Uma nova pesquisa realizada por neurocientistas do Trinity College Dublin mostra que bebês a partir dos dois meses de idade já conseguem organizar o que veem em diferentes categorias de objetos. Esta capacidade surgiu muito antes do que os cientistas pensavam anteriormente, sugerindo que um importante componente da percepção está presente quase desde o início da vida.
Ao combinar imagens cerebrais com modelos de inteligência artificial, os pesquisadores obtiveram novos insights sobre como os bebês pensam e aprendem nos primeiros meses. As descobertas ajudam a esclarecer o que acontece dentro do cérebro muito antes que os bebês possam falar ou fazer movimentos conscientes.
A pesquisa foi publicada recentemente na revista Neurociência da Natureza Desenvolvido por uma equipe de pesquisa do Trinity College Neuroscience Institute (TCIN) e da Escola de Psicologia.
O que os cientistas sabem sobre as mentes dos bebês
“Os pais e os cientistas há muito se perguntam o que os cérebros dos bebês estão pensando e o que eles realmente veem quando observam o mundo ao seu redor. Este estudo destaca a riqueza da função cerebral no primeiro ano de vida”, explica a principal autora do estudo, Dra. Cleona O’Doherty, que conduziu o trabalho no laboratório de Cusack no Trinity College.
“Embora aos dois meses de idade a capacidade de comunicação dos bebés seja limitada pela falta de linguagem e de controlo motor fino, as suas mentes já são capazes não só de representar a aparência das coisas, mas também de descobrir a que categoria pertencem.
Estudando bebês acordados com exames cerebrais
A equipe da FOUNDCOG trabalhou com o Coombe Hospital e o Rotunda Hospital em Dublin para recrutar 130 bebês de dois meses. Cada bebê deita-se confortavelmente em um pufe macio, usa fones de ouvido com cancelamento de ruído e assiste a imagens brilhantes e coloridas projetadas para prender sua atenção por 15 a 20 minutos.
Com esta configuração, os investigadores usaram ressonância magnética funcional (fMRI) para registar os padrões de atividade cerebral dos bebés à medida que visualizavam imagens de 12 categorias visuais familiares, como gatos, pássaros, patos de borracha, carrinhos de compras e árvores.
Como a inteligência artificial pode ajudar a decodificar a atividade cerebral
Depois de coletar dados de tomografia cerebral, a equipe usou modelos de inteligência artificial para analisar como as diferentes categorias visuais eram representadas nos cérebros dos bebês. Ao comparar padrões de atividade nas vias de reconhecimento visual em modelos e cérebros infantis, os pesquisadores podem entender melhor como ocorre a categorização precoce.
“Este estudo representa o maior estudo longitudinal de ressonância magnética funcional (fMRI) em bebês acordados. O rico conjunto de dados que captura a atividade cerebral abre uma maneira completamente nova de medir o que os bebês estão pensando em uma idade muito precoce. Ele também destaca o potencial da neuroimagem e dos modelos computacionais como ferramentas de diagnóstico em crianças pequenas”, disse o líder da equipe Rhodri Cusack, Thomas Mitchell Professor de Neurociência Cognitiva na Escola de Psicologia de Trinity e no Instituto de Neurociências de Trinity.
“Os bebés aprendem muito mais rapidamente do que os actuais modelos de IA e, ao estudar como o fazem, esperamos inspirar novas gerações de modelos de IA a aprenderem de forma mais eficiente, reduzindo assim os seus custos económicos e ambientais”.
Por que essas descobertas também são importantes fora do laboratório
A Dra. Anna Truzzi, atualmente na Queen’s University Belfast e coautora do artigo, destacou como os avanços recentes tornaram a pesquisa possível. “Até recentemente, não conseguíamos medir de forma confiável como áreas específicas do cérebro de uma criança interpretam as informações visuais. Ao combinar inteligência artificial e neuroimagem, nosso estudo fornece insights únicos que nos ajudam a entender mais sobre como as crianças aprendem no primeiro ano de vida.
“O primeiro ano é um período de desenvolvimento cerebral rápido e complexo. Este estudo fornece novos conhecimentos fundamentais que ajudarão a orientar a educação infantil, informar o suporte clínico para condições de neurodesenvolvimento e inspirar abordagens mais biológicas para a inteligência artificial.”
A co-autora, Professora Eleanor Molloy, neonatologista da Children’s Health Ireland, enfatizou a importância mais ampla do trabalho. “Há uma necessidade urgente de compreender melhor como os distúrbios do neurodesenvolvimento alteram o desenvolvimento inicial do cérebro, e a ressonância magnética funcional em estado de vigília tem um grande potencial para resolver esta questão”.
O Dr. O’Doherty está atualmente na Universidade de Stanford e a Dra. Anna Truzzi é professora sênior na Escola de Psicologia da Queen’s University Belfast.
obra de arte é criado pelo artista Cian McLoughlin, que se inspirou nesta pesquisa enquanto atuava como Artista Residente no Trinity College Neuroscience Institute em 2024 e também é ensaio de exposição.
