzle összerakása (Marcinowski, 2015). A tárgyépítést a közelmúltban számos kognitív készséggel hozták összefüggésbe későbbi életkorban, beleértve a matematikai képességeket (Wolfgang és mtsai., 2003; Nath és Szucs, 2014), a nyelvet (Marcinowski és Campbell, 2015) és a vizuospatialis készséget (Caldera és mtsai., 1999; Levine és mtsai., 2011; Verdine és mtsai., 2014).

Marcinowski (2015) megállapította, hogy a következetes kézpreferenciával rendelkező csecsemőknél a 10-14 hónapos időszak alatt gyorsabban fejlődik a rakásolás, mint a kézpreferencia nélküli csecsemőknél. A következetesen bal és jobb kézpreferenciával rendelkező csecsemők 14 hónapos korukban nagyobb rakásolási készséget mutattak, mint azok a csecsemők, akiknek nem volt következetes kézpreferenciájuk. Továbbá, a jobb kézpreferenciával rendelkező csecsemők nem különböztek a rakásolási készségük fejlődésében a jobb kézpreferenciával nem rendelkező csecsemőktől. Mivel a jobbra tendáló csoport nem mutatott kézpreferenciát az elsajátításhoz a 6-9 hónapos időszakban, mielőtt a halmozás értékelését elkezdték volna, valószínűleg nem alakult ki náluk a tárgyak halmozásához szükséges kézügyesség (Chen és mtsai., 2010). Így a kézpreferencia konzisztenciája megváltoztatja a kézpreferencia és a tárgyépítés kognitív készsége közötti kapcsolatot.

Az Kotwica és munkatársai (2008) arról is beszámoltak, hogy a négy vizsgálati időszakban (7, 9, 11 és 13 hónapos korban) konzisztens kézpreferenciával rendelkező csecsemők hatékonyabbak a tárgyak tárolásának tárgykezelési készségében, mint azok a csecsemők, akiknek ebben az időszakban nem volt konzisztens preferenciájuk. Amikor a csecsemők több játékot kapnak (egyszerre egyet-egyet), ki kell fejleszteniük a tárgyak manipulálásának és kezelésének képességét, hogy az utóbbiak a későbbi interakciókhoz rendelkezésre álljanak. A következetes kézpreferenciával rendelkező csecsemők nagyobb készséget mutattak a tárgyak tárolásában, például a tárgyak elérhető helyre helyezésében és az intermanuális transzferben, mint a kézpreferenciával nem rendelkező csecsemők (Kotwica és mtsai., 2008). A tárgyak hatékonyabb tárolása révén a kézpreferenciával rendelkező csecsemők képesek a tárgyak tulajdonságainak felfedezésére, a tárgyak közötti kapcsolatok megértésére és a cselekvések hatékonyabb “megtervezésére”, mint a preferenciával nem rendelkező csecsemők (vö. Bruner, 1973). Sőt, Bruner (1973) a tárgyak tárolási készségét fontosnak tartotta a szimbolikus reprezentáció (és ezáltal a nyelvi fejlődés) fejlődése szempontjából, mivel egy nem használt, de tárolt tárgyat a csecsemőnek mentálisan reprezentálnia kell a későbbi előhíváshoz.

A szerszámhasználat egy másik fontos kognitív készség, amely gyakran magában foglalja az összetett cselekvések utánzását, a tervezést, a döntéshozatalt, valamint a tárgyak, azok tulajdonságainak és a helyzetnek a térbeli és időbeli jellemzőivel való elszámolás képességét. Sokan azt állítják, hogy az eszközhasználat fejlett szimbolikus gondolkodást és reprezentációs eszköz-végelemzést (Bates et al., 1980), fejlett oksági megértést (Carpenter et al., 1998; Buttelmann et al., 2008), valamint a térbeli gondolkodás olyan teljesítményét igényli, amely lehetővé teszi több mozgó vonatkoztatási keret összehangolását (Lockman, 2000). Fraz és munkatársai (2014) az eszközhasználati készség fejlődését vizsgálták longitudinálisan 10 és 14 hónapos kor között 60 olyan csecsemőnél, akiknek jobb, bal vagy semmilyen kéz preferenciája nem volt a tárgyak megszerzésében. Azt találták, hogy a következetesen jobb vagy bal kézpreferenciával rendelkező csecsemők 10, 11 és 12 hónapos korban felülmúlták a kézpreferencia nélkülieket a sikeresen végrehajtott eszközhasználati műveletek számában. A 12 hónapos kor után azonban a kézpreferencia-csoportok közötti különbségek már nem voltak statisztikailag szignifikánsak. Fraz és munkatársai (2014) arra a következtetésre jutottak, hogy a tárgyak megszerzésére vonatkozó konzisztens kézhasználati preferenciák korai kialakulása megkönnyíti az eszközhasználat kognitív készségének kialakulását. Így megmutattuk, hogy a kézpreferenciák konzisztenciájának longitudinális értékelései hogyan kapcsolódnak a szimbolikus kognitív képességek fejlődéséhez hozzájárulónak tekintett tárgyakkal való manipuláció fejlődéséhez.

Következtetés

Bebizonyítottuk, hogy a tárgyak megszerzésére és a tárgyakkal való manipulációra vonatkozó, korán kialakult kézpreferenciák (amelyeket a longitudinális értékelések során a konzisztencia mutat) szignifikánsan előre jelzik a kognitív fejlődés olyan fontos elemeinek fejlődését, mint a kifejező nyelv, a tárgyépítés, a tárgykezelési készség és az eszközhasználat. Ezért fontos, hogy a csecsemőkori kézpreferenciák longitudinális konzisztenciáját figyelembe vegyük a neuroviselkedési működés és a kognitív fejlődés mintázatainak feltárása során. Eredményeink összhangban vannak Casasanto (2009, 2011) testspecifikussági hipotézisének előrejelzéseivel. Egy gyakorlottabb, preferált kéz segítheti a csecsemőket a kézügyességük és ezáltal a tárgyak tulajdonságainak megértésében. Ez a megértés viszont hozzájárulhat más kognitív képességek fejlődéséhez, amint az a tárgykonstruálásban, az eszközhasználatban és a nyelvi fejlődésben megmutatkozik. Azt kell még bizonyítani, hogy a kézpreferencia fejlődésében mutatkozó különbségek hogyan befolyásolták a csecsemő agyának funkcionális szerveződését.

Author Contributions

JC, EM, EN, IB és GM fogalmazták meg és írták a tanulmányt.

Finanszírozás

A kézirat elkészítését a GM-nek nyújtott NSF DLS0716045 támogatás és a JC és EN számára nyújtott NIH T32HD007376 ösztöndíj támogatta.

Conflict of Interest Statement

A szerzők kijelentik, hogy a kutatást olyan kereskedelmi vagy pénzügyi kapcsolatok hiányában végezték, amelyek potenciális összeférhetetlenségként értelmezhetők.