Зевота у человека формируется задолго до появления на свет, примерно на одиннадцатой неделе внутриутробного развития. Поскольку в матке нет воздуха для дыхания, плод просто открывает рот, совершает характерные медленные движения и смыкает челюсти. Ранее биологи считали, что это исключительно внутренняя реакция изолированного организма. Сокращения лицевых мышц рассматривали как тренировку челюстного аппарата и стимуляцию стволовых структур мозга для подготовки к самостоятельной жизни.
После рождения механизмы зевоты усложняются, и она приобретает социальный характер. У взрослых этот процесс часто возникает в ответ на зевоту окружающих. Исследователи называют это поведенческим заражением и связывают его с эмпатией, а также с бессознательной сонастройкой мозговой активности. Другие работы указывают на повышенную чувствительность беременных женщин к такому заражению из-за гормональных изменений.
Влияние поведения матери на частоту зевания у плода наука ранее детально не изучала. Авторы новой работы выяснили, существует ли связь между этими событиями. Результаты измерения опубликовали в журнале Current Biology.
Ученые отследили параметры 38 здоровых женщин на сроке беременности от 28 до 32 недель. Участницы сидели в тихой комнате и последовательно смотрели три типа видео: с зевающими людьми, с простыми движениями губ и со статичными лицами. Камера фиксировала выражения лиц женщин, а аппарат двухмерного ультразвукового исследования собирал данные о движении губ и носа плода.
Анализ собранных видеоматериалов провели три независимых эксперта. Они работали вслепую и не знали, какой визуальный стимул получали женщины. Дополнительно исследователи применили нейросеть для покадрового измерения деталей лица матери и ребенка. Программа отследила смещения контуров губ, а затем выстроила математическую модель для сопоставления кинематики двух групп.
Измерения показали математически значимый рост числа зевков у плода сразу после аналогичного моторного действия матери. При просмотре контрольных видео такой временной связи не возникало. В активной фазе эксперимента зевнули 64% матерей, что выше нормы для обычных взрослых, и почти 53% нерожденных детей.
Реакция у плода развивалась не мгновенно, а со средней задержкой в 90 секунд. Обученная нейросеть смогла успешно распознать зевоту ребенка, опираясь исключительно на паттерны материнского зевка. ИИ подтвердил единую биомеханику мышечных сокращений у женщин и детей.
Исследователи назвали зафиксированную динамику дородовым поведенческим заражением. Авторы сделали вывод, что моторный аппарат плода системно реагирует на состояние матери. При этом ребенок не видит чужого лица, поэтому прямое зеркалирование мимики исключено.
Ученые интерпретируют результат с осторожностью и указывают на внутриутробную физиологическую коммуникацию. Внезапное изменение давления в брюшной полости или локальный выброс гормонов могли служить скрытым механическим или химическим сигналом для эмбриона, но сам сигнал остался не раскрытым.
Эксперимент продемонстрировал четкую временную корреляцию между действиями женщины и реакциями плода. Младенец на позднем сроке не просто следует автономной генетической программе, но и физически синхронизируется с материнским организмом. Работы обозначила статистическую закономерность, но не причинно-следственную связь. Поэтому для надежного подтверждения потребуется найти конкретный триггер этого механизма на крупных выборках пациентов разного срока беременности.