Немовлята вже у віці двох-трьох місяців можуть навчитися, що рух однією ніжкою змушує мобіль над ліжечком крутитися — і нова обчислювальна модель тепер пояснює, як саме.
Дослідження
Josua Spisak, Sergiu Tcaci Popescu, Stefan Wermter, Matej Hoffmann і J. Kevin O'Regan створили комп'ютерну симуляцію поведінки немовлят у класичній «парадигмі мобіля». Їхнє дослідження з'явилося на arXiv (arXiv:2504.17939, подано 24 квітня 2025 року; переглянуто у липні 2026 року) і було прийнято до IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems, том 18, випуск 3, сторінки 692–707.
У парадигмі мобіля дослідники прив'язують стрічку від щиколотки або зап'ястка немовляти до мобіля, що висить над головою. Якщо немовля штовхає або рухає цю кінцівку, мобіль гойдається — пряма сенсомоторна залежність. Упродовж десятиліть досліджень у психології розвитку немовлята демонструють послідовну закономірність: вони рухають з'єднаною кінцівкою більше, ніж іншими, ніби навчаючись, що їхня дія спричиняє сенсорний ефект.
Нова модель поєднує нейронну мережу, передбачення результату дії, потяг до дослідження, моторний шум, бажаний рівень активності та біологічно натхненне моторне керування. Симуляції відтворили класичне відкриття про переважний рух з'єднаної кінцівки. Цікаво, що модель також продемонструвала спалах рухів після від'єднання мобіля — відображаючи спорадичний результат, який іноді спостерігається у справжніх немовлят. Модель також відповідала двом нещодавнім детальним дослідженням, у яких зв'язок із мобілем або вводився поступово, або був за принципом «все або нічого».
Серія абляційних досліджень — по черзі вилучаючи кожен компонент — показала, що передбачення результату дії, дослідження, моторний шум і біологічно натхненне моторне керування були кожен суттєвим. Без них модель не відтворювала поведінку немовлят.
Чому це важливо для вашого мозку
Виявлення сенсомоторної залежності — помічати, що «коли я роблю X, відбувається Y» — є однією з основ когнітивного розвитку. Воно лежить в основі цілеспрямованих рухів, наслідування, а згодом і використання інструментів та мови. Той факт, що кілька простих механізмів (передбачення, дослідження, шум і реалістичне моторне керування) можуть відтворити навчання немовляти, свідчить про те, що ці самі складники працюють у мозку дорослих щоразу, коли ми опановуємо нову фізичну навичку — від набору тексту до гри на інструменті.
Моторний шум, який часто вважають перешкодою, тут виявляється корисним: він створює варіативність, яка живить дослідження. Дослідження, своєю чергою, генерує дані, потрібні для засвоєння зв'язку між дією та результатом. Ця взаємодія — шум → дослідження → передбачення → навчання — є загальним принципом адаптивного пізнання.
Що ви можете зробити
- Коли опановуєте нову моторну навичку, вносьте невеликі варіації замість повторення точно того самого руху. Легка варіативність допомагає мозку вибудувати зв'язок між причиною та наслідком.
- Звертайте увагу на сенсорні наслідки ваших дій — звук, вигляд або відчуття — а не лише на сам рух. Точність передбачення покращується завдяки зворотному зв'язку.
- Після засвоєння залежності (наприклад, натискання клавіші відкриває меню) очікуйте короткого спалаху дослідницьких дій, коли залежність перестає працювати. Це нормально і може допомогти вам оновити правило.
Джерело: arXiv q-bio.NC
Цікаво дізнатися про власний мозок? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний тест IQ або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.