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 surge muito antes do que os cientistas pensavam anteriormente e sugere que importantes blocos de construção da percepção estão presentes 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 de vida. Os dados resultantes ajudam a revelar o que está acontecendo no cérebro de uma criança muito antes de a fala ou o movimento intencional serem possíveis.
O estudo foi publicado recentemente na revista Neurociência da natureza por uma equipe de pesquisa do Trinity College Institute of Neuroscience (TCIN) e da Escola de Psicologia.
O que os cientistas aprenderam sobre a mente das crianças
“Pais e cientistas há muito se perguntam o que se passa dentro da cabeça de uma criança e o que elas realmente veem quando olham para o mundo ao seu redor. Este estudo destaca a riqueza das funções do cérebro no primeiro ano de vida”, explica a Dra. Cliona O’Doherty, principal autora do estudo, que realizou o trabalho enquanto trabalhava no Laboratório Trinity Cusack.
“Embora aos dois meses a comunicação dos bebés seja limitada pela falta de linguagem e de capacidades motoras finas, as suas mentes já não só imaginaram como as coisas parecem, mas também descobriram a que categoria pertencem. Isto indica que as bases da cognição visual já foram estabelecidas muito cedo e muito antes do esperado.”
Estudando bebês acordados com exames cerebrais
Trabalhando com os hospitais Coombe e Rotunda em Dublin, a equipe da FOUNDCOG recrutou 130 bebês com dois meses de idade. Cada criança deitou-se confortavelmente em um pufe macio, usando fones de ouvido com isolamento acústico e olhando para imagens brilhantes e coloridas projetadas para prender sua atenção por 15 a 20 minutos.
Essa configuração permitiu que os pesquisadores usassem ressonância magnética funcional (fMRI) para registrar padrões de atividade cerebral enquanto os bebês olhavam imagens de 12 categorias visuais familiares, como gato, pássaro, pato de borracha, carrinho de compras e árvore.
Como a inteligência artificial ajudou a decifrar a atividade cerebral
Depois de coletar as imagens cerebrais, a equipe utilizou modelos de inteligência artificial para analisar como as diferentes categorias visuais são representadas nos cérebros dos bebês. Ao comparar padrões de atividade ao longo das vias de reconhecimento visual nos modelos e nos cérebros dos bebês, os pesquisadores puderam compreender melhor como ocorre a categorização precoce.
“Este estudo representa o maior estudo longitudinal de ressonância magnética funcional (fMRI) de bebês acordados. Um rico conjunto de dados que captura a atividade cerebral abre uma maneira totalmente nova de medir o que os bebês pensam em uma idade muito precoce. Ele também destaca o potencial da neuroimagem e dos modelos computacionais para serem usados como uma ferramenta de diagnóstico em bebês muito pequenos”, disse o líder da equipe Rhodri Cusack, Thomas Mitchell Professor de Neurociência Cognitiva na Escola de Psicologia e Instituto de Neurociências de Trinity, Trinity College.
“Os bebés aprendem muito mais rapidamente do que os atuais modelos de IA e, ao aprenderem como o fazem, esperamos inspirar uma nova geração de modelos de IA que aprendem de forma mais eficiente, reduzindo os seus custos económicos e ambientais”.
Por que essas descobertas são importantes fora do laboratório
A Dra. Anna Truzzi, que agora está na King’s University Belfast e é coautora do artigo, destacou como os avanços recentes tornaram a pesquisa possível. “Até recentemente, não podíamos medir com segurança como áreas específicas do cérebro de uma criança interpretam a informação visual. Ao combinar inteligência artificial e neuroimagem, a nossa investigação fornece uma visão única que nos ajuda a compreender muito mais sobre como os bebés aprendem no seu primeiro ano de vida.
“O primeiro ano é um período de desenvolvimento cerebral rápido e complexo. Esta pesquisa fornece novos conhecimentos fundamentais para orientar a educação infantil, informar o apoio clínico para o desenvolvimento neuropsicológico e inspirar abordagens mais biologicamente informadas em inteligência artificial.”
A professora Eleanor Molloy, neonatologista da Child Health Ireland e coautora, destacou a importância mais ampla do trabalho. “Há uma necessidade urgente de uma maior compreensão de como os distúrbios do neurodesenvolvimento alteram o desenvolvimento inicial do cérebro, e a ressonância magnética em estado de vigília tem um potencial significativo para resolver este problema”.
O Dr. O’Doherty está atualmente na Universidade de Stanford e a Dra. Anna Truzzi é professora sênior na Escola de Psicologia do King’s College Belfast.
Trabalho artístico foi feito pelo artista Chayan McLaughlin, inspirado por esta pesquisa quando ele era artista residente no Instituto de Neurociências do Trinity College em 2024, e esboço da exposição.
