Εγκεφαλικές σαρώσεις σε βρέφη αποκαλύπτουν ότι βασικές νοητικές λειτουργίες αναπτύσσονται πολύ νωρίτερα απ’ ό,τι είχε έως σήμερα εκτιμηθεί, σύμφωνα με νέα έρευνα νευροεπιστημόνων.
Τα ευρήματα δείχνουν ότι μωρά ηλικίας μόλις δύο μηνών διαθέτουν ήδη ανεπτυγμένη ικανότητα να οργανώνουν τα οπτικά ερεθίσματα που λαμβάνουν σε διακριτές κατηγορίες αντικειμένων. Η δεξιότητα αυτή, που αποτελεί θεμέλιο της οπτικής νόησης, εμφανίζεται σε στάδιο πολύ πρώιμο της ζωής.
Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από ερευνητές του Κολλεγίου Τρίνιτι του Δουβλίνου και συνδυάζει προηγμένες τεχνικές απεικόνισης του εγκεφάλου με εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης προκειμένου να φωτίσει τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος των βρεφών επεξεργάζεται τον οπτικό κόσμο πολύ πριν την ανάπτυξη της γλώσσας. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature Neuroscience.
Σύμφωνα με τη δρα Cliona O’Doherty, επικεφαλής συγγραφέα της μελέτης, το ερώτημα τι «βλέπουν» και τι «σκέφτονται» τα μωρά απασχολεί εδώ και δεκαετίες τόσο τους γονείς όσο και την επιστημονική κοινότητα. Όπως εξηγεί, παρά το γεγονός ότι σε αυτή την ηλικία τα βρέφη δεν διαθέτουν λόγο ή ανεπτυγμένες κινητικές δεξιότητες, ο εγκέφαλός τους δεν καταγράφει απλώς οπτικά χαρακτηριστικά, αλλά ήδη τα εντάσσει σε νοητικές κατηγορίες.
«Αυτό δείχνει ότι τα θεμέλια της οπτικής νόησης υπάρχουν ήδη από πολύ νωρίς και πολύ νωρίτερα από το αναμενόμενο».
Η έρευνα βασίστηκε σε δεδομένα από 130 βρέφη δύο μηνών, τα οποία συμμετείχαν σε πειράματα με την υποστήριξη των νοσοκομείων Coombe και Rotunda του Δουβλίνου, αναφέρει το SciTechDaily. Τα μωρά παρέμεναν ξύπνια, ξαπλωμένα άνετα σε πουφ, ενώ φορούσαν ακουστικά με μείωση θορύβου και παρακολουθούσαν για περίπου 15 έως 20 λεπτά έντονες, πολύχρωμες εικόνες.
Οι επιστήμονες κατέγραφαν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου τους μέσω λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI), καθώς τα βρέφη έβλεπαν αντικείμενα από 12 γνωστές κατηγορίες, όπως ζώα, παιχνίδια και καθημερινά αντικείμενα.
Ανάλυση με τεχνητή νοημοσύνη
Το καινοτόμο στοιχείο της μελέτης ήταν η χρήση μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης για την ανάλυση των εγκεφαλικών δεδομένων. Συγκρίνοντας τα μοτίβα εγκεφαλικής δραστηριότητας των βρεφών με αντίστοιχα μοτίβα που παράγουν συστήματα AI, οι ερευνητές μπόρεσαν να κατανοήσουν καλύτερα πώς ο εγκέφαλος των μωρών διακρίνει και οργανώνει τον οπτικό κόσμο. Όπως σημειώνει ο καθηγητής Rhodri Cusack, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, πρόκειται για τη μεγαλύτερη μέχρι σήμερα μελέτη fMRI σε ξύπνια βρέφη, ανοίγοντας νέους δρόμους στη μέτρηση της πρώιμης σκέψης.
Οι επιπτώσεις των ευρημάτων είναι πολλαπλές. Από τη μία πλευρά, προσφέρουν βασική γνώση για την ταχύτατη ανάπτυξη του εγκεφάλου κατά τον πρώτο χρόνο ζωής· από την άλλη, μπορούν να συμβάλουν στη βελτίωση της έγκαιρης διάγνωσης νευροαναπτυξιακών διαταραχών. Παράλληλα, η κατανόηση του πώς μαθαίνουν τα μωρά τόσο αποτελεσματικά ενδέχεται να εμπνεύσει πιο αποδοτικά και ενεργειακά βιώσιμα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης.
«Μέχρι πρόσφατα, δεν μπορούσαμε να μετρήσουμε με αξιοπιστία τον τρόπο με τον οποίο συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου των βρεφών ερμηνεύουν τις οπτικές πληροφορίες. Συνδυάζοντας την τεχνητή νοημοσύνη και τη νευροαπεικόνιση, η μελέτη μας προσφέρει μια πολύ μοναδική εικόνα, η οποία μας βοηθά να κατανοήσουμε πολύ περισσότερα για τον τρόπο με τον οποίο μαθαίνουν τα μωρά κατά το πρώτο έτος της ζωής τους», εξηγεί η συν-συγγραφέας της μελέτης Δρ. Anna Truzzi από το Πανεπιστήμιο Κουίνς του Μπέλφαστ.
