دراسة: أدمغة الرضع تصنف الأشياء بعمر شهرين فقط

كشف فريق من علماء الأعصاب في كلية “ترينيتي دبلن” الأيرلندية أن الأطفال بعمر شهرين فقط قادرون على تصنيف الأشياء بصرياً داخل أدمغتهم، في اكتشاف يعد أسبق بكثير مما كان يعتقد سابقاً عن تطور الإدراك لدى الرضع. 

وأوضح الباحثون أن هذه القدرة تظهر في مرحلة مبكرة جداً من الحياة، حتى قبل أن يمتلك الطفل أي لغة أو قدرة واضحة على التعبير أو التحكم الحركي الدقيق، ما يعكس ثراءً أكبر في نشاط الدماغ خلال الأشهر الأولى من النمو.

واعتمدت الدراسة المنشورة في دورية Nature Neuroscience على الجمع بين تقنيات تصوير الدماغ المتقدمة باستخدام الرنين المغناطيسي الوظيفي ونماذج الذكاء الاصطناعي، بهدف فهم كيفية تمثيل الرضع للمعلومات البصرية وتصنيفها داخل الدماغ. 

وقالت المؤلفة الأولى للدراسة، كليونا أودوهيرتي، الباحثة في كلية “ترينيتي دبلن”، إن الآباء والعلماء لطالما تساءلوا عما يدور داخل عقل الطفل الرضيع وكيف يرى العالم من حوله، مؤكدة أن نتائج البحث تظهر أن الأسس الأولى للإدراك البصري تكون موجودة منذ وقت مبكر جداً وبشكل أعمق مما كان متوقعاً.

تمثيل الدماغ

وتمكن الفريق من إجراء التجربة على 130 طفلاً بعمر شهرين، في واحدة من أكبر الدراسات الطولية التي تستخدم الرنين المغناطيسي الوظيفي على رضع مستيقظين. 

وخلال التجربة، استلقى الأطفال على وسائد مريحة وارتدوا سماعات عازلة للصوت، بينما عرضت عليهم صور ملونة وجذابة لمدة تراوحت بين 15 و20 دقيقة.

وشملت الصور 12 فئة بصرية شائعة مثل القطط والطيور وبطة مطاطية وعربة تسوق وأشجار، وهو ما سمح للباحثين بقياس أنماط النشاط الدماغي المرتبطة بكل فئة.

بعد ذلك استخدم العلماء نماذج ذكاء اصطناعي لمقارنة كيفية تمثيل الدماغ البشري الصغير لهذه الصور بالطرق التي تتعلم بها الخوارزميات تصنيف الأشياء، إذ جرى تحليل النشاط عبر المسارات العصبية المسؤولة عن التعرف البصري. 

وأوضح المؤلف الرئيسي للدراسة وأستاذ علم الأعصاب الإدراكي في كلية “ترينيتي دبلن”، رودري كوساك، أن البيانات الغنية التي تم جمعها تفتح آفاقاً جديدة لقياس ما يفكر فيه الأطفال في مرحلة مبكرة جداً، كما قد تمثل مستقبلاً واعداً لاستخدام التصوير العصبي والنماذج الحاسوبية كأداة تشخيصية للاضطرابات العصبية في مراحل الطفولة الأولى.

ويأتي هذا الاكتشاف في سياق تطور طويل في فهم الإدراك عند الرضع، إذ كانت الدراسات السابقة تشير إلى أن قدرة الأطفال على تصنيف الأشياء لا تتبلور إلا في عمر لاحق. 

وعلى سبيل المثال، أظهرت أبحاث كلاسيكية في علم النفس التنموي، أن الأطفال يبدأون التمييز بين الوجوه والأشياء المألوفة خلال الأشهر الأولى، لكن التصنيف المعقد كان يعتقد أنه يظهر قرب نهاية السنة الأولى من العمر.

وتشير دراسة أخرى إلى أن الرضع يمتلكون بعض القدرات الإدراكية المبكرة، مثل إدراك استمرارية الأشياء، لكن تصنيف الفئات البصرية كان ينظر إليه كمهارة تحتاج إلى وقت أطول لتتطور.

كما دعمت أبحاث أخرى أن دماغ الطفل في السنة الأولى يشهد نمواً سريعاً في الشبكات العصبية المسؤولة عن التعلم، إلا أن قياس كيفية تفسير مناطق الدماغ للمعلومات البصرية كان محدوداً بسبب صعوبة إجراء تصوير دماغي للأطفال وهم مستيقظون. 

تصوير دماغي وذكاء اصطناعي

ويقول الباحثون إن الدراسة الجديدة قفزة نوعية لأنها تمكنت من تجاوز هذا التحدي باستخدام بيئة تصوير مناسبة للرضع وتقنيات ذكاء اصطناعي لتحليل البيانات.

من جانبها، قالت المؤلفة المشاركة في الدراسة، آنا تروتزي، إن الجمع بين الذكاء الاصطناعي والتصوير العصبي قدم رؤية فريدة تساعد في فهم كيفية تعلم الأطفال خلال عامهم الأول، مشيرة إلى أن هذه المرحلة تعد فترة نمو دماغي سريع ومعقد، وأن النتائج توفر معرفة أساسية يمكن أن توجه التعليم المبكر وتدعم تطوير تدخلات مبكرة للاضطرابات النمائية.

وأكدت المؤلفة المشاركة في الدراسة واختصاصية طب حديثي الولادة في مؤسسة صحة الأطفال في أيرلندا، إليانور مولوي، أن النجاح الكبير في إجراء تصوير دماغي للأطفال وهم مستيقظون يمثل فرصة مهمة لفهم كيف تؤثر الاضطرابات العصبية على تطور الدماغ منذ بداياته، مضيفة أن هناك حاجة ملحة لتوسيع هذا النوع من الأبحاث للكشف المبكر عن حالات مثل التوحد أو تأخر النمو الإدراكي.

ولا تقتصر أهمية الدراسة على علم الأعصاب فقط، بل تمتد إلى مجال الذكاء الاصطناعي أيضاً. فقد أشار الباحثون إلى أن الأطفال يتعلمون بسرعة تفوق كثيراً النماذج الحالية للذكاء الاصطناعي، وأن فهم آليات التعلم الطبيعي لدى الرضع قد يساعد في تطوير جيل جديد من الخوارزميات الأكثر كفاءة والأقل استهلاكاً للطاقة، بما يقلل التكاليف الاقتصادية والبيئية المرتبطة بتدريب أنظمة الذكاء الاصطناعي الحديثة.

وتقدم هذه الدراسة دليلاً جديداً على أن عقل الطفل الرضيع ليس صفحة فارغة كما كان يعتقد في السابق، بل يمتلك منذ عمر شهرين قدرة مبكرة على تنظيم العالم من حوله في فئات ومعان، ما يفتح الباب أمام فهم أعمق للتعلم والإدراك منذ اللحظات الأولى للحياة.