Introduction

Há quatro décadas que um de nós (GFM) tem investigado os fatores que afetam o desenvolvimento das preferências de uso da mão infantil como um meio de entender como as experiências sensorimotoras infantis contribuem para o desenvolvimento das diferenças hemisféricas no processamento da linguagem (cf., Michel, 1988, 1991). O fundamento teórico desse trabalho deriva, em parte, das teorias de Piaget (1952) e Bruner (1973), que propunham que as experiências sensoriomotoras infantis formassem a base da formação de símbolos, da habilidade lingüística, da formação de conceitos e do raciocínio. Além disso, a evidência psicobiológica do desenvolvimento sobre como o funcionamento do sistema nervoso poderia ser moldado pela experiência precoce foi usada para apoiar a noção de que as preferências da mão infantil poderiam moldar a lateralização funcional dos hemisférios (Michel, 1998, 2002). Uma vez que a maioria das pesquisas neuropsicológicas foi, e é, conduzida dentro da estrutura que a especialização hemisférica da função deriva de diferenças genéticas controladas na organização estrutural dos dois hemisférios, a preferência da mão e as funções cognitivas relacionadas são freqüentemente consideradas como derivadas da especialização hemisférica e não como contribuintes para ela. Contudo, na última década, algumas formas de teoria de incorporação (e.g., Barsalou, 2008; Casasanto, 2009) reabriram a consideração teórica de que as experiências sensorimotoras podem contribuir para a organização funcional do cérebro.

Determinadas formas de incorporação (e.g., Barsalou, 2008; Casasanto, 2009, 2011) propõem que o desenvolvimento do conhecimento simbólico cognitivo e social depende do envolvimento sensorimotor do indivíduo com companheiros sociais e objetos físicos durante a infância. As vocalizações infantis, expressões faciais e posturas corporais (como ações sensoriomotoras) provocam ações dos companheiros sociais, que fornecem à criança em desenvolvimento informações sobre as regras do engajamento sócio-relacional. Isto é similar a como a manipulação de objetos revela propriedades dos objetos, suas relações e regras de combinação. Como as crianças se envolvem com esses aspectos de seu ambiente esculpem seu funcionamento e estrutura cerebral (Boulenger et al., 2009), o que, por sua vez, afeta seu desenvolvimento cognitivo e social. Assim, se existem diferenças grupais em tais padrões de envolvimento, então deve haver diferenças grupais nas capacidades cognitivas e sociais. Uma forma de testar se tais compromissos com objectos moldam o desenvolvimento cognitivo seria comparar o desenvolvimento cognitivo de grupos de indivíduos que se envolvem no mundo de forma diferente durante a infância.

Pomos que o desenvolvimento das preferências de mão infantil cria grupos de bebés que se envolvem no mundo de forma diferente e, portanto, devem desenvolver diferenças no funcionamento cognitivo. Esta tese está de acordo com a hipótese de especificidade corporal de Casasanto (2011) e a tese desta edição especial das Fronteiras (contribuições da experiência sensorimotora para o desenvolvimento cognitivo). Revemos brevemente alguns dos nossos estudos que demonstram que as preferências consistentes das mãos infantis prevêem avanços no desenvolvimento da linguagem, na utilização de ferramentas e na capacidade de construção de objectos. Propomos que esses avanços não só contribuem para o desenvolvimento da linguagem, formação de conceitos e raciocínio do indivíduo, mas também para a organização funcional do cérebro.

O Fenômeno de Preferências da Mão

As preferências da mão em adultos estão relacionadas a diferenças na especialização hemisférica para habilidades linguísticas (por exemplo Corballis, 2009; Häberling et al., 2015), diferenças no processamento de texto entre hemisférios (por exemplo, Willems et al., 2010), e uma gama notavelmente ampla de diferenças de desempenho em tarefas de funcionamento cognitivo, social e emocional (Annett, 2002). Além disso, o desenvolvimento de preferências de mão aparentemente atípicas parece estar relacionado a quase todas as questões de saúde mental e médica (por exemplo, Michel et al., 2013b, pp. 207-208). Consequentemente, alguns investigadores têm argumentado que o exame das capacidades cognitivas e sociais dos diferentes grupos de preferências de mãos é o teste perfeito para avaliar a teoria da incorporação (por exemplo, Casasanto, 2009). A preferência da mão representa diferentes padrões de especialização hemisférica e essa especialização pode ser relevante para a manifestação de aspectos específicos do funcionamento cognitivo, social e emocional. Portanto, o desenvolvimento da preferência da mão deve estar relacionado com o desenvolvimento típico e atípico de muitas funções psicológicas.

No entanto, antes de podermos compreender como as preferências da mão podem contribuir para a variabilidade das experiências cognitivas encarnadas, devemos primeiro compreender como as preferências da mão se desenvolvem. A preferência da mão é o produto de processos multifacetados de desenvolvimento que começam antes do nascimento e se expandem durante a primeira infância (Michel et al., 2013b). Descobrimos que as preferências das mãos estão se desenvolvendo de forma cascata com preferências para o desenvolvimento precoce de habilidades manuais (por exemplo, alcançar, agarrar/aquisição) concatenadas em preferências para o desenvolvimento posterior de habilidades (por exemplo, manipulação não manual e bimanual, construção de artefatos e uso de ferramentas). Observamos que uma preferência de mão para adquirir objetos começa a se manifestar antes dos 6 meses de idade, torna-se proeminente durante o período de 6-12 meses, e declina depois disso (Michel, 2002; Ferre et al., 2010; Michel et al., 2014). Além disso, embora as habilidades de manipulação não manual se desenvolvam em 7-8 meses, apenas aos 10-11 meses de idade os bebês apresentam preferência por manipulação não manual e essa preferência corresponde à preferência por aquisição (Campbell et al., 2015a). Por volta dos 13-14 meses de idade, há um aumento significativo nas preferências das mãos por manipulação bimanual diferenciada (RDBM, Babik e Michel, 2016). A preferência da mão pelo RDBM parece estabilizar-se aos 18 meses de idade (Nelson et al., 2013), com 80% das crianças a manterem a mesma preferência para os 24 meses. Uma preferência consistente pela RDBM provavelmente influencia o desenvolvimento da preferência da mão pelo uso de ferramentas, uma vez que a RDBM é um padrão de manipulação de objetos característico da maioria das ações envolvidas na construção e uso de ferramentas ao longo da vida (Vauclair, 1984). Embora a preferência pela mão direita predomine em todas as habilidades manuais infantis, as preferências de mão parecem estar distribuídas continuamente entre os bebês (similar às preferências de mão de adultos, Annett, 2002).

Embora aproximadamente 12% dos bebês tenham uma preferência consistente pela mão esquerda (Michel et al., 2014), a preferência pela mão esquerda não parece ser tão robusta quanto a preferência pela direita. Em parte, isto pode ser uma consequência de uma influência materna no desenvolvimento das preferências da mão infantil (Harkins e Michel, 1988; Michel, 1992, 1998; Mundale, 1992, inédito). Mães direitas involuntariamente se envolvem no uso da mão direita de seus filhos durante o jogo de objetos (Michel, 1998). Em contraste, embora as mães canhotas usem mais a mão esquerda quando jogam com seus bebês, a diferença no uso da mão esquerda é pequena em comparação com o uso avassalador da mão direita pelas mães destras. Assim, os bebés preferidos pela esquerda das mães canhotas (a maioria dos bebés preferidos pela esquerda) são provavelmente encorajados (pelas acções das mães durante o jogo de objectos socialmente interactivos) a usar a mão direita muito mais do que os bebés preferidos pela direita das mães canhotas (uma minoria de bebés preferidos pela direita) são encorajados a usar a mão esquerda. De facto, os bebés que inicialmente manifestavam preferência pela mão esquerda para adquirir objectos que tinham mães que preferiam a mão direita reduziram significativamente a sua preferência pela esquerda em 11 meses; enquanto os bebés que inicialmente manifestavam preferência pela mão direita que tinham mães que preferiam a mão direita reforçaram a sua preferência pela direita em 11 meses (Michel, 1992).

Assessing Hand Preference Development Using a Trajectory Based Analysis

A expressão das preferências da mão infantil reflecte as consequências de um sistema nervoso imaturo mas em rápido desenvolvimento e a expressão pode variar de acordo com factores como o ritmo circadiano, a excitação situacional e o desenvolvimento de outras capacidades neuromotoras, como o controlo postural e a locomoção (Corbetta e Thelen, 2002; Babik et al, 2014). Além disso, a identificação de uma preferência parece ser sensível a vários procedimentos e condições de avaliação (Campbell et al., 2015b). Portanto, a avaliação das preferências de mão infantil requer desenhos longitudinais usando tarefas que são relativamente semelhantes, através da idade, no desafio manual que apresentam para o lactente. As habilidades de aquisição de objetos podem ser usadas para avaliar o desenvolvimento das preferências de mão durante o período de 6 a 14 meses de idade porque esta habilidade manual é predominante no repertório da criança, mas é suficientemente desafiadora para obter uma preferência de mão ao longo deste período de idade. Além disso, ela está incorporada em todas as outras habilidades manuais que envolvem manipulação de objetos (construção de objetos e uso de ferramentas). A preferência da mão em alcançar e contatar objetos prevê a preferência da mão na aquisição de objetos (Michel e Harkins, 1986) e a preferência da mão na aquisição de objetos prevê a preferência da mão pela manipulação de objetos unimanual (Hinojosa et al., 2003; Campbell et al., 2015a) e RDBM (Nelson et al., 2013; Babik e Michel, 2016). Assim, a preferência da mão de desenvolvimento precoce pela aquisição de objetos é fundamental para o desenvolvimento da preferência da mão por outras habilidades manuais mais sofisticadas.

Ponhamos a hipótese de que deveria haver trajetórias de desenvolvimento consistentes para a preferência da mão de aquisição de objetos, apesar de alguma variação entre as idades de avaliação. Nove avaliações mensais durante o período de 6-14 meses permitiram a identificação confiável de quatro grupos latentes de acordo com seu padrão de trajetórias de desenvolvimento usando modelagem de trajetória baseada em grupo (GBTM, Nagin, 2005; Michel et al., 2013a). A GBTM permite identificar padrões distintos na distribuição das trajetórias da amostra para definir a preferência da mão do bebê. Verificamos que 32% dos 380 bebês têm preferências consistentes da mão direita dos 6 aos 14 meses de idade, 12% têm preferências consistentes da esquerda e 26% têm uma tendência de trajetória de desenvolvimento em direção a uma preferência de desenvolvimento posterior da direita. Os restantes 30% dos bebés tinham uma trajectória consistente de uso da mão que não mostrava diferenças no uso da mão ao longo das idades. A Modelagem Linear Hierárquica (HLM, Raudenbush et al., 2004), confirmou que os bebês designados para essas quatro classes latentes apresentaram trajetórias significativamente diferentes em seu desenvolvimento de preferências de mãos. Os bebés com uma preferência certa estabeleceram essa preferência até aos 6 meses de idade e mantêm-na durante os próximos 9 meses (com uma ligeira diminuição do uso da mão direita em 13 e 14 meses). Os bebés com uma preferência esquerda não tinham estabelecido essa preferência antes dos 8 meses de idade, mas mantêm-na depois. Os bebés com tendência para uma preferência certa começam aos 6 meses sem preferência, mas estabeleceram uma preferência certa em 14 meses. Os bebés sem preferência de mão mantêm essa preferência durante todo o período de 6-14 meses. Assim, no início do segundo ano, as preferências de mão estão exibindo o caráter comum de uma preferência direita para a maioria e uma preferência esquerda para cerca de 12% dos bebês e cerca de 30% com preferências pouco claras. Naturalmente, o número de grupos identificados é menos importante do que o reconhecimento de que só através da recolha desses dados longitudinais é que se pode identificar as consistências ao longo dos períodos de avaliação. São essas consistências de preferência que reflectem o funcionamento dos mecanismos neurais que devem contribuir para o desenvolvimento de outros mecanismos associados ao funcionamento cognitivo.

Predisposição das mãos e linguagem

O desenvolvimento das habilidades manuais muda dinamicamente a forma como os bebés experimentam o seu mundo, e várias mudanças nas habilidades motoras têm sido ligadas a mudanças nas habilidades linguísticas (por exemplo, Iverson, 2010). Aqui, destacamos nossos estudos longitudinais que utilizaram uma abordagem baseada em trajetórias para caracterizar a preferência de mão e abordar como as trajetórias de preferência de mão podem estar diferentemente relacionadas à aquisição da linguagem.

Nelson et al. (2014) colocaram a hipótese de que uma preferência consistente de mão infantil era um marcador para a habilidade avançada de manipulação de objetos, enquanto uma preferência inconsistente seria um indicador de um nível de habilidade inferior e talvez um padrão diferente de especialização hemisférica. Nelson et al. (2014) descreveram trajetórias no momento e na direção da preferência de mão entre crianças avaliadas mensalmente como bebês (6-14 meses) e depois como bebês (18-24 meses): crianças com preferência consistente pela mão direita como bebês que permaneceram destros como bebês, e crianças sem preferência consistente de mão como bebês que se tornaram destros ou canhotos como bebês. Consistência versus inconsistência na preferência das mãos desde a infância até à infância explicou 25% da variação na capacidade linguística aos 2 anos de idade. Além disso, a preferência consistente da mão direita desde a infância foi associada a capacidades linguísticas avançadas. Gonzalez et al. (2015) estenderam este trabalho para incluir os resultados da linguagem aos 3 anos na mesma amostra e descobriram que crianças com uma trajectória de preferência de mão consistente como as crianças pequenas tinham pontuações mais elevadas na linguagem expressiva. Assim, preferências de mão consistentes e precoces podem facilitar o desenvolvimento da linguagem (Nelson et al., 2014; Gonzalez et al., 2015). Embora mais trabalhos precisem ser feitos, Michel et al. (2013a) utilizaram a teoria do esquema de Arbib (Arbib, 2006) para delinear alguns dos mecanismos pelos quais a experiência sensorimotora associada a uma preferência de mão poderia contribuir para o controle neural das habilidades da linguagem expressiva.

Preferência da mão e o controle manual de objetos

É razoável supor que bebês com preferência de mão para se envolver com objetos desenvolveriam maior habilidade e proficiência manual com a mão preferida e que a preferência afetaria o desenvolvimento de seu controle manual de objetos. A construção de objetos requer a fusão manual de vários objetos em uma única estrutura unificadora, como empilhar blocos em uma torre ou montar um quebra-cabeça (Marcinowski, 2015). A construção de objetos tem sido recentemente relacionada a uma variedade de habilidades cognitivas em idades posteriores, incluindo habilidade matemática (Wolfgang et al., 2003; Nath e Szucs, 2014), linguagem (Marcinowski e Campbell, 2015) e habilidade visuoespacial (Caldera et al., 1999; Levine et al., 2011; Verdine et al., 2014).

Marcinowski (2015) descobriram que bebês com uma preferência de mão consistente desenvolvem empilhamento mais rapidamente durante o período de 10-14 meses do que bebês sem preferência de mão. Os bebés que preferem a esquerda e a direita manifestaram maior habilidade de empilhamento aos 14 meses do que os bebés sem uma preferência de mão consistente. Além disso, os bebés com preferência pela direita não diferiram no desenvolvimento da sua habilidade de empilhamento dos bebés sem preferência. Uma vez que o grupo com tendência à direita não exibiu preferência de mão para aquisição durante o período de 6-9 meses antes do empilhamento começar a ser avaliado, eles provavelmente não tinham desenvolvido a proficiência manual necessária para empilhar objetos (Chen et al., 2010). Assim, a consistência da preferência de uma mão muda a relação entre a preferência de uma mão e a habilidade cognitiva de construção de objetos.

Também, Kotwica et al. (2008) relataram que bebês com preferências consistentes de mãos em quatro períodos de avaliação (aos 7, 9, 11 e 13 meses de idade) são mais efetivos com a habilidade de manejo de objetos de armazenamento de objetos do que bebês sem uma preferência consistente durante esse período. Quando as crianças recebem vários brinquedos (um de cada vez), devem desenvolver a capacidade de manipular e gerenciar esses objetos para que estes últimos estejam disponíveis para interação futura. Os bebés com preferência de mão consistente demonstraram uma maior habilidade para o armazenamento de objectos, tais como colocar objectos em locais acessíveis e transferência intermanual, do que os bebés sem preferência de mão (Kotwica et al., 2008). Ao armazenar objectos mais eficazmente, os bebés com preferência de mão podem explorar as propriedades dos objectos, compreender as relações entre objectos e “planear” acções mais eficazmente do que os bebés sem preferência (cf., Bruner, 1973). De facto, Bruner (1973) considerou as capacidades de armazenamento de objectos como sendo importantes para o desenvolvimento da representação simbólica (e consequentemente do desenvolvimento da linguagem), uma vez que um objecto não utilizado mas armazenado deve ser mentalmente representado pelo bebé para posterior recuperação.

O uso de ferramentas é outra importante capacidade cognitiva que frequentemente envolve a imitação de acções complexas, planeamento, tomada de decisões, e a capacidade de dar conta das características espaciais e temporais dos objectos, das suas propriedades, e da situação. Muitos têm argumentado que o uso de ferramentas requer um pensamento simbólico avançado e uma análise representativa dos fins (Bates et al., 1980), uma compreensão causal avançada (Carpenter et al., 1998; Buttelmann et al., 2008), e uma realização do raciocínio espacial que permite coordenar múltiplos quadros móveis de referência (Lockman, 2000). Fraz et al. (2014) testaram o desenvolvimento da habilidade de uso da ferramenta longitudinalmente de 10 a 14 meses em 60 bebês com preferência pela direita, esquerda, ou sem preferência de mão para adquirir objetos. Eles descobriram que bebês com preferência consistente de mão direita ou esquerda superaram aqueles sem preferência de mão no número de ações de uso da ferramenta completadas com sucesso na idade de 10, 11 e 12 meses. Contudo, após 12 meses as diferenças entre os grupos de preferência de mãos deixaram de ser estatisticamente significativas. Fraz et al. (2014) concluíram que o desenvolvimento precoce de preferências consistentes de uso da mão para aquisição de objetos facilita o início da habilidade cognitiva do uso da ferramenta. Assim, mostramos como as avaliações longitudinais da consistência das preferências das mãos se relacionam com o desenvolvimento da manipulação de objectos que são considerados como contribuindo para o desenvolvimento de capacidades cognitivas simbólicas.

Conclusão

Demonstramos que as preferências de mão estabelecidas precocemente (reveladas pela sua consistência ao longo das avaliações longitudinais) para a aquisição e manipulação de objectos prevêem significativamente o avanço do desenvolvimento de elementos tão importantes do desenvolvimento cognitivo como a linguagem expressiva, a construção de objectos, as capacidades de gestão de objectos e o uso de ferramentas. Assim, é importante que a consistência longitudinal nas preferências da mão infantil seja levada em consideração enquanto se exploram os padrões de funcionamento neuro-comportamental e desenvolvimento cognitivo. Nossos resultados são consistentes com as previsões da hipótese de especificidade corporal das Casasanto (2009, 2011). Ter uma mão mais praticada e preferida poderia ajudar os bebés a melhorar a sua proficiência manual e, consequentemente, a sua compreensão das propriedades dos objectos. Tal compreensão, por sua vez, poderia contribuir para o desenvolvimento de outras habilidades cognitivas reveladas na construção de objetos, no uso de ferramentas e no desenvolvimento da linguagem. O que resta demonstrar é como essas diferenças no desenvolvimento das preferências de mão influenciaram a organização funcional do cérebro da criança.

Contribuições dos autores

JC, EM, EN, IB, e GM conceituaram e escreveram o artigo.

Funding

Preparação deste manuscrito foi apoiada pela bolsa NSF DLS0716045 concedida a GM e NIH T32HD007376 bolsa concedida a JC e EN.

Conflict of Interest Statement

Os autores declaram que a pesquisa foi conduzida na ausência de qualquer relação comercial ou financeira que pudesse ser interpretada como um potencial conflito de interesses.