Pränatales Lernen

Lange Zeit hat sich niemand Gedanken darüber gemacht welche Erfahrungen ein ungeborenes Kind während der Schwangerschaft wohl sammelt. Die kognitiven Fähigkeiten eines Neugeborenen galten als stark eingeschränkt und man war der Meinung, es sei bei seiner Geburt wie ein „unbeschriebenes Blatt“. Diese Annahme ging so weit, dass Früh- und Neugeborenen Schmerzempfinden aberkannt und diese zB bei operativen Eingriffen nicht ausreichend anästhesiert wurden [1]. Erkenntnisse aus der Forschung weisen jedoch darauf hin wie falsch diese Annahmen waren. Ein Neugeborenes sammelt während der Zeit im Bauch der Mutter beachtlich viele Eindrücke, einerseits durch die externe und interne Umwelt [2] und andererseits durch den mit der Mutter geteilten Blutkreislauf [3]. In der Fachliteratur wird dieser Prozess als „pränatale Programmierung“ bezeichnet.

Pränatale Entwicklung

Die Entwicklung des fetalen Nervensystems beginnt bereits sehr früh, nämlich im Embryonalstadium. Bereits in der 5. Schwangerschaftswoche sind die wichtigsten Strukturen des Gehirns sichtbar, wenngleich auch noch in einer sehr einfachen Form [4]. Zwischen der 25. und 29. Schwangerschaftswoche fängt der Fötus an zu hören und wird von Geräuschen seiner direkten Umgebung zB des mütterlichen Verdauungssystems, aber auch indirekt von „draußen“, beschallt [5]. Somit gewinnt ein Fetus bereits lange Zeit vor der Geburt einen Eindruck seiner externen Umwelt und als besonders eindrucksvoll wird die Stimme der Mutter beschrieben. Studienergebnisse weisen darauf hin, dass sich der fetale Herzschlag in Abhängigkeit davon verändert, ob dem Ungeborenen die Stimme der Mutter oder die Stimme einer fremden Frau vorgespielt wird [6, 7]. Diese Resultate demonstrieren die ersten Anzeichen pränatalen Lernens. Der Fetus lernt wie sich die Stimme der Mutter, im Gegensatz zu all den anderen auditiven Reizen dem es täglich ausgesetzt ist, anhört.

Gibt es ein perinatales Gedächtnis?

Wie erwähnt reagieren Babys bereits vor der Geburt speziell auf die Stimme ihrer Mutter und demonstrieren so die Fähigkeit zu lernen und zu erinnern.  Eine andere Möglichkeit das Gedächtnis in diesem frühen Entwicklungsstadium zu untersuchen, ist dem ungeborenen Kind mehrmals über einige Wochen denselben auditiven Reiz (zB Musik oder einen Kinderreim) vorzuspielen. Nach der Geburt wird dem Neugeborenen derselbe Stimulus erneut präsentiert und nach Zeichen des Wiedererkennens gesucht. Diese kann man von Veränderungen der Nuckel-, Atem oder Herzfrequenz ableiten. In diesem Fall spricht man von einem „perinatalen Gedächtnis“ oder dem Gedächtnis „rund um die Geburt“. Hierzu gibt es einige Hinweise aus Studien, die sich auditiver Stimulation und der Messung kindlicher Reaktionen, wie Herzratenveränderungen, bedienten [2, 8].

Leider ist die Validität dieser Studien aufgrund kleiner Stichproben und fehlender Kontrollgruppen oft eingeschränkt. Hinzu kommt der Mangel an Studien, die zusätzlich die Gehirnaktivität der Neugeborenen während der erneuten Stimulation mit dem pränatal erlernten Reiz aufzeichnen.

Um diese Lücke zu schließen konzentrieren wir uns derzeit auf die Erforschung des perinatalen Gedächtnisses und erheben die Gehirnreaktionen von Neugeborenen auf bekanntes und unbekanntes Material.

Referenzen
[1] Rodkey, E. N., & Riddell, R. P. (2013). The infancy of infant pain research: the experimental origins of infant pain denial. The Journal of Pain14(4), 338-350.
[2] James, D.K. (2010). Fetal Learning: a Critical Review. Infant Behavior and Development, 19, 45-54. doi: 10.1002/icd.653.
[3] Jansson, T., & Powell, T. L. (2007). Role of the placenta in fetal programming: underlying mechanisms and potential interventional approaches. Clinical science113(1), 1-13.
[4] O’Rahilly, R., & Müller, F. (2008). Significant features in the early prenatal development of the human brain. Annals of Anatomy – Anatomischer Anzeiger, 190(2), 105–118. DOI: 10.1016/j.aanat.2008.01.001.
[5] Hall, J.W. (2000). Development of ear and hearing. Journal of Perinatology 20(8), 812-820.
[6] Kisilevsky, B., Hains, S., Lee, C., Xie, X., Huang, H., Ye, H., Zhang, K., & Wang, Z. (2003). Effects of experience on fetal voice recognition. Psychological Science, 14, 220–224.
[7] Kisilevsky, B., & Hains, M. (2011). Onset and maturation of fetal heart rate response to the mothers‘ voice over late gestation. Development Science, 14(2), 214–223.
[8] Kisilevsky, B., & Hains, S. (2010). Exploring the relationship between fetal heart rate and cognition. Infant and Child Development, 19(1), 60–75. doi: 10.1002/icd.655.

 

Aktuelle Projekte

Der Einfluss pränataler Erfahrungen auf Entwicklung und Bindung

In unserem Baby-EEG-Labor erkunden wir sowohl i) die Auswirkungen der pränatalen Erfahrung, als auch ii) den Einfluss der Mutter-Kind-Beziehung auf die kognitive Entwicklung des Neugeborenen. Derzeit konzentrieren wir uns besonders auf das perinatale Gedächtnis, welches sich auf die Messung offenkundiger Zeichen der Wiedererkennung, auf vorgeburtlich erlernte auditive Reize, bei Neugeborenen bezieht.

Aus früheren Untersuchungen weiß man, dass bereits der Fötus einen bestimmten Reiz – nämlich die Stimme der Mutter – auf natürliche Weise erlernt und Neugeborene eine klare Präferenz für die vertraute Stimme ihrer Mutter zeigen [1; 2]. Darüber hinaus berichten Studien über die Präferenz von Neugeborenen auf vorgeburtlich präsentiertes Material, wie zum Beispiel auf Musik [3] oder Kinderreime [4].

Die Herausforderung bei dieser Art von Forschung besteht darin, Neugeborene nicht einfach nach ihrer Präferenz „fragen“ zu können. Deshalb untersucht man in der Regel Verhaltensreaktionen auf unterschiedliche auditive Reize, wie zum Beispiel, ob sich die Nuckelfrequenz an einem Schnuller, der Atemrhythmus und die Herzfrequenz verändern.

Da die Verarbeitung eines Reizes (zB das Hören einer vertrauten Stimme) mit neuronalen Prozessen verbunden ist, interessieren wir uns – im Gegensatz zu vorangegangenen Studien – für die Reaktionen des kindlichen Gehirns auf vertraute und nicht-vertraute auditive Stimuli. Ebenso erkunden wir das Zusammenspiel der frühen Mutter-Kind-Bindung und den zerebralen Reaktionen des Neugeborenen auf markante auditive Reize (wie zum Beispiel die Stimme der Mutter).

Studiendesign und Methode

In unserer Studie werden schwangere Frauen gebeten einen Kinderreim aufzunehmen und diesen ab der 34 Schwangerschaftswoche, zweimal täglich, bis zur Geburt über Lautsprecher abzuspielen. Innerhalb der ersten zwei Wochen nach der Geburt wird, mithilfe eines hochauflösenden EEGs (hdEEG), die kindliche Gehirnaktivität auf die vorgeburtlich präsentierten (vertrauten) Reime gemessen, welche einerseits mit der Stimme der Mutter, und andererseits mit einer fremden Stimme präsentiert werden. Zusätzlich spielen wir dem Baby einen neuen (nicht vertrauten) Reim, mit der Mutterstimme und der fremden Stimme, vor. Die hdEEG Aufnahmen werden fünf Wochen nach der Geburt wiederholt und mit einer auf Video aufgenommenen Mutter-Kind-Interaktion vervollständigt, um die mütterliche Sensibilität und die „frühe Bindung“ für spätere Einschätzungen festhalten zu können.

Referenzen
[1] DeCasper, A. J., & Fifer, W. P. (1980). Of human bonding. Newborns prefer their mothers‘ voice. Science, 208, 1174–1176.
[2] Hepper, P. G., Scott, D., & Shahidullah, S. (1993). Newborn and fetal response to maternal voice. Journal of Reproductive and Infant Psychology, 11(3), 147–153.
[3] James, D.K., Spencer, C.J., & Stepsis, B. W. (2002). Fetal learning. A prospective randomized controlled study. Ultrasound Obstetics Gynecology, 20, 431–438.
[4] DeCasper A. J., & Spence, M. J. (1986). Prenatal Maternal Speech Influences Newborns‘ Perception of Speech Sound. Infant Behavior and Development, 9, 133–150.