Infants’ perception of biological motion configuration

Abstract

Para compreender os outros, interpretar as suas ações, emoções ou intenções, é necessário aprender a descodificar o movimento dos nossos parceiros sociais. Para isso, primeiro, precisamos de ser capazes de orientar a nossa atenção para o movimento das outras pessoas; em seguida, necessitámos de integrar o movimento das diferentes partes do corpo (por exemplo, dos membros) na configuração coerente e global de um corpo humano em movimento—a isto designamos de processamento configural; só então é que finalmente somos capazes de interpretar o objetivo e o significado de uma ação. O processamento configural do movimento biológico é um processo básico, mas altamente relevante na interpretação do significado de uma ação e, consequentemente, crucial para a interação social e para a cognição social humana. A investigação acerca do desenvolvimento da percepção do movimento biológico indica que o processamento configural surge durante o primeiro ano de vida (Bertenthal, 1993), associado à maturação cortical dos bebés e ao seu desenvolvimento sociocognitivo (Pavlova, 2012). A presente dissertação pretende investigar o desenvolvimento do processamento configural na percepção do movimento biológico durante a primeira metade do primeiro ano de vida dos bebés. Para isso, combinamos duas técnicas de investigação da Psicologia do Desenvolvimento, distintas mas complementares: o functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) e o procedimento de atenção preferencial (preferential looking). Nesta dissertação são então apresentados os resultados de quatro estudos experimentais, dois de fNIRS e dois comportamentais, realizados em bebés com idades compreendidas entre os três e os sete meses de idade. No Capítulo 1 é apresentada uma extensa revisão da literatura sobre o papel do processamento configural na percepção do movimento biológico, ou seja, sobre como esta competência perceptual é relevante para a cognição-social humana e, em particular, para o desenvolvimento sociocognitivo dos bebés. No Capítulo 2 e 3 são apresentados e discutidos dois estudos de fNIRS realizados com bebés de sete meses. Estes foram os primeiros estudos realizados na infância, que mediram a resposta hemodinâmica do cérebro ao movimento humano utilizando displays de pontos de luz (point-light walkers) como estímulos. Estes estudos visaram investigar se a percepção do movimento biológico é sustentada, na infância tal como nos adultos, pelo funcionamento do sulco temporal superior direito (STS direito). O STS é uma área central do córtex humano para o processamento de estímulos sociais, e o processamento da configuração do movimento biológico parece também ocorrer neste local em adultos (Deen, Koldewyn, Kanwisher, & Saxe, 2015). No Capítulo 4, são apresentados dois estudos de atenção preferencial, um longitudinal e outro transversal. Os dois estudos pretendem perceber quando é que os bebés preferem uma configuração coerente do movimento humano. Especificamente, procuram descobrir quando, na infância, surge uma preferência pela configuração coerente e global humana de uma pessoa a andar em relação a um estímulo cujas posições dos pontos de luz foram randomizadas. Bebés de três e cinco meses foram testados num estudo transversal, e bebés de três, cinco e sete meses de idade, longitudinalmente. Finalmente, no Capítulo 5, discutimos e concluímos acerca as implicações das nossas descobertas. Encontramos importantes mudanças de desenvolvimento na percepção da configuração do movimento biológico durante os primeiros meses de vida—os nossos resultados contribuem para uma compreensão mais completa da percepção do movimento biológico em bebés e das origens e desenvolvimento da cognição social humana.

To understand others, interpret their actions, emotions or intentions, we have to learn how to decode human motion. For that, first, we need to start by paying attention to the motion of others; afterward, we have to be able to integrate the individual and local motion of moving body parts (such as limbs) into the coherent and motion configuration of a whole human body acting—this is called configural processing; only then we are finally able to predict, interpret, and understand the goal and meaning of an action. Configural processing is a basic but highly relevant process in biological motion perception with implications on action understanding, social interaction and in human social cognition. Developmental research on biological motion perception indicates that configural processing emerges during our first year of life (Bertenthal, 1993), associated to important cortical specializations, and to infants’ social-cognitive development (Pavlova, 2012). The present dissertation investigated the development of configural processing in biological motion during the first half of infants’ first year of life. For that, two distinct but complementary techniques from developmental research were combined: functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) and the preferential looking procedure. This dissertation presents and discusses the outcomes of two neuroimaging and two behavioral experiments conducted with infants, aged from three to seven months of age, on the perception of biological motion configuration. Chapter 1 begins with an extensive literature revision on the role of configural processing in biological motion perception, namely, on how this basic perceptual skill is relevant for human social abilities and, in particular, for infants’ social-cognitive development. In Chapter 2 and 3, two fNIRS experiments conducted with seven months old infants are presented and discussed. These were the first fNIRS studies conducted in infancy, using point-light walkers as stimuli. They intended to investigate whether the perception of biological motion is underpinned, in infants as in adults, by the right superior temporal sulcus (right STS) functioning. The right STS is a cornerstone for human social-cognition, and biological motion configural processing occurs in this site in the adults brain (Deen, Koldewyn, Kanwisher, & Saxe, 2015). In Chapter 4, two preferential looking experiments, one longitudinal and another cross sectional, are presented. These two studies intended to find when, in infancy, emerges a preference for biological motion configuration. Specifically, when, in infants aged three to seven months, emerges a preference for the coherent motion configuration of a person walking in relation to scrambled display. Finally, in Chapter 5, we discuss and conclude about the implications of our findings. We found important developmental changes in the perception of biological motion configuration during the first few months of life—our results contribute to a broader understanding of biological motion perception in infancy thus to the origins of human social-cognition.