Social touch in mother-infant interactions - behavioral patterns and neural correlates

Tese de doutoramento em Psicologia Básica
O toque é uma modalidade central no desenvolvimento humano, particularmente na
primeira infância, onde as interações táteis com os cuidadores são vitais para o
desenvolvimento do bebé. Esta tese inclui quatro estudos que examinaram o comportamento
do toque materno em interações de brincadeira, bem como a associação entre o
comportamento do toque materno e as respostas neurais do bebé a estímulos táteis.
O toque nas interações cuidador-bebé tem sido predominantemente medido usando
instrumentos observacionais, que apresentam variações significativas entre si, o que torna as
comparações diretas desafiadoras. Como tal, o primeiro estudo desta tese é uma revisão
sistemática que analisou os instrumentos observacionais disponíveis para medir o toque.
Delineamos as principais características destes instrumentos e oferecemos insights sobre suas
aplicações anteriores. Três abordagens principais para avaliar o comportamento do toque do
cuidador emergiram desta revisão: estritamente observacional, funcional ou métodos mistos.
Também observamos que essas ferramentas foram principalmente usadas para medir o toque
materno durante procedimentos de interação face a face ou "Still-Face" e com bebés com
menos de 6 meses de idade.
O segundo e terceiro estudos utilizam um sistema de codificação microanalítico do
toque materno para examinar como as mães estruturam as atividades de jogo dos bebés,
incluindo tarefas orientadas para objetos e não orientadas para objetos, na segunda metade
do primeiro ano do bebé. No segundo estudo, examinamos os padrões de toque materno com
bebés de 12 meses e descobrimos que a natureza das tarefas de jogo influenciou os padrões
de toque materno. No terceiro estudo, examinamos longitudinalmente a trajetória do
comportamento de toque materno ao longo do tempo, quando o bebé tinha 7 e 12 meses. Os
nossos resultados sugerem que a trajetória do comportamento de toque materno é moldada
pelas necessidades desenvolvimentais do bebé e pelos desafios apresentados pelas tarefas de
jogo orientadas para objetos versus não orientadas para objetos.
O quarto estudo explora a associação entre a exposição do bebé ao toque materno,
medida pela frequência do toque durante uma tarefa de jogo livre sem objetos, e as respostas
cerebrais ao toque afetivo e ao discriminativo. As medições foram feitas longitudinalmente
aos 7 e 12 meses de idade, e a ativação cerebral no córtex somatossensorial esquerdo (SS) e
no sulco temporal superior posterior direito (pSTS) foi registada utilizando a espectroscopia funcional em infravermelho próximo (fNIRS). Bebés de mães que tocam mais tiveram uma
redução na ativação no SS, mas níveis mais elevados de ativação no pSTS quando expostos ao
toque afetivo. Além disso, descobrimos que um aumento no toque materno estava
positivamente associado a uma maior resposta cerebral ao toque discriminativo no pSTS. Esse
efeito foi observado aos 7 meses, mas não aos 12 meses. Os nossos resultados sugerem
também que a frequência do toque materno está associada às respostas cerebrais do bebé a
toque afetivo e discriminativo. A exposição consistente a níveis mais elevados de toque
materno durante o desenvolvimento inicial pode estar envolvida em mudanças
neurodesenvolvimentais no pSTS dos 7 aos 12 meses.
Touch is a core modality in human development, particularly in early infancy where
tactile interactions with caregivers are vital for developmental outcomes. This thesis includes
four studies that examined maternal touch behavior in play interactions, as well as the
association between maternal touch behavior and the infant's neural responses to touch
stimuli.
The assessment of touch in caregiver-infant interactions has predominantly relied on
observational tools, which exhibit substantial variations, making direct comparisons
challenging. As such, the first study of this thesis is a systematic review that surveyed existing
observational tools for assessing touch. We outline these instruments' main characteristics
and offer insights into their previous applications. Three main approaches for assessing the
caregiver’s touch behavior emerged from this review: strictly observational, functional, or
mixed methods. We also observed that these tools were primarily used to measure maternal
touch during face-to-face or "Still-Face" procedures, and with infants under 6 months of age.
The second and third studies use a microanalytic coding system of maternal touch to
examine how mothers structure infant play activities - including object-oriented and nonobject-
oriented tasks - in the second semester of the infant's first year. In the second study,
we examined maternal touch patterns with 12-month-olds and found that the nature of the
play tasks influenced maternal touch patterns. In the third study, we examined longitudinally
the trajectory of maternal touch behavior over time, when the infant was 7 and 12 months.
Our findings suggest that the trajectory of maternal touch behavior is shaped by the evolving
needs of the infant, and the distinct challenges of object-oriented versus non-object play
tasks.
The fourth study explores the association between the infant's exposure to maternal
touch, as measured by the frequency of touch during a free play task without objects, and
their brain responses to affective and discriminative touch. Measurements were made
longitudinally at 7 and 12 months of age and brain activation in the left somatosensory cortex
(SS) and the right posterior Superior Temporal Sulcus (pSTS) was recorded using functional
near-infrared spectroscopy (fNIRS). Infants of mothers that touch more had reduced
activation in SS but higher levels of activation in the pSTS when exposed to affective touch.
Also, we found that increased maternal touch was positively associated with heightened brain responses to discriminative touch in the STS. This effect was observed at 7 months but not at
12 months. Our results suggest that the frequency of maternal touch is associated with the
infant's brain responses to both affective and discriminative touch. Consistent exposure to
higher levels of maternal touch during early development may be implicated in the
neurodevelopmental changes in the STS from 7 to 12 months.
This work was funded by the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) and the Portuguese Ministry of Science, Technology and Higher Education through national funds, and co-financed by FEDER through COMPETE2020 under the PT2020 Partnership Agreement (POCI-01-0145-FEDER-007653)., with the doctoral Grant reference PD/BD/142819/2018 and the COVID/BD/152740/2022