Младенцы уже в возрасте двух-трёх месяцев могут усвоить, что толчок одной ногой приводит в движение мобиль над кроваткой, — и новая вычислительная модель теперь объясняет, как это происходит.
Исследование
Josua Spisak, Sergiu Tcaci Popescu, Stefan Wermter, Matej Hoffmann и J. Kevin O'Regan построили компьютерную симуляцию поведения младенцев в классической «парадигме мобиля». Их работа появилась на arXiv (arXiv:2504.17939, подана 24 апреля 2025 года; пересмотрена в июле 2026 года) и была принята в IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems, том 18, выпуск 3, страницы 692–707.
В парадигме мобиля исследователи привязывают ленту от лодыжки или запястья младенца к мобилю над головой. Если младенец толкает или двигает этой конечностью, мобиль покачивается — прямая сенсомоторная связь. За десятилетия исследований в области психологии развития у младенцев наблюдается устойчивая закономерность: они двигают связанной конечностью больше, чем остальными, как будто усваивая, что их действие производит сенсорный эффект.
Новая модель объединяет нейронную сеть, предсказание «действие — результат», стремление к исследованию, моторный шум, предпочитаемый уровень активности и биологически инспирированное моторное управление. Симуляции воспроизвели классический результат — предпочтительное движение связанной конечностью. Любопытно, что модель также выдала всплеск движений после отсоединения мобиля — что перекликается с иногда наблюдаемым результатом у реальных младенцев. Модель также соответствовала двум недавним подробным исследованиям, где связь с мобилем либо вводилась постепенно, либо по принципу «всё или ничего».
Серия абляционных исследований — поочерёдное удаление каждого компонента — показала, что предсказание «действие — результат», исследование, моторный шум и биологически инспирированное моторное управление были каждый по отдельности необходимы. Без них модель не воспроизводила поведение младенцев.
Почему это важно для вашего мозга
Обнаружение сенсомоторной связи — замечание того, что «когда я делаю X, происходит Y», — одна из основ когнитивного развития. Оно лежит в основе целенаправленного движения, подражания и в конечном счёте использования орудий и языка. Тот факт, что несколько простых механизмов (предсказание, исследование, шум и реалистичное моторное управление) могут воспроизвести обучение младенцев, позволяет предположить, что эти же составляющие работают и в мозге взрослых всякий раз, когда мы осваиваем новый физический навык — от печати на клавиатуре до игры на инструменте.
Моторный шум, который часто считают помехой, здесь оказывается полезным: он создаёт вариативность, а она подпитывает исследование. Исследование, в свою очередь, порождает данные, необходимые для усвоения связи «действие — результат». Это взаимодействие — шум → исследование → предсказание → обучение — общий принцип адаптивного познания.
Что вы можете сделать
- Осваивая новый двигательный навык, закладывайте небольшие вариации вместо повторения одного и того же движения. Лёгкая изменчивость помогает мозгу выстраивать связь между причиной и следствием.
- Обращайте внимание на сенсорные последствия своих действий — звук, вид или ощущение, — а не только на само движение. Точность предсказания улучшается с обратной связью.
- После усвоения связи (например, нажатие клавиши открывает меню) ожидайте краткого всплеска исследовательских действий, когда связь перестаёт работать. Это нормально и может помочь вам обновить правило.
Источник: arXiv q-bio.NC
Интересно узнать о собственном мозге? Пройдите наш бесплатный адаптивный тест IQ или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.