תאוריית המערכות הדינמיות

תאוריית המערכות הדינמיות בהחלתה על התפתחות אנושית, מציגה מודל התפתחותי מורכב של האורגניזם האנושי כמערכת דינמית ופתוחה להשפעת סביבתה, אשר התוצר המצטבר של פעולתה היא ההתפתחות והגדילה האנושית ברמת אחת, והאבולוציה האנושית ברמה אחרת. המודל מבצע מעין "חתך רוחב" תאורטי המבקש להראות כיצד, בכל רגע נתון, מערכות ותת-מערכות שונות ומרובות בגוף האדם, ברמות שונות של קני מידה וברמות שונות של פעילות על פני זמן, משפיעות ומושפעות זו על זו, וזו מזו, בתגובה לנעשה בסביבתן בתוך האורגניזם האנושי, ובתגובה לנעשה בסביבתו החיצונית של האורגניזם. התאוריה ממשיגה את פעילותה של המערכת הדינמית כ"ראש-מעיין המייצר אשד התפתחותי". אשד זה, ברמת המיקרו, מסביר כיצד מתפתחת ביצית מופרית לידי אדם חושב ומתפקד, וברמת המקרו, מספק הסבר למהלכים אבולוציוניים על פני רצף היסטורי כולל של התפתחות אנושית.

רקע להבנת עיקרי התאוריה

תאוריית המערכות הדינמיות (DST: Dynamical Systems Theory) פותחה בהשפעת עקרונות מתמטיים הלקוחים מתורת הכאוס, המאפשרים להתייחס למערכות מורכבות ומסובכות המתקיימות בטבע. היא הוחלה על התפתחותן של מערכות מורכבות על ידי הביולוג לודוויג פון ברטנאלפי אשר עיבד אותה לתאוריה רבת השפעה על התפתחותם של אורגניזמים. אינטגרציה של תיאורית המערכות הדינמיות להקשר של פסיכולוגיה התפתחותית החל לצבור תאוצה בעשור האחרון של המאה הקודמת על ידי מספר חוקרים, שהבולטת מתוכם היא אסתר תלן האמריקאית, שלצד עמיתים שונים פיתחה גוף מחקר בפסיכולוגיה התפתחותית שיישם עקרונות של מערכות דינמיות למחקר תופעות התפתחותיות, אשר אפשרו להבין אותן בדרך חדשה ולהפריך את הדרך הקודמת בה פורשו.

תלן ועמיתתה החוקרת לינדה סמית ניסחו את עיקרי תיאורית המערכות הדינמיות וגוף המחקר ההתפתחותי החדש שקידמו במאמרן "Development As A Dynamic System" מ-2003, אשר חלקים מתוכו מובאים בהרחבה בערך זה. התאוריה של סמית ותלן התגבשה באופן הדרגתי ומתפתח מתוך ניתוח ממצאיהם של ניסויים תצפיתיים על התנהגותם של תינוקות אשר הגתה תלן (1941-2004), שבמותה הייתה נשיאת האגודה לחקר התפתחות הילד. סעיף בערך זה יוקדש לתיאור המתפתח של מחקרה ומסקנותיו.

התאוריה שניסחו אפשרה חשיבה ומחקר פורצי דרך בנושאים שונים של התפתחות, ועל אף מורכבותה הרבה והרעיונות המופשטים שהיא מציגה, היא תאוריה נטועה-בשדה אשר התגבשה מתוך מחקר אמפירי ממושך על התפתחותם המוטורית והקוגניטיבית של תינוקות וילדים קטנים, ורלוונטית גם לחוקרי התפתחות וגם לאנשי מקצוע המלווים התפתחות בגיל הרך.

תאוריה זו קוראת תיגר על מסורות חשיבה התפתחותית קודמות ובולטות, כאלה שנוסחו בידי פרויד, ז'אן פיאז'ה וארנולד גסל אשר אפיינו את המהלך ההתפתחותי האישי כרצף של הגעה אל שלבים התפתחותיים אוניברסליים מובחנים. לעומתן, מציעה תיאורית המערכות הדינמיות תזוזה מהצגתה של כרוניקה התפתחותית ליניארית אל עבר הצגה רוחבית באופייה של מערכת ביולוגית-פיזיולוגית-פסיכולוגית מורכבת המייצרת חידוש התפתחותי מתוך ארגון עצמי תדיר ומשתנה. לאורך ציר הזמן של חיי האורגניזם המערכת היא לעולם-פעילה ולעולם משפיעה ומושפעת, ולכן כל רגע בזמן מייצר מצב עניינים חדש וראשוני שמתוכו ולעומתו היא מתארגנת. הרצף התפתחותי לו אנו ערים, כמתבוננים מן החוץ, נדמה כליניארי, אוניברסלי ומכוון-מטרה: כל תינוק בעל התפתחות תקינה מניע את ידיו ורגליו, ובהמשך זוחל, עומד, והולך. אך רצף מצטבר זה הוא למעשה תוצר הלוואי של פעילותה הרגעית והכאוטית והמשתנה של המערכת: הוא עולה ממנה, אך היא אינה פועלת מתוך מטרה לייצרו. תפיסה התפתחותית רווחת נוספת המתקשרת לכך, עליה ערערו תלן וסמית, היא האוניברסליות של ההתפתחות. מבט מעמיק מגלה כי לפרטים שונים נתיבי התפתחות שונים.

עיקרי התאוריה ורעיונות מרכזיים המובעים בה

טענה ראשונה: מערכות יכולות לייצר חידוש מתוך פעולתן שלהן עצמן

"התפתחות משמעה ליצור משהו יותר ממשהו פחות. למשל: פעוט מדבר והולך מתינוק חסר אונים". משפט זה, הפותח את מאמרן של סמית ותלן, מתייחס למוקד המחקר ההתפתחותי, אשר לאורך דורות רבים ניסה לאפיין כיצד מתעצבות באורגניזם האנושי רמות הולכות ומשתכללות של תודעה, תנועה, חשיבה, התנהגות ורגש, על פני שנות התפתחותו. "באופן מסורתי, חוקרי התפתחות חיפשו את המקור לחידוש או בתוך האורגניזם עצמו, או בסביבתו של האורגניזם. מתוך עצמו – על ידי הוצאה לפועל של קוד גנטי או נוירולוגי הנמצא בתוכו, ומתוך סביבתו – על ידי ספיגת המבנים והדפוסים של סביבתו הפיזית והחברתית, מתוך האינטראקציה אתה. חשיבה זו מאפיינת את ויכוח "טבע מול סביבה" המאפיין את מסורת המחקר ההתפתחותי. וויכוח זה, גם בתצורה העדכנית והאינטגרטיבית יותר של גלגולו [ראו למשל: תורשה, סביבה והתפתחות האדם] מתאפיין בהנחה כי ידע קיים מקדים את התהליכים המבטאים אותו. אך אם ההוראות כיצד להתפתח קיימות בגן, מי "מפעיל" את הגן? ואם המורכבות קיימת בסביבה – מי מחליט מה האורגניזם יספוג וישמר מתוכה? רעיונות אלה מעלים סברה כי ישנו גורם סיבתי נוסף המעריך את המידע הגנטי והסביבתי ומקבל החלטות."

בתשובה לכך, תלן וסמית מציינות כי פיתוחים מאוחרים יותר בחקר ההתפתחות והאבולוציה של האדם המשיכו, וממשיכים עדיין, ללמד על מורכבותה של האינטראקציה בין תורשה וסביבה. המחקר האפיגנטי (תחום בביולוגיה העוסק בשינוי הגן (פנוטיפ) על ידי משובים מהסביבה ומהעולם) הראה, לדוגמה, כיצד תכונה פיזית בולטת הנדמית כמקודדת גנטית - חברברותיו של נמר - היא למעשה תוצר התפתחותי העולה מתוך אינטראקציה מורכבת בין תורשה לסביבה. דוגמה מטלטלת אף יותר להשפעתה של הסביבה על ההתפתחות הפיזיולוגית של האורגניזם לקוחה מן האמבריולוגיה (חקר העובר ותהליכי התפתחותו) ובה, תאי גזע זהים מתארגנים לייצורם של איברים שונים: "התפתחות העובר מתחילה מביצית מופרית אשר במהלך של ארגון עצמי דינמי מתחלקת לתאים נוספים המתארגנים במבנה מסוים, ומייצרים איברים שונים. אף תא בפני עצמו אינו נותן את האות להפוך צבר תאים לאיבר כלשהו, אלא, קבוצת התאים הנוהגת כקולקטיב בתוך מיקום ייחודי, היא הקובעת את אחריתה. אף תא אחד אינו קריטי, אלא ההיסטוריה, וממדי המרחב והזמן של הקבוצה."

תאוריית המערכות הדינמיות ממשיגה, לכן, כיצד שינוי התפתחותי מושג מעצם פעולתו המערכתית, הדינמית והמורכבת של האורגניזם עצמו בהשפעת האינטראקציה עם סביבתו, ואת ההתפתחות כתוצר העולה של אינטראקציות מרובות, מקומיות ומבוזרות המתרחשות בזמן אמת. רעיון העלייה, או ההופעה ("Emergence") מתאר את הבאתן לידי קיום של צורות חדשות מתוך תהליכים מתמשכים ופנימיים למערכת: "התמונה הנוצרת, לכן, היא שונה מאוד מזו הרואה את הגנים כ"מפעיל-המריונטה" המושך בחוטים בזמן ובמועד הנכונים כדי לשלוט באירועים המתרחשים בתאים. בהסתכלות דינאמית, אנו מתייחסים גם למריונטה וגם למפעיל כמשפיעים זה על זה באופן שווה. ובאופן מדויק יותר, המוקד הוא מערכת היחסים שבין החוטים בעודם נמשכים ומתרפים."

טענה שנייה: התפתחות היא התוצר המצטבר של פעולת מערכת דינמית מורכבת הנוקטת ארגון-עצמי משתנה אל מול סביבתה

"ההנחה הראשונה של הגישה הדינמית היא כי אורגניזמים מתפתחים הם מערכות מסובכות ("Complex") המורכבות מאלמנטים מרובים ונפרדים המשובצים בתוך, ופתוחים כלפי, סביבה מסובכת. כמו במקרים של מערכות רבות ומסובכות נוספות בטבע, מערכות אלה יכולות להציג התנהגות קוהרנטית: החלקים מתואמים ביניהם ללא סוכן או תוכנית ניהוליים המפיקים דפוס מאורגן. הקוהרנטיות מיוצרת באופן בלבדי ממערכות היחסים שבין הרכיבים האורגניים, והמגבלות וההזדמנויות שמספקת הסביבה. ארגון עצמי זה משמעו כי לאף מרכיב יחיד אין עדיפות סיבתית [על האחר]. כשמערכות מסובכות שכאלה מתארגנות בעצמן הן מאופיינות על ידי היציבות, או חוסר היציבות, של מצביהן. התפתחות יכולה להיות מדומיינת, לכן, כסדרה של דפוסים מתהווים ונפרמים בעלי יציבות דינמית משתנה - ולא כצעידה בלתי נמנעת אל עבר בגרות"

תלן וסמית מדגימות רעיון זה דרך דוגמה של זחילה של פעוטות: "זחילה היא התנהגות קוהרנטית שתינוקות עושים בה שימוש כדי לשנע את עצמם, כשיש להם כוח וקואורדינציה מספקים כדי לעמוד על ארבע, אך לא כדי ללכת. התנהגות של זחילה נשארת יציבה למספר חודשים, אך כשתינוק לומד ללכת, דפוס הזחילה נהיה בלתי יציב על ידי דפוסי העמידה וההליכה. אין תוכנית של זחילה המוטמעת בגנים או במערכת העצבית: היא מתארגנת מתוך עצמה כפתרון לבעיה - כיצד לנוע על פני החדר - המוחלף מאוחר יותר בפתרון יעיל יותר."

טענה שלישית: תאוריית המערכות הדינמיות היא תאוריה גדולה של התפתחות

"תאוריית המערכות הדינמיות מספקת עקרונות תאורטיים להמשגה, תפעול והצרנה של יחסי הגומלין הסבוכים של זמן, תוכן ותהליך. זוהי תאוריה גדולה משום שהיא יכולה להיות מיושמת למינים, גילאים ותחומים שונים. אולם, זוהי גם תאוריה ספציפית הממשיגה כיצד אנשים רוכשים ידע מתוך פעולותיהם היומיומיות".

"הנחת המפתח הנוספת של גישת המערכות הדינאמיות היא ששינוי התנהגותי מתרחש על פני קני-מידה שונים של זמן. עוררות עצבית, לדוגמה, מופיעה באלפיות שנייה, זמן תגובה הוא בסדר גודל של מאיות שנייה. אנשים לומדים מיומנויות חדשות לאחר שעות, ימים וחודשים של אימון. שינוי התפתחותי מתרחש על פני שבועות, חודשים ושנים, ואבולוציה על פני זמן ארוך הרבה יותר".

תלן וסמית יוצאות נגד הראייה המסורתית של פעולה, למידה, התפתחות ואבולוציה כתהליכים נבדלים זה מזה:

"עבור האורגאניזם (וצאצאיו) זמן הוא מאוחד וקוהרנטי, כמו גם חלקיה המשתפים-פעולה של המערכת. כל אירוע נוירולוגי הוא המצב הראשוני ב"פרוסת" הזמן הבאה. כל חלוקת תא עורכת את הבמה לבאה אחריה. קוהרנטיות של זמן ושל רמות המערכת המסובכת משמעה שהתרחשות בקנה מידה אחד של זמן - למשל, פעילות עצבית, הנה המשכית ל, ומעוגנת בתוך, ההתרחשויות בקני מידה אחרים של זמן - למשל, גדילה, למידה והתפתחות."

טענה רביעית: ערעור על תפיסות שלביות אוניברסליות וליניאריות באופיין של התפתחות

"לעיתים קרובות אנו מוצאים עצמינו מחפשים את ה"סיבה" להתפתחות, או מבנה כלשהו החיוני להפיכת התנהגות מסוימת – שפה, הליכה, מושגים של מספר – למה שהיא. לכן, הרבה מהמחקר ההתפתחותי כוון לגילויים של גורמים בלתי-משתנים -  תוכניות, שלבים, מבנים, ייצוגים, מכשירים, סכמות ומודולים – המייצרים תפקוד בגילאים שונים. חלק נרחב ממחקר זה מכוון לשאלה אלו מגורמים אלה מולדים (נוכחים בלידה), גנטיים או קובעים תוצר התפתחותי. אך אמבריולוגיה מלמדת כי גנים בפני עצמם אינם קובעים תוצר התפתחותי, אלא, הם גורמים חיוניים באשד דינאמי של תהליכים התפתחותיים. להבין התפתחות משמעו להבין אשד זה. התובנה העיקרית הלקוחה מאמבריולוגיה לגבי פסיכולוגיה היא זו: הסדירויות היציבות שאנו רואים באורגניזמים מתפתחים  - התופעה אותה אנו מבקשים להסביר כפסיכולוגים – עלולה שלא להיות בעלת גורמים סיבתיים ספציפיים, אותם ניתן לסמן ולבודד, אלא להיות מובנת רק כאשד דינמי של תהליכים רבים הפועלים על פני זמן."

באשד התפתחותי זה, או בציר הזמן שלאורכו פועלת מערכת דינמית, כל רגע נתון מייצר מצב עניינים שאליו מגיבה כלל המערכת, אשר הופך להיות מצב העניינים אליו היא מגיבה ברגע הבא. דינמיקה זו מייצרת מעין "אפקט פרפר", ובו שינוי קל ברגע נתון מתגלגל להיות שינוי גדול ונרחב יותר בהמשך ציר הזמן ההתפתחותי. 

התפתחות עבודתה המחקרית של תלן והתאוריה שצמחה מתוכה 

תאוריית המערכות הדינמיות להתפתחות האדם מבוססת באופן נרחב על עבודתה של אסתר תלן (1941-2004) שבמותה הייתה נשיאת האגודה לחקר התפתחות הילד. לאחר מותה הוקדש מאמר לזכרה המפרט בהרחבה את דרכה המקצועית והתפתחותה של התאוריה שיצרה עם סמית, והוא המקור לכרוניקה המתוארת להלן.

תלן הגיעה מתחום הביולוגיה, ובדומה לג'ון בולבי שפיתח את תאוריית ההתקשרות, הושפעה ממסורת אתולוגית של התבוננות בהתנהגות בעלי חיים בסביבתם הטבעית כדרך לגלות את הדפוסים החוזרים והנסתרים של התנהגותם, ואפיון הפונקציה והאימפקט החברתי שמילאו. מחקרה הראשון עסק בהתנהגות צרעות, והיא גילתה שפעולות עליהן חזרו השפיעו על התנהגות עוקבת, גם אם הקישור בין התנהגותן בעבר ובהווה לא היה שקוף. גילוי זה דחף אותה להתמקד בתהליך: באיך ובלמה התנהגויות אלה השתנו.

חקר רכישת התנהגויות מוטוריות

עניינה של תלן בתהליך בו נרכשות ומשתנות התנהגויות הוביל אותה לקטלג התנהגויות ספונטניות של תינוקות בסביבתם הטבעית, על ידי ביקורם בביתם פעם בשבועיים על פני שנת חייהם הראשונה ורישום מדוקדק של התנהגויותיהם. תלן קיבצה את ממצאיה לקטגוריות סטראוטיפיות כנפנוף של הזרועות, התנדנדות במקום, ובעיטה של הרגליים. המעקב אפשר לה לגלות את נתיב התפתחותן של התנהגויות אלה ואת הקשר בינן לבין רכישת אבני דרך של התפתחות מוטורית. לדוגמה, היא גילתה כי תנועת בעיטה היו בעלות השכיחות הגבוהה ביותר ממש לפני רכישת יכולת התנועה, והתנדנדות על ידיים וברכיים הופיעה ממש לפני זחילה. היא גילתה כי התנהגויות אלה אפשרו לתינוקות להיות משתתפים אקטיביים בלמידתם שלהם: עמדה שהתחברה לזרמים חדשים בחקר הלמידה וההתפתחות בשנים אלה (תחילת שנות ה-80).

תלן ביקשה לחקור את רפלקס ההליכה: רפלקס מולד המופיע כבר בזמן הלידה, ובו תינוק המוחזק באופן זקוף מבצע פסיעות על גבי משטח. רפלקס זה נעלם אצל תינוקות עד לגיל 6 שבועות והפסיעות מופיעות מחדש כהתנהגות רצונית בגיל 8 חודשים, לקראת תחילת רכישתה של הליכה (ראו: רפלקסים מולדים). שאלת היעלמותה של התנהגות זו וחזרתה מחדש מאוחר יותר, עוררה עניין רב בקהילה הרפואית והמחקרית. תלן ועמיתיה (1984) ביצעו מחקר אורך תצפיתי על תינוקות שונים וגילו שתינקות שמנמנים, ואלו שהעלו משקל הכי מהר, היו הראשונים להפסיק לפסוע. כדרך לבסס קשר זה, נקטה תלן פעולה שהפכה למאפיין בולט ומוביל של מחקרה: ביצוע מניפולציה המביאה להופעתה או העלמתה של התנהגות מסוימת. במקרה זה, הראו ניסוייה כי הוספת משקולות לרגלי תינוקות צעירים הביאה להעלמות זמנית של התנהגות פסיעה, ואילו צמצום כוח הכבידה הפועל על תינוקות בוגרים יותר, שהפסיקו לפסוע, הביא לחידוש התנהגות הפסיעה. איסוף נתונים זה הראה כי הסברים מסורתיים של הבשלה נוירולוגית ויכולת מולדת אינם מספקים להסבר של הופעת דפוסים חדשים ולגמישותה של התנהגות. מחקרה הראה כיצד תנוחת התינוק, חוזק השרירים שלו והשפעתה הפיזית של הסביבה חוברים יחדיו ברגע מסוים כדי לייצר או לעכב התנהגות מסוימת. בכך הציעה תלן כי פסיעה, כמו כל דפוס התנהגותי, אינה משהו שיש למישהו, אלא, היא עולה ברגע מסוים מתוך ארגון-עצמי של מרכיבים מרובים.

ניסוי זה הוביל את תלן ועמיתיה לנוע הלאה מתפיסה של גורם יחיד של התפתחות אל עבר תהייה על הגורמים המרובים, הבלתי-מובנים מאליהם פעמים רבות, המשפיעים על שינוי התפתחותי. בדומה לחוקרים נוספים בתחומי המתמטיקה, הפיזיקה והכימיה, הם החלו לבחון התפתחות דרך נקודת ראייה של מערכות מורכבות, המושפעת מתורת הכאוס. תלן, בצירוף עמיתים שונים, המשיכה לפתח רעיונות אלה בסדרה של ניסויים נוספים, במטרה לפתח תאוריה גדולה של התפתחות שעקרונותיה כלליים וחלים על פני תופעות שונות בתחומים שבאופן מסורתי נדמו כנפרדים זה מזה.

חקר רכישת התנהגויות מוטוריות מכוונות-מטרה

אבן הדרך המשמעותית הבאה במחקרה של תלן, בתחילת שנות ה-90, הייתה תצפית על הדרך בה רוכשים תינוקות יכולת של "הושטה אל" (Reaching). היא תהתה: מה קורה כשתנועות של ילדים הופכות במובהק למכוונות מטרה? האם עקרונות המערכת הדינמיות חלים גם לגביהן? האם הן מתארגנות מתוך עצמן גם כן? ובמילים אחרות - מה צריכים תינוקות ללמוד כדי להגיע לצעצוע נחשק? 

ההנחה המחקרית המקובלת דאז גרסה כי יכולת "ההושטה אל" של תינוקות נרכשת בשני שלבים אוניברסליים באופיים, המייצגים את התפתחותה של השליטה ויזואלית של התינוק בהכוונת תנועתו: בשלב הראשון, בגילאי 3-4 חודשים, התינוק מזגזג בידו אל החפץ מתוך ניסיון לרכוש הנחיה ויזואלית לפעולת היד. בשלב השני, בגיל 8 חודשים, התינוק מסוגל להעריך נתיב ישיר להגעה על החפץ ולהניע את ידו כלפיו ללא ניטור ויזואלי.

נאמנה לתפיסה הדינמית המשערת את קיומם של גורמים מרובים, או של רב-סיבתיות, לתופעה מסוימת, כפרה תלן בקישורה לגורם התפתחותי יחיד (שליטה ויזואלית). היא טענה: כדי לשלוח את ידם להשיג חפץ, תינוקות נדרשים להיות בעלי מוטיבציה. הם צריכים להיות מסוגלים למקם את החפץ במרחב תלת-ממדי. האם צריכים להבין האם הוא בר-השגה או לא. הם צריכים לדעת לתרגם את התפיסה המרחבית הזו למיקום של גופם בחלל. הם צריכים להיות מסוגלים לתכנן קדימה, לצפות את התפתחות הנתיב ולהיות מסוגלים לתקן אותו בזמן אמת. להיות מסוגלים להרים ולייצב את זרועם, ובו זמנית לשמור על יציבות הראש והגו. בנוסף, כפרה תלן באוניברסליות שיוחסה לדרך בה נרכשת יכולת זו. 

מתוך המעקב המדוקדק שביצעה אחר התנהגותם ותנועות גופם של תינוקות בין גיל 3 שבועות לגיל שנה, הדגימה תלן מספר נקודות מפתח: הראשונה, דיוקה של יכולת "ההושטה אל" לא נבע מהתפתחות השליטה הוויזואלית של התינוקות אלא ממכלול גורמים, למשל - התנועתיות הרבה שלהם. השנייה, רכישת "ההושטה אל" הושגה אצל ילדים שונים באופן שונה, בהתאם לאתגרים האישיים עמם היה עליהם להתמודד. השלישית, שינוי התפתחותי מתבצע בדרך של חקר וברירה של אופני ביצוע שונים של משימה העומדת על הפרק. חקר וברירה אלה מובילים לגילוייה של דרך אופטימלית לביצוע המשימה. הרביעית, נתיבי התפתחות שונים יכולים להביא לתוצאות דומות. החמישית, התקדמות התפתחות מוטורית מצריכה אינטגרציה בין גוף לתודעה. תינוקות מזמנים יחדיו את מאפייניהם הפיזיים עם ההקשר של סביבתם ושל תנועתם, על מנת למצוא פתרונות התנהגותיים גמישים.

אינטגרציה זו בין גוף ותודעה היא מאפיין בסיסי של כל ההתנהגויות מכוונות המטרה ומציגות גשר להסתכלות מגולמת-בגוף של התודעה.

חקר של תודעה מגולמת בגוף: טעות ה-A ולא B

תנועתה החוצה מהתפתחות מוטורית גרידא לכיוון התפתחות קוגניטיבית, הביאה את תלן להתעמת עם אחת משאלות המפתח שהציב פיאז'ה בנושא: כיצד ילדים נעים ממקורות מחשבה סנסורים-מוטוריים אל עבר תודעה מופשטת? גישות מקובלות שעסקו בנושא ראו את התחום הקוגניטיבי ואת התחום הסנסורי-מוטורי כנפרדים. תלן חלקה על הפרדה זו. בשיתוף פעולה עם לינדה סמית, טענה כי פעילות מנטלית מגושמת בגוף: מחשבה היא תמיד מעוגנת בתפיסה ובפעולה. במקום לראות את ההתפתחות כנעה לקראת המופשט ומתרחקת מתפיסה-תנועה, תלן האמינה כי גם עבור תינוקות וגם עבור מבוגרים, תודעה ופעולה אינן נפרדות. אין תודעה בהיעדרן של תפיסה ושל פעולה. 

מחקרה הקודם של תלן בהתפתחותה של "הושטה אל" אצל תינוקות הביא אותה להתמקד במשימה התפתחותית מקובלת: "משימת ה-A ולא-B" . 

משימה זו שניסח ז'אן פיאז'ה ניתנת לתינוקות בני 8-12 חודשים כדי לבדוק האם מבינים "קביעות של אובייקט" : כלומר, האם הם תופסים שאובייקט כלשהו ממשיך להתקיים גם כשאינו נראה לעין. במשימה זו מראים לתינוק כיצד צעצוע מוסתר שוב ושוב באותה נקודה - נקודה A. לאחר הפסקה קצרה, התינוקות מושיטים את ידם אל עבר נקודה זו וחושפים את הצעצוע. לאחר מספר ניסיונות, התינוק רואה כיצד הצעצוע מוסתר בנקודה אחרת - נקודה B. לאחר הפסקה קצרה וכמעט באופן גורף, תינוקות בני 8-10 חודשים יושיטו את ידם אל עבר נקודה A, ויבצעו את "טעות A-ולא-B". לפי פיאז'ה, טעות זו מהווה אינדיקציה לכך שתינוקות בגיל זה טרם רכשו את העיקרון הקוגניטיבי של קביעות האובייקט. תאורטיקנים מאוחרים יותר, טענו כי הטעות היא אינדיקציה ליכולת קידוד בעייתית של המרחב, אסטרטגיות חיפוש, או יכולת ייצוג שברירית של האובייקט.  

בניגוד לתאוריות שפירשו את הידע של התינוק הנגזר מהטעות, תלן וסמית בחרו להתמקד בניתוח פעולת התינוק. ניתוח זה של המשימה הראה כי התינוקות הסתכלו אל פעולת ההחבאה בנקודה A, ואז הושיטו את ידם אל הצעצוע בנקודה A, ועשו זאת שוב ושוב. ואז הסתכלו על פעולת ההחבאה בנקודה B, והושיטו את ידם לנקודה A. מתוך כך, תהתה תלן האם התהליכים המלווים את ההסתכלות וההושטה החוזרות לנקודה A יוכלו להסביר את דפוס ההתנהגות המוזר שמציגים התינוקות.        

שאלה זו הביאה את תלן, סמית ועמיתיהן לפתח את "תאוריית השדה הדינאמי של הושטה משתמרת" ("Dynamic Field Theory (DFT) of Preservative Reaching"). תאוריה זו מבקשת ללכוד את התהליכים שמבנים את החלטתם של תינוקות לפעול בהתבסס על אינטגרציה בין גירוי סביבתי מיידי וההיסטוריה קצרת-הטווח וארוכת-הטווח של ההושטה אל בסיטואציות דומות. התאוריה ממשיגה שדה של הפעלה (Activation Field) אשר במשימה זו, מתפרש על פני שתי נקודות ההחבאה העיקריות, נקודה A ונקודה B.        

בתחילת המשימה, מצב העניינים בשתי הנקודות הוא סימטרי. כאשר הנסיין מושך את תשומת הלב של התינוק להחבאת הצעצוע בנקודה A, הוא מגביר את הקלט (Input) של נקודה A. שדה ההפעלה מגיע לסף (של הנעה לפעולה) והתינוק מושיט את ידו אל נקודה A. כשהוא עושה זאת, הקלט של נקודה A בשדה ההפעלה ממשיך להתחזק גם על ידי הזיכרון התפיסתי-תנועתי שיצרה ההושטה. ההחבאה החוזרת של הצעצוע בנקודה A, הסתכלות התינוק על נקודה A, ההושטה החוזרת של ידו לנקודה A והזיכרון שהיא מייצרת - כל אלה הולכים ומחזקים יותר ויותר את הקלט של נקודה A בשדה ההפעלה, לעומת נקודה B.                

בהמשך לכך, כאשר הנסיין מחביא את הצעצוע בנקודה B אל מול מבט התינוק, הקלט המיוחס לנקודה B עודו קטן משמעותית מהקלט המיוחס לנקודה A. בהפסקה שבין הצפייה בהחבאה להושטה, עכבת הזיכרון (או הקלט) הקטנה יחסית, המיוחסת לנקודה B, דוהה, בעוד עכבת הזיכרון (הקלט) הגדולה יותר המיוחסת לנקודה A נשמרת. כתוצאה, משתמרת ההושטה אל נקודה A ולא אל נקודה B.                

בסדרת ניסויים שנערכו לבדיקת התאוריה, ובהם ערכו החוקרים מניפולציות במרכיביו השונים של הניסוי המקורי של פיאז'ה, הם הצליחו לכוון את תוצאות הניסוי, לייצר את טעות ה-A ולא B או למנוע אותה כרצונם. למשל, דרך חיזוק עכבת הזיכרון, או הקלט, המיוחסים לנקודה B, או שינוי תנוחת הגוף או תחושת הגוף של התינוק בין ההחבאה בנקודה A להחבאה בנקודה B.                

המסקנה היא, טענה תלן - "מה שתינוקות יודעים נאסף בתוך הרגע מהזיכרון, מהקשב ומהפעולה" (1531). תודעה מגולמת בגוף: ההחלטה של התינוק להושיט את ידו לנקודה מסוימת מושפעת מדברים רבים ונוספים מעבר לעיקרון כלשהו של קביעות אובייקט.                

בהמשך לניסויים אלה, פנתה תלן לאתגר קונספציה מדעית רווחת נוספת - ניסויי הביטואציה לתינוקות. ניסויים אלה מעריכים את התרגלותם של תינוקות לגירוי חדש ומסיקים מתוך כך מסקנות נרחבות על למידה.                                                

השפעה על מחקר ממשיך

סוגת המחקר הפסיכולוגי שהושפעה מתאוריות המערכת הדינמיות החלה ליישם תפיסות אלה על תחומי מחקר רבים: יחסי הורה-ילד, התעצבות העצמי, מערכות יחסים חברתיות, תפיסה וקוגניציה, פסיכופתולוגיה התפתחותית, ועוד. יישומים מגוונים אלה חולקים מחויבות משותפת לרעיונות של ארגון-עצמי ("Self-Organization") ושל הופעה ("Emergence"): הבאתן לידי קיום של צורות חדשות מתוך תהליכים מתמשכים ופנימיים למערכת.

כמחקר אמפירי, מורכבותו הגבוהה של מודל המערכת הדינמית מיתרגמת למודלים סבוכים ומורכבים של מחקר ואיסוף נתונים. דוגמה למחקר אמפירי המיישם תאוריה של מערכות דינמיות כדי לעקוב אחר שינויים בהתפתחותה של שפה אצל ילדים צעירים מהווה מחקרם של Bassano ו- van Geert .

מחקרה של Granic ועמיתיה עוסק בהערכת הטבתו של קשר הורה-ילד בעקבות תוכנית התערבות

מאמרם של Fidler ועמיתיה מנתח את נתיב התפתחותם של ילדים בעלי לקויות נוירו-גנטיות בראייה של מערכות דינמיות

ומאמרו של Lewis, המוזכר גם אצל סמית ותלן, מציע המשגה רבת ערך להתעצבותם של קווי אופי ואישיות, בראייה של מערכות דינמיות

ביקורת על מחקר היוצא מתאוריה של מערכות דינמיות, אשר מוזכרת במאמרו של Joseph Palombo, נובעת מהטענה כי לא ניתן להשליך חוקיות הלקוחה ממדעים מדויקים על פסיכולוגיה התפתחותית, ועל כן הערך הגדול ביותר שטמון בתאוריה של מערכות דינמיות נטוע בהמשגה המטפורית ההתפתחותית העולה ממנה.

השלכות יישומיות וטיפוליות

ניסוייה וממצאיה של תלן הראו כי על ידי בקרה זהירה ויצירת מניפולציה של תת-המערכות המעורבות בהתנהגות מסוימת (למשל, הליכה), ניתן לדחוף את המערכת אל עבר צורות ארגון חדשות, ולחשוף גורמי שליטה (פנימיים או חיצוניים) המאפשרים שינוי התנהגותי. רעיונותיה היו בעלי השפעה רבה על חוקרים ואנשי מקצוע המטפלים בפגים ובילדים בעלי לקויות נוירו-מוטוריות כשיתוק מוחין, תסמונת דאון ועוד, והם פותחו הלאה על ידי חוקרים נוספים (רפרנס). תלן עצמה חקרה את השפעת שיטת פלדנקרייז על שיפור יכולות גוף ונפש אצל מבוגרים וביקשה ליישם את רעיונותיה לטיפול בתינוקות וילדים המתמודדים עם קשיים, אך מותה בטרם עת קטע כיוון מבטיח זה.

ג'וזף פלומבו, חוקר היוצא מסוגה של עבודה סוציאלית קלינית, מאפיין במאמרו כי המשגתה של התעצבות העצמי כמערכת דינמית מעניקה מטאפורות מעצימות לאינדיבידואלים המתמודדים עם קשיים שונים ובני משפחתם.

"מסקנות ויישומים לתאוריה של מערכות דינמיות בחינוך, טיפול ושיקום" (לקוח מתוך סיכומו של אהרוני)

1. בהתערבות חינוכית-טיפולית או שיקומית עם ילדים, חשוב לאמץ גישה סביבתית- אקולוגית מערכתית בה מופעל מגוון התערבויות ואינטראקציות של מערכות שונות כדי לקדם את ההתפתחות והלמידה אצל הילד. גישה זו מערבת את הילד, המורה, בית הספר, הבית והקהילה, כדי לייצר תהליכי למידה והתפתחות יעילים.

2. גישת “האילוצים” משמשת בלמידה ובהתערבויות חינוכיות-טיפוליות ושיקומיות. בגישה זו יוצרים אצל הילד/ הלומד מצב של חוסר איזון בתנועה, בהתנהגות או בסביבת הלמידה - מצב זה מאתגר את הילד לחתור לאיזון מחדש, ועל ידי כך מתרחשת למידה והתפתחות שהן מהוות תגובה למצב הלא מאוזן והמאתגר אצל הפרט.

3. התנהגות מסוימת שנפגעה (יכולת קריאה, זיכרון, תנועה) כתוצאה מלידה, מטראומה, ממחלה או מתאונה ושפגעה במערכת חשובה ומרכזית במוח - המוח מגלה גמישות וחלק אחר או מערכת אחרת במוח מפצה על החסר ולוקחת על עצמה למלא תפקוד זה שנפגע. כלומר, לפי גישת המערכות הדינמיות גם מערכות משנה קטנות יכולות ליזום התנהגות חדשה.