Двухмесячные младенцы распределили увиденные предметы по категориям

Дети в возрасте двух месяцев способны распределять увиденные предметы по категориям. Это выяснили исследователи из Ирландии, когда провели функциональную МРТ 130 младенцам. Классификация зрительной информации в зрительной коре и в вентральной височной коре у детей была схожа с контрольной группой взрослых, а значит, как следует из исследования, необязательно в большей степени зависит от полученного опыта, чем от врожденных свойств мозга. Результаты работы опубликованы в Nature Neuroscience. 

Дети учатся узнавать и категоризировать предметы в течение первого года жизни, но точное время, когда это происходит, остается неизвестным. Ученые спорят, появляется ли способность определять предметы в разные категории с накоплением зрительного опыта или строится на базовых системах, существующих в мозге с рождения. Сложности в изучение этой темы добавляет и то, что классические методы психологических исследований, например измерение времени фиксации взгляда, могут быть ненадежными, когда речь идет о младенцах. 

В последние годы на помощь ученым в исследовании мозга пришел метод функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), который позволяет следить за активностью мозга в реальном времени. Именно его и использовали нейрофизиологи под руководством Клионы О'Догерти (Cliona O’Doherty) из Тринити-колледжа в Дублине, чтобы изучить способность младенцев категоризировать объекты. В исследование набрали 130 двухмесячных детей, 65 из которых прошли повторное исследование в девять месяцев. 

Детям на протяжении 15 минут показывали картинки из 12 категорий предметов, которые обычно видят младенцы на протяжении первого года жизни (например, животные или деревья). Во время эксперимента с помощью фМРТ у детей регистрировали активность мозга. В обработке полученной информации ученым помогла сверточная нейронная сеть AlexNet. Тестовой выборкой стали 18 взрослых людей.

Уже у двухмесячных детей по паттерну активации вентрального зрительного пути (нейронной системы, идущей от первичной зрительной коры к нижней височной доле) можно было предсказать категорию, в которую ребенок поместит увиденный объект. Распределение категорий предметов в зрительной коре и в вентральной височной коре у детей было схоже с контрольной группой взрослых. Дети категоризировали увиденное даже по такому сложному параметру, как неодушевленный или одушевленный предмет, а по мере роста эта способность лишь усиливалась.

Таким образом, уже в два месяца у детей есть необходимые нейрональные связи для категоризации предметов. Работа ставит под сомнение представление о том, что эта способность в большей степени зависит от зрительного опыта, чем от врожденных свойств мозга.

Изучая мозг младенцев, исследователи часто находят у них свойства, которые классически ассоциируются с более старшим возрастом. Так нейрофизиологи выяснили, что способность объективно оценивать информацию, доступную другим людям, и оценивать на ее основе верность суждений появляется у детей уже в возрасте семи месяцев.