Ново истраживање неуронаучника са Тринити колеџа у Даблину показује да бебе старе од два месеца већ могу да организују оно што виде у различите категорије објеката. Ова способност се појављује много раније него што су научници раније веровали и сугерише да су важни градивни блокови перцепције присутни скоро од самог почетка живота.
Комбиновањем снимања мозга са моделима вештачке интелигенције, истраживачи су стекли нови увид у то како бебе мисле и уче током својих најранијих месеци. Налази помажу да се разјасни шта се дешава у бебином мозгу много пре него што је говор или намерно кретање могући.
Студија је недавно објављена у часопису Натуре Неуросциенце истраживачки тим са Института за неуронауку Тринити колеџа (ТЦИН) и Факултета психологије.
Шта научници уче о уму беба
„Родитељи и научници су се дуго питали шта се дешава у уму бебе и шта заправо виде када посматрају свет око себе. Ово истраживање наглашава богатство можданих функција у првој години живота“, објашњава др Клиона О’Дохерти, водећи аутор студије, која је извела рад док је била смештена у Тринити’с Цусацк Лаб.
„Иако је са два месеца комуникација беба ограничена недостатком језика и контроле фине моторике, њихови умови већ нису само представљали како ствари изгледају, већ су и откривали којој категорији припадају. Ово показује да су темељи визуелне спознаје већ постављени од веома рано и много раније него што се очекивало.“
Проучавање будне бебе са скенирањем мозга
Радећи са болницама Цоомбе и Ротунда у Даблину, тим ФОУНДЦОГ је регрутовао 130 новорођенчади која су сва била стара два месеца. Свака беба је удобно лежала на меканој врећици за пасуљ док је носила слушалице које поништавају звук и гледала светле, шарене слике дизајниране да задрже њихову пажњу 15-20 минута.
Ова поставка је омогућила истраживачима да користе функционални МРИ (фМРИ) за снимање образаца мождане активности док су бебе гледале слике из 12 познатих визуелних категорија као што су мачка, птица, гумена патка, колица за куповину и дрво.
Како је вештачка интелигенција помогла декодирању активности мозга
Након прикупљања скенирања мозга, тим је користио моделе вештачке интелигенције да анализира како су различите визуелне категорије представљене у мозгу новорођенчади. Упоређујући обрасце активности дуж путева визуелног препознавања у моделима и у мозговима беба, истраживачи су могли боље разумети како се рана категоризација одвија.
„Ова студија представља највећу лонгитудиналну студију са функционалном магнетном резонанцом (фМРИ) будне новорођенчади. Богат скуп података који снима активност мозга отвара потпуно нови начин за мерење онога што бебе мисле у веома раном узрасту. Такође наглашава потенцијал да се неуроимаџинг и рачунарски модели користе као дијагностички алат,“ каже Томас, вођа тима у веома младом тиму, Миусак Р. Професор когнитивне неуронауке на Тринити школи психологије и Институту за неуронауку Тринити колеџа.
„Бебе уче много брже од данашњих АИ модела и проучавајући како то раде, надамо се да ћемо инспирисати нову генерацију АИ модела који уче ефикасније, смањујући тако своје економске и еколошке трошкове.
Зашто су ови налази важни и изван лабораторије
Др Ана Труци, сада са седиштем на Квинс универзитету у Белфасту и коаутор рада, нагласила је како су недавни напредак омогућио истраживање. „Донедавно нисмо могли поуздано да измеримо како одређене области мозга беба тумаче визуелне информације. Комбиновањем вештачке интелигенције и неуроимагинга, наша студија нуди веома јединствен увид, који нам помаже да разумемо много више о томе како бебе уче у првој години живота.
„Прва година је период брзог и замршеног развоја мозга. Ова студија пружа нова темељна знања која ће помоћи у вођењу образовања у раним годинама, информисати клиничку подршку за неуроразвојна стања и инспирисати више биолошки утемељених приступа у вештачкој интелигенцији.“
Професор Елеанор Моллои, неонатолог у Цхилдрен’с Хеалтх Иреланд и коаутор, истакла је шири значај рада. „Постоји хитна потреба за већим разумевањем како неуроразвојни поремећаји мењају рани развој мозга, а будни фМРИ има значајан потенцијал да се ово позабави.“
Др О’Дохерти сада ради на Универзитету Станфорд, а др Ана Труци је виши предавач на Факултету психологије на Куеен’с универзитету у Белфасту.
Уметнички рад је продуцирао уметник Циан МцЛоугхлин инспирисан овим истраживањем док је био резидентни уметник на Тринити колеџ институту за неуронауку 2024. године, као и изложбени есеј.
