Μια έρευνα νευροεπιστημόνων του Trinity College στο Δουβλίνο διαπιστώνει πως τα βρέφη μπορούν να διακρίνουν και να ταξινομούν αντικείμενα από την ηλικία των δύο μηνών, νωρίτερα απ’ όσο θεωρούνταν. Η μελέτη, η οποία δημοσιεύθηκε στο Nature Neuroscience, κατέγραψε με λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI) την εγκεφαλική δραστηριότητα 130 βρεφών που έβλεπαν φωτεινές εικόνες.
Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι ο εγκέφαλος των βρεφών αρχίζει να αναπτύσσει μηχανισμούς για την αναγνώριση και τη διάκριση, ταξινομώντας μάλιστα τα αντικείμενα ταχύτερα και ακριβέστερα από τα σύγχρονα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης. Τα ευρήματα προσφέρουν νέα δεδομένα για τη βρεφική ανάπτυξη και ενδέχεται να έχουν επιπτώσεις στην εκπαίδευση και στην κλινική πρακτική.
Από την ηλικία των δύο μηνών, τα βρέφη μπορούν να διακρίνουν διαφορετικά αντικείμενα και να τα κατατάσσουν σε κατηγορίες. Αυτό συμβαίνει πολύ νωρίτερα από όσο εκτιμούσαν έως τώρα οι επιστήμονες, σύμφωνα με νέα μελέτη νευροεπιστημόνων του Trinity College στο Δουβλίνο.
Για να διερευνήσουν πώς ο εγκέφαλος των μωρών οργανώνει τις οπτικές πληροφορίες, οι ερευνητές συνδύασαν την απεικόνιση της εγκεφαλικής δραστηριότητας με εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης. Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Neuroscience.
Τα ευρήματα καταδεικνύουν πως τα βρέφη δεν περιορίζονται στην κατηγοριοποίηση: μαθαίνουν να αναγνωρίζουν και να οργανώνουν τα αντικείμενα πιο γρήγορα και αποτελεσματικά από τα σημερινά συστήματα τεχνητής νοημοσύνης.
Βρέφη: Τι αποκαλύπτει η μελέτη για τον εγκέφαλό τους
«Γονείς και επιστήμονες αναρωτιούνται εδώ και χρόνια τι ακριβώς συμβαίνει στο μυαλό ενός μωρού και πώς αντιλαμβάνεται τον κόσμο γύρω του. Η μελέτη αυτή αναδεικνύει τον πλούτο της εγκεφαλικής λειτουργίας ήδη από τον πρώτο χρόνο ζωής», αναφέρει η δρ Κλιόνα Ο’Ντόχερτι, πρώτη συγγραφέας της μελέτης.
«Παρότι στους δύο μήνες τα βρέφη δεν μπορούν ακόμη να εκφραστούν με λόγια ή να ελέγχουν με ακρίβεια τις κινήσεις τους, ο εγκέφαλός τους δεν περιορίζεται στο να αναγνωρίζει απλώς πώς μοιάζουν τα αντικείμενα, αλλά αρχίζει ήδη να τα κατατάσσει σε κατηγορίες.
»Αυτό δείχνει ότι τα θεμέλια της οπτικής νόησης υπάρχουν από πολύ νωρίς, πολύ νωρίτερα απ’ όσο πιστεύαμε μέχρι σήμερα» συνεχίζει η Κλιόνα Ο’Ντόχερτι.
Με ποιον τρόπο εξετάστηκε ο εγκέφαλος των βρεφών
Στη μελέτη συμμετείχαν 130 βρέφη δύο μηνών. Τα μωρά, ξαπλωμένα σε μαλακά μαξιλάρια και με ακουστικά που περιόριζαν τον θόρυβο, παρακολούθησαν φωτεινές εικόνες με πολλά χρώματα για διάστημα 15 έως 20 λεπτών.
Καθώς στα βρέφη παρουσιάζονταν εικόνες 12 απλών αντικειμένων —ανάμεσά τους μια γάτα, ένα δέντρο, ένα λαστιχένιο παπάκι και ένα καρότσι αγορών— οι επιστήμονες κατέγραφαν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου τους με λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI).
Οι εικόνες προβάλλονταν ξανά και ξανά, ώστε να ελεγχθεί αν ο εγκέφαλος «ανταποκρίνεται» με συνεπή, χαρακτηριστικό τρόπο σε κάθε αντικείμενο. Με άλλα λόγια, εξετάστηκε αν ενεργοποιούνται τα ίδια νευρωνικά κυκλώματα κάθε φορά που, για παράδειγμα, το βρέφος βλέπει μια γάτα.
Εξετάστηκε, επίσης, αν τα μοτίβα εγκεφαλικής δραστηριότητας διαφέρουν μεταξύ των αντικειμένων, όπως στην περίπτωση μιας γάτας και ενός δέντρου.
Αν διαπιστωθεί κάτι τέτοιο, αυτό αποτελεί ένδειξη ότι ο εγκέφαλος των βρεφών μπορεί ήδη να διαχωρίζει και να οργανώνει τα ερεθίσματα σε κατηγορίες, θυμίζοντας τον τρόπο με τον οποίο ένας υπολογιστής μαθαίνει να αναγνωρίζει εικόνες μέσω τεχνητής νοημοσύνης.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, μάλιστα, τα μωρά φαίνεται να διαχωρίζουν τα οπτικά ερεθίσματα με ακόμη μεγαλύτερη ακρίβεια από ό,τι ένας υπολογιστικός αλγόριθμος. Το εύρημα φανερώνει πόσο αποτελεσματικά και εντυπωσιακά λειτουργεί ο ανθρώπινος εγκέφαλος από τη βρεφική κιόλας ηλικία.
Αυτό, ωστόσο, δεν σημαίνει ότι τα μωρά κατανοούν όσα βλέπουν. Δείχνει ότι ο εγκέφαλός τους αναπτύσσει από νωρίς εσωτερικούς μηχανισμούς αναγνώρισης και διάκρισης.
«Πρόκειται για τη μεγαλύτερη έως σήμερα διαχρονική μελέτη με fMRI σε βρέφη που ήταν ξύπνια κατά την εξέταση. Το πλούσιο αυτό σύνολο δεδομένων ανοίγει έναν εντελώς νέο τρόπο να μετράμε τι σκέφτονται τα μωρά από πολύ νωρίς.
»Παράλληλα, αναδεικνύει τη δυνατότητα χρήσης της νευροαπεικόνισης και των υπολογιστικών μοντέλων ως διαγνωστικών εργαλείων ακόμη και σε πολύ μικρή ηλικία», σημειώνει ο επικεφαλής της ομάδας, Ρόντρι Κιούζακ, καθηγητής Γνωσιακής Νευροεπιστήμης στο Trinity College.
«Τα μωρά μαθαίνουν πολύ πιο γρήγορα από τα σημερινά μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης και, μελετώντας πώς το καταφέρνουν, ελπίζουμε να εμπνεύσουμε μια νέα γενιά συστημάτων ΑΙ που θα μαθαίνουν πιο αποδοτικά, μειώνοντας έτσι το οικονομικό και περιβαλλοντικό τους κόστος» προσθέτει.
Πώς μπορεί να αξιοποιηθεί στην Ιατρική και την Τεχνολογία
Η δρ Άννα Τρούτσι, συν-συγγραφέας της έρευνας, αναφέρει ότι έως πρόσφατα έλειπε μια αξιόπιστη μέθοδος για να καταγραφεί πώς οι επιμέρους περιοχές του εγκεφάλου των βρεφών επεξεργάζονται όσα βλέπουν.
Η ίδια εξηγεί πως ο συνδυασμός νευροαπεικόνισης και τεχνητής νοημοσύνης δίνει μια ξεχωριστή εικόνα για το πώς μαθαίνουν τα μωρά κατά τους πρώτους 12 μήνες της ζωής τους.
«Ο πρώτος χρόνος είναι περίοδος ταχείας και σύνθετης ανάπτυξης του εγκεφάλου. Η μελέτη αυτή προσφέρει θεμελιώδη νέα γνώση που μπορεί να καθοδηγήσει την προσχολική εκπαίδευση, να στηρίξει την κλινική αντιμετώπιση νευροαναπτυξιακών διαταραχών και να εμπνεύσει πιο “βιολογικά” μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης».
Φωτογραφία: istock
Σε λίγα λόγια
- Νέα μελέτη από το Trinity College στο Δουβλίνο αποδεικνύει ότι τα βρέφη, ήδη από την ηλικία των δύο μηνών, μπορούν να αναγνωρίζουν και να ταξινομούν αντικείμενα — νωρίτερα απ’ όσο θεωρούνταν μέχρι σήμερα.
- Οι ερευνητές κατέγραψαν με λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI) την εγκεφαλική δραστηριότητα 130 βρεφών που παρατηρούσαν φωτεινές εικόνες.
- Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι ο εγκέφαλος των βρεφών αποκτά ικανότητες αναγνώρισης και κατηγοριοποίησης ταχύτερα και με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα από τα σημερινά συστήματα τεχνητής νοημοσύνης.
- Η έρευνα δημιουργεί νέες δυνατότητες για τη μελέτη της βρεφικής ανάπτυξης, με πιθανές επιπτώσεις στην εκπαίδευση και στην κλινική πρακτική.
- Οι ερευνητές υπογραμμίζουν πόσο σημαντικός είναι ο συνδυασμός νευροαπεικόνισης και τεχνητής νοημοσύνης για την αποτίμηση της εγκεφαλικής λειτουργίας στα βρέφη.
Το άρθρο στο ygeiax.gr: https://www.ygeiax.gr/paidi-goneis/vrefi-o-egkefalos-toys-chartografei-ton-kosmo-apo-toys-protoys-mines-i-entyposiaki-anakalypsi-ton-neyroepistimonon/18976
