Understanding of actions with an inferable functional outcome level in young typically developing children: an eyetracking study

Lise
Van Schuerbeeck
  • Goele
    Kuipers

Door de ogen van een kind…

De omgang met anderen is voor de meeste mensen eenvoudig. Zonder veel nadenken reageer je op wat iemand anders doet. Wanneer je bijvoorbeeld jouw vriend zijn jas ziet aandoen, veronderstel je dat hij weg gaat. Je voorspelt dat hij zal verdwijnen en daardoor kan je op tijd ‘dag’ zeggen. Kortom, doordat je de handelingen van anderen herkent en begrijpt ben je in staat je te gedragen als een sociaal wezen. Volwassenen begrijpen en voorspellen wat anderen doen doordat ze putten uit hun eigen rijke ervaring. Het is nog onduidelijk hoe kinderen het gedrag van anderen leren te begrijpen en te voorspellen. Zij kunnen immers niet putten uit deze ervaring.

In je hersenen zijn er neuronen die een soort van spiegelbeeld creëren. Ze zijn zowel actief bij het observeren als bij het uitvoeren van een handeling. Daarom worden deze neuronen spiegelneuronen genoemd. Wetenschappers vermoeden dat spiegelneuronen een centrale rol spelen in het begrijpen en voorspellen van gedrag van anderen, maar ze weten nog niet hoe deze neuronen bij kinderen ontwikkelen.

Jouw ogen sturen jouw handen. Wanneer je bijvoorbeeld naar een flesje cola grijpt, bereikt je blik het flesje vroeger dan je handen. Je oogbeweging gaat dus je handeling vooraf en wordt daarom proactief genoemd. Bijzonder is dat je ogen even snel zijn wanneer je ziet dat je vriend naar het flesje grijpt. Jouw proactieve oogbewegingen voorspellen dus het gedrag van je vriend alsof je zelf de handeling uitvoert. Verondersteld wordt dat proactieve oogbewegingen een uiting zijn van de werking van spiegelneuronen. We zijn in staat de oogbewegingen van volwassenen en kinderen te registeren door middel van speciale camera’s. Deze techniek wordt eye-tracking genoemd (Figuur 1).

Hoe kijken jonge kinderen naar een handeling van een volwassene waar ze zelf nog geen ervaring mee hebben? Gebruiken zij proactieve oogbewegingen en tonen ze hierdoor dat ze de handeling van de volwassene toch kunnen voorspellen? Om dit te onderzoeken bedachten we het volgende. We lieten 27 tweejarige peutertjes naar twee videoclipjes kijken terwijl we hun oogbewegingen registreerden. In de eerste videoclip zien zij een handeling waarmee ze al veel ervaring hebben: een volwassene neemt een glas fruitsap met een zijwaartse greep en brengt dit naar de mond om te drinken (Figuur 2a). In de tweede videoclip zien zij een handeling waarmee ze weinig of geen ervaring hebben: dezelfde volwassene neemt het glas fruitsap met een bovenhandse greep om het weg te zetten bij een ander glas (Figuur 2b). De videoclipjes werden in willekeurige volgorde verschillende keren aan de peutertjes getoond. Zoals verwacht floepten de oogjes van de kinderen onmiddellijk naar de mond van de volwassene wanneer deze naar het glas reikte en dit ongeacht de greep die de volwassene gebruikte. Een vol glas met fruitsap betekent immers ‘drinken’ voor peuters. Maar nadat de clipjes tweemaal getoond werden voorspelden de meeste peuters dat de volwassene het glas naar het lege glas zou verplaatsen wanneer ze een bovenhandse greep in de richting van het glas zagen komen. Onmiddellijk floepten hun oogjes naar het lege glas. We stelden dus vast dat tweejarige kinderen een handeling waarmee ze weinig of geen ervaring hebben leren begrijpen en voorspellen door deze alleen maar te observeren. Dus ook al had je nooit een flesje cola kunnen grijpen, toch zou je weten als je goed keek wanneer je vriend dit zou willen doen.

Bibliografie

American Psychiatric Association (2000) Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders DSM-IV-TR (Text Revison). Washington DC, American Psychiatric Association.

Bricker D, Squires J (1999) Ages & Stages Questionnaires (ASQ). A parent-completed, child-monitoring system (second ed.). Baltimore: Paul H Brookes Publishing Co.

Calvo-Merino B, Grèzes J, Glaser DE, Passingham RE, Haggard P (2006) Seeing or doing? Influence of visual and motor familiarity in action observation. Current Biology 16: 1905-1910.

Chambers ME, Sugden DA (2002) The identification and assessment of young children with movement difficulties. International Journal of Early Years Education 10:157-176.

Dapretto M, Davies MS, Pfeifer JH, Scott AA, Sigman M, Bookheimer SY, Iacoboni M (2006) Understanding emotions in others: mirror neuron dysfunction in children with autism spectrum disorders. Nature Neuroscience 9: 28-30.

di Pellegrino G, Fadiga L, Fogassi L, Gallese V, Rizzolatti G (1992) Understanding motor events: a neurophysiological study. Experimental brain research 91: 176-180

Fagard J, Pezeacute A (1997) Age changes in interlimb coupling and the development of bimanual coordination. Journal of motor behavior 29: 199-208.

Falck-Ytter T, Gredebäck G, Von Hofsten C  (2006) Infants predict other people’s action goals. Nature neuroscience 9: 878-879.

Ferrari PF, Rozzi S, Fogassi L (2005) Mirror neurons responding to observation of actions made with tools in monkey ventral premotor cortex. Journal of Cognitive Neuroscience 17: 212-226.

Flanagan JR, Johansson RS (2003)  Action plans used in action observation. Nature 424: 769-771.

Fleiss JL (1981) Statistical methods for raters and proportions. New York: Wiley.

Gallese V, Fadiga L, Fogassi L, Rizzolatti G (1996) Action recognition in the premotor cortex. Brain 119: 593-609.

Gallese V, Rochat M, Sinigaglia C, Cossu G (2009) Motor cognition and its Role in the phylogeny and ontogeny of action understanding. Developmental Psychology 45:103-113.

Gredebäck G, Johnson S, von Hofsten C (2010) Eye Tracking in infancy research. Developmental neuropsychology 35:1-19.

Greimel E, Schulte-Rüther M, Kircher T, Kamp-Becker I, Remschmidt H, Fink GR, Herpertz-Dahlmann B, Konrad K (2010) Neural mechanisms of empathy in adolescents with autism spectrum disorder and their fathers. NeuroImage 49: 1055-1065.

Haley SM, Coster WJ, Ludlow LH, Haltiwanger JT, Andrellos PJ (1992) Pediatric Evaluation of Disability Inventory (PEDI): Development, standardization and administration manual. Boston, MA: New England Medical Center Hospital.

Heyes CM (2001) Causes and consequences of imitations. Trends in cognitive sciences 5:245-261.

Hinkle DE, Wiersma W, Jurs SG (1998) Applied statistics for behavioral science 4th ed. Boston: Houghton Mifflin Company.

Howlin P, Magiati I, Charman T (2009) Systematic review of early intensive behavioral interventions for children with autism. American Journal of Intellectual Developmental Disabilities 114: 23–41.

Kanakogi Y, Itakura S (2010) The link between perception and action in early infancy: From the viewpoint of the direct-macthing hypothesis. Japanese Psychological Research 52: 121-131.

Keen R (2011) The development of problem solving in young children: a critical cognitive skill. Annual review of psychology 62: 1-21.

Kochukhova O, Gredebäck G (2010) Preverbal infants anticipate that food will be brought to the mounth : an eye tracking study of manual feeding and flying spoons. Child Development 8: 1729-1738.

Land MF, Furneaux S (1997) The knowledge of the oculomotor system. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 352: 1231-1239.

Levy, SE, Mandell DS, Schultz RT (2009) Autism. Lancet 374: 1627-1638.

Martineau J, Cochin S, Magne R, Barthelemy C (2008) Impaired cortical activation in autistic children: is the mirror neuron system involved? International journal of psychophysiology 68: 35-40.

Oberman LM, Ramachandran VS, Pineda JA (2008) Modulation of mu suppression in children with autism spectrum disorders in response to familiar or unfamiliar stimuli: the mirror neuron hypothesis. Neuropsychologia 46: 1558-1565.

Ozonoff S, Young GS, Carter A, Messinger D, Yirmiya N, Zwaigenbaum L (2011) Recurrence Risk for Autism Spectrum Disorders: A Baby Siblings Research Consortium Study. Pediatrics 28: 488-495.

Rizzolatti G, Craighero L (2004) The mirror-neuron system. Annual Review of Neuroscience 27: 169-192.

Rotman G, Troje NF, Johansson RS, Flanagan JR (2006) Eye movements when observing predictable and unpredictable actions. Journal of Neurophysiology 96: 1358–1369.

Seeing Machines (2006) FaceLAB User Manual. Canberra, Australia.

Steyaert JG, De la Marche W (2008) What's new in autism? European Journal of Pediatrics 167: 1091-1101.

Van Overwalle F, Baetens K (2009) Understanding others’ actions and goals by mirror and mentalizing systems: a meta-analysis. NeuroImage 48: 564-584.

Vanvuchelen M (2009) Imitation problems in children with autism spectrum disorders. A study of their nature, clinical significance and utility in diagnosis. Ph.D. Dissertation in Rehabilitation Sciences and Physiotherapy, Group of Biomedical Sciences, Katholieke Universiteit Leuven, Belgium.

Vanvuchelen M, Feys H, De Weerdt W (2011) Is the good-imitator-poor-talker profile syndrome-specific in Down syndrome?: evidence from standardised imitation and language measures. Research in Developmental Disabilities 32: 148-157.

Vanvuchelen M, Roeyers H, De Weerdt W (2007) Nature of motor imitation problems in school-aged boys with autism: a motor or a cognitive problem? Autism 11: 225-240.

Vanvuchelen M, Roeyers H, De Weerdt W (2007) Nature of motor imitation problems in school-aged males with autism: how congruent are the error types? Developmental Medicine and Child Neurology 49: 6-12.

Vanvuchelen M, Roeyers H, De Weerdt W (2011) Development and initial validation of the Preschool Imitation and Praxis Scale (PIPS). Research in Autism Spectrum Disorders 5: 463-473.

Vanvuchelen M, Roeyers H, De Weerdt W (2011) Do imitation problems reflect a core characteristic in autism?: Evidence from a literature review. Research in Autism Spectrum Disorders 5: 89-95.

Vanvuchelen M, Roeyers H, De Weerdt W (2011) Imitation assessment and its utility to the diagnosis of autism: Evidence from consecutively clinical preschool referrals for suspected autism. Journal of Autism and Developmental Disorders 41: 484-496.

Vanvuchelen M, Roeyers H, De Weerdt W (2011) Measuring Procedural Imitation Aptitude In Children: Further Validation Of The Preschool Imitation And Praxis Scale (PIPS). Perceptual and Motor Skill 113: 773-792.

Vanvuchelen M, Roeyers H, De Weerdt W (2011) Objectivity and Stability of the Preschool Imitation and Praxis Scale. American Journal of Occupational Therapy 65: 1-9.

Vanvuchelen M, Vochten C (2011) How much change is true change? The smallest detectable difference of the Preschool Imitation and Praxis Scale (PIPS) in preschoolers with intellectual disabilities of heterogeneous aetiology. Research in Developmental Disabilities 32: 180-187.

Wassenberg-Severijnen JE, Custers JWH (2005) PEDI-NL, Pediatric Evaluation of Disability Inventory. Handleiding, Harcourt Assessment.

Williams JHG, Waiter GD, Gilchrist A, Perrett DI, Murray AD, Whiten A (2006) Neural mechanisms of imitation and “mirror neuron” functioning in autistic spectrum disorder. Neuropsychologia 44: 610-621.

Zink I, Lejaegere M (2002) N-CDIs. Lijsten voor Communicatieve Ontwikkeling. Aanpassing en hernormering van de MacArthur CDIs van Fenson et al. Leuven: Acco.

Download scriptie (525.92 KB)
Universiteit of Hogeschool
KU Leuven
Thesis jaar
2012