Cosa vede davvero un bambino di due mesi quando osserva il mondo? Per decenni il silenzio dei neonati e la loro limitata mobilità hanno lasciato genitori e scienziati nel campo delle ipotesi.
Oggi, grazie a un innovativo connubio tra neuroimaging e intelligenza artificiale, un team del Trinity College di Dublino ha iniziato a "leggere" i pensieri dei più piccoli, scoprendo una complessità cognitiva sorprendente e molto precoce.
La scoperta: capire le categorie prima delle parole
Lo studio, condotto presso il Trinity College Institute of Neuroscience (TCIN), dimostra che la mente dei neonati non è un foglio bianco, ma un sistema già capace di classificare la realtà.
Secondo la Dott.ssa Cliona O'Doherty, autrice principale della ricerca, a soli due mesi i bambini non si limitano a percepire forme vaghe: il loro cervello è già in grado di distinguere a quale "famiglia" appartenga un oggetto.
"Le basi della cognizione visiva sono già solide molto prima di quanto immaginassimo", spiega la ricercatrice; anche senza il dono della parola, il cervello infantile sa già raggruppare ciò che vede in categorie logiche.
La ricerca, parte del progetto FOUNDCOG, ha coinvolto 130 neonati monitorati presso gli ospedali Coombe e Rotunda. L'assetto sperimentale è stato studiato per il massimo comfort:
- ambiente: i piccoli sono stati adagiati su morbidi pouf;
- stimoli: per 15-20 minuti hanno osservato immagini vivaci di 12 categorie comuni (dai gatti alle paperelle di gomma, fino agli alberi);
- tecnologia: attraverso la risonanza magnetica funzionale (fMRI), gli scienziati hanno registrato i flussi di attività cerebrale mentre i bambini elaboravano le immagini.
L'IA non è stata solo uno strumento di calcolo, indispensabile per decodificare i dati: confrontando i percorsi neurali dei neonati con i modelli computazionali di riconoscimento visivo, i ricercatori hanno potuto mappare come il cervello infantile organizza le informazioni.
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Il Professor Rhodri Cusack sottolinea un paradosso affascinante: i neonati apprendono in modo molto più rapido ed efficiente rispetto agli algoritmi attuali, dunque studiare la biologia dei bambini potrebbe aiutarci a creare un'IA più sostenibile, capace di imparare con meno dati e minor impatto ambientale.
Perché questa ricerca cambia le regole del gioco
Le scoperte ottenute dal team del Trinity College non restano confinate tra le mura dei laboratori, ma aprono orizzonti concreti in diversi settori:
- prospettive rivoluzionarie per la diagnostica precoce: l’utilizzo della risonanza magnetica funzionale (fMRI) su neonati svegli permette di osservare il cervello "in azione" nel momento di massimo sviluppo. Un approccio che potrebbe diventare uno strumento clinico fondamentale per individuare tempestivamente i segnali dei disturbi dello sviluppo neurologico, permettendo interventi di supporto molto prima che i sintomi diventino evidenti nel comportamento o nel linguaggio;
- educazione: comprendere i meccanismi con cui un bambino di pochi mesi cataloga il mondo offre una bussola preziosa. Sapere che la mente infantile possiede già strutture logiche per dividere la realtà in categorie può aiutare a progettare strategie educative e stimoli ambientali più efficaci e mirati per la primissima infanzia;
- tecnologia del futuro: paradossalmente, proprio l'intelligenza artificiale usata per studiare i bambini potrebbe imparare da loro: l’incredibile efficienza con cui un neonato apprende, superando di gran lunga le capacità dei software attuali, rappresenta un modello biologico perfetto. Studiare queste dinamiche permetterà di progettare nuovi sistemi di IA "bio-ispirati", non solo più intelligenti, ma anche più sostenibili in termini di costi energetici e ambientali.
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La capacità di misurare in modo affidabile l'attività cerebrale nei neonati svegli apre la strada a cure più tempestive e a una comprensione più profonda della fragilità e della potenza della mente umana nelle sue prime fasi di vita.
Fonti:
Nature Neuroscience - Infants have rich visual categories in ventrotemporal cortex at 2 months of age
