Сознание младенцев поразило учёных: двухмесячные дети мыслят быстрее, чем компьютеры

Уже в возрасте двух месяцев мозг младенцев способен различать и классифицировать увиденные предметы. Эти способности формируются значительно раньше, чем считалось ранее, и дают новое понимание того, как развивается восприятие мира с первых недель жизни. Учёные из Тринити-колледжа в Дублине раскрыли детали уникального исследования. Об этом сообщает Nature Neuroscience.

Как младенцы учатся видеть мир

Исследование объединило новейшие методы нейровизуализации с алгоритмами искусственного интеллекта. Такой подход позволил учёным впервые показать, как именно работает визуальное восприятие у младенцев до появления речи. Проект стал частью работы Института нейронаук и Школы психологии Тринити-колледжа.

"Родители и учёные давно задавались вопросом, что происходит в сознании младенца, когда он смотрит на мир. Это исследование демонстрирует, насколько активно функционирует мозг в первый год жизни", — пояснила доктор Клиона О'Доэрти, ведущий автор исследования.

Учёные пришли к выводу, что уже на втором месяце жизни младенцы способны не только распознавать формы предметов, но и определять их принадлежность к определённым категориям. Это открытие изменяет представление о раннем развитии мозга и подчеркивает, что основы визуального мышления формируются практически с рождения — так же, как первые проявления восприятия и реакции на прикосновения у младенцев.

Как проходил эксперимент

Работа проводилась при поддержке больниц Кумб и Ротонда в Дублине в рамках проекта FOUNDCOG. В эксперименте участвовали 130 малышей в возрасте около двух месяцев. Каждый ребёнок располагался в мягком кресле и надевал наушники с шумоподавлением, чтобы ничто не отвлекало внимание. В течение 15-20 минут младенцам показывали яркие изображения знакомых объектов — животных, игрушек и предметов быта.

Исследователи фиксировали активность мозга с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ). Для каждого изображения регистрировались паттерны активности в зрительных центрах мозга, отражающие реакцию на конкретную категорию — например, кошку, птицу, резиновую уточку, дерево или тележку для покупок. Похожие эксперименты ранее помогали понять, как родители могут влиять на развитие восприятия и уверенности ребёнка.

Что показал анализ данных

После завершения сканирования учёные использовали модели искусственного интеллекта, чтобы интерпретировать полученные данные. Они сравнили реальные паттерны активности мозга младенцев с аналогичными паттернами, смоделированными ИИ, что позволило точнее понять, как происходит категоризация увиденного.

"Это крупнейшее исследование с использованием фМРТ у бодрствующих младенцев. Оно открывает новые возможности для понимания того, как развивается мышление в первые месяцы жизни. Кроме того, нейровизуализация и вычислительные модели могут стать диагностическим инструментом для оценки развития мозга детей", — отметил профессор Родри Кьюсак, руководитель исследовательской группы.

Результаты подтвердили: мозг младенца работает гораздо сложнее, чем предполагалось. Даже без речи и развитой моторики ребёнок способен активно воспринимать и систематизировать информацию о мире.

Перспективы для науки и технологий

Учёные уверены, что понимание того, как младенцы обучаются и воспринимают информацию, поможет совершенствовать искусственный интеллект.

"Младенцы обучаются значительно быстрее, чем современные модели ИИ. Изучая этот процесс, мы можем создать новое поколение алгоритмов, которые будут учиться эффективнее, с меньшими экономическими и экологическими затратами", — подчеркнул профессор Кьюсак.

Открытие дублинских нейробиологов показывает, что человеческий мозг обладает колоссальной способностью к обучению уже с первых дней жизни. Эти данные не только приближают учёных к разгадке раннего когнитивного развития, но и могут стать основой для новых технологий обучения и моделирования искусственного интеллекта — в том числе для понимания, как ребёнок воспринимает окружающий мир через игру и взаимодействие.