Uma nova pesquisa de neurocientistas do Trinity College de Dublin revela que bebês com apenas dois meses de idade já conseguem organizar o que veem em categorias distintas de objetos. Essa habilidade surge muito antes do que os cientistas acreditavam anteriormente, sugerindo que blocos importantes da percepção estão presentes desde o início da vida.
Ao combinar imagens do cérebro com modelos de inteligência artificial, os pesquisadores obtiveram novas informações sobre como os bebês pensam e aprendem durante os primeiros meses de vida. As descobertas ajudam a esclarecer o que acontece no cérebro de um bebê muito antes que a linguagem ou o movimento intencional se tornem possíveis.
O estudo foi publicado recentemente na revista Nature Neuroscience por uma equipe de pesquisa do Trinity College Institute of Neuroscience (TCIN) e da Escola de Psicologia.
O Que os Cientistas Estão Aprendendo Sobre a Mente do Bebê
“Pais e cientistas há muito se perguntam sobre o que se passa na mente de um bebê e como eles realmente percebem o mundo ao seu redor. Esta pesquisa destaca a riqueza da função cerebral no primeiro ano de vida”, explica a Dra. Cliona O’Doherty, autora principal do estudo, que realizou o trabalho enquanto estava no Cusack Lab do Trinity.
“Embora, aos dois meses, a comunicação dos bebês seja limitada pela falta de linguagem e controle motor fino, suas mentes já estavam não apenas representando como as coisas parecem, mas também entendendo a qual categoria elas pertencem. Isso demonstra que as bases da cognição visual já estão em funcionamento muito precocemente, e muito antes do esperado.”
Estudando Bebês Acordados com Exames de Imagem Cerebral
Trabalhando com os hospitais Coombe e Rotunda em Dublin, a equipe do FOUNDCOG recrutou 130 bebês, todos com dois meses de idade. Cada bebê ficou confortavelmente deitado em um cadeirão macio, usando fones de ouvido com cancelamento de som, enquanto observava imagens brilhantes e coloridas projetadas para manter sua atenção por 15 a 20 minutos.
Esse arranjo permitiu que os pesquisadores utilizassem ressonância magnética funcional (fMRI) para registrar padrões de atividade cerebral enquanto os bebês olhavam para imagens de 12 categorias visuais familiares, como gato, pássaro, patinho de borracha, carrinho de compras e árvore.
Como a Inteligência Artificial Ajudou a Decodificar a Atividade Cerebral
Após a coleta das imagens cerebrais, a equipe utilizou modelos de inteligência artificial para analisar como diferentes categorias visuais eram representadas no cérebro dos bebês. Ao comparar padrões de atividade ao longo de caminhos de reconhecimento visual nos modelos e nos cérebros dos bebês, os pesquisadores puderam compreender melhor como a categorização inicial ocorre.
“Este estudo representa a maior pesquisa longitudinal com ressonância magnética funcional (fMRI) de bebês acordados. O rico conjunto de dados que captura a atividade cerebral abre uma nova forma de medir o que os bebês estão pensando em uma idade muito precoce. Também destaca o potencial de neuroimagem e modelos computacionais serem utilizados como ferramentas de diagnóstico em bebês muito jovens”, afirma o líder da equipe, Rhodri Cusack, Professor Thomas Mitchell de Neurociência Cognitiva na Escola de Psicologia e no Trinity College Institute of Neuroscience.
“Os bebês aprendem muito mais rapidamente do que os modelos de IA atuais e, ao estudar como eles fazem isso, esperamos inspirar uma nova geração de modelos de IA que aprendem de forma mais eficiente, diminuindo assim seus custos econômicos e ambientais.”
Por que Essas Descobertas São Importantes Além do Laboratório
A Dra. Anna Truzzi, atualmente baseada na Queen’s University Belfast e coautora do artigo, enfatizou como os avanços recentes tornaram a pesquisa possível. “Até recentemente, não podíamos medir de forma confiável como áreas específicas do cérebro infantil interpretavam informações visuais. Ao combinar IA e neuroimagem, nosso estudo oferece uma visão muito única, que nos ajuda a entender muito mais sobre como os bebês aprendem em seu primeiro ano de vida.”
“O primeiro ano é um período de desenvolvimento cerebral rápido e intricado. Este estudo fornece novos conhecimentos fundamentais que ajudarão a orientar a educação na primeira infância, informar o apoio clínico para condições neurodesenvolvimentais e inspirar abordagens na inteligência artificial que sejam mais fundamentadas biologicamente.”
A professora Eleanor Molloy, neonatologista da Children’s Health Ireland e coautora do estudo, destacou a importância mais ampla do trabalho. “Há uma necessidade urgente de compreender melhor como os transtornos neurodesenvolvimentais afetam o desenvolvimento cerebral precoce, e a fMRI acordada tem um potencial considerável para abordar isso.”
A Dra. O’Doherty agora está baseada na Universidade de Stanford, e a Dra. Anna Truzzi é Professora Sênior na Escola de Psicologia da Queen’s University Belfast.
A obra de arte foi produzida pelo artista Cian McLoughlin, inspirado nesta pesquisa enquanto era Artista em Residência no Trinity College Institute of Neuroscience em 2024, assim como umensaio de exposição.
