У младенцев уже есть богатые визуальные категории в вентротемпоральной коре к 2 месяцам

Младенцы видят мир группами

Когда взрослые смотрят по сторонам, мы автоматически сортируем увиденное на осмысленные группы: люди, животные, инструменты, мебель и так далее. Это исследование показывает, что даже очень маленькие дети, всего в 2 месяца, уже имеют удивительно богатую структуру категорий в своём мозге. Задолго до того, как они смогут говорить, указывать или даже видеть идеально, их зрительная система организует мир в группы, похожие на те, что наблюдаются у взрослых и даже в современных системах искусственного интеллекта.

Заглядывая в мозг новорождённого

Чтобы выяснить, как рано начинается это ментальное сортирование, исследователи использовали функциональную МРТ для измерения активности мозга более чем у 100 бодрствующих младенцев примерно в возрасте 2 месяцев, а у части из них повторно в 9 месяцев, а также у группы взрослых для сравнения. Пока участники находились в сканере, им показывали серию простых изображений: животных, таких как кошки и птицы, небольших повседневных предметов вроде чашек и игрушек, и крупных объектов, например деревьев или тележек для покупок. Тщательно отслеживая шаблоны активности по множеству маленьких участков ткани мозга, команда могла исследовать не просто факт реакции мозга, но и то, отличается ли эта реакция систематически для разных типов объектов.

Ранние области мозга уже «знают, что есть что»

Внимание было сосредоточено на вентральном зрительном пути — наборе областей на нижней поверхности мозга, которые у взрослых отвечают за распознавание того, на что мы смотрим. Учёные оценивали, насколько похожи или различны шаблоны мозговой активности для каждой пары изображений, строя своего рода «карту» визуальных отношений. Поразительно, что уже в 2 месяца младенцы демонстрировали различимые паттерны для отдельных объектов и широких категорий в высокоуровневых вентральных областях. Их карты были гораздо более похожи на карты взрослых, чем можно было ожидать, несмотря на то, что зрение и опыт младенцев с миром всё ещё сильно ограничены. Мозг младенцев уже группировал изображения по признаку одушевлённости и неодушевлённости, а также по тому, являются ли неодушевлённые объекты малыми предметами, удерживаемыми в руке, или крупными вещами, которые перемещают или в которых сидят.

Не просто простая нисходящая сборка

Долгое время бытовала идея, что визуальное развитие идёт от простого к сложному: ранние области сначала настраиваются на базовые признаки, такие как размер или цвет, а более высокие области лишь позже строят категории на основе этих составляющих. Это исследование ставит под сомнение такую картину. Исследователи обнаружили, что и низкоуровневые признаки (например, форма и размер), и высокоуровневые различия (такие как одушевлённость и разряд реального размера) присутствовали по всему зрительному пути уже с 2 месяцев. В то время как ранние области с возрастом становились более специализированными на базовых признаках, вентротемпоральная кора уже рано подчёркивала структуру категорий и затем уточняла её. Напротив, латеральная область, известная у взрослых распознаванием объектов, отставала, показывая слабые и ненадёжные сигналы категорий у младенцев, хотя более «продвинутые» вентральные зоны уже были активны.

Мозги младенцев и искусственные сети сходятся

Чтобы лучше понять, какие типы визуальной информации могли бы поддерживать эту раннюю категоризацию, команда сравнила шаблоны активности мозга младенцев с шаблонами в глубоких нейронных сетях, обученных распознавать объекты на изображениях. Они тестировали как необученные сети с случайными связями, так и полностью обученные модели, которые изучили миллионы картинок, применяя разные правила обучения. Активность мозга младенцев больше соответствовала обученным моделям, включая версии, которые учились без явных меток, чем необученным. Это указывает на то, что визуальные представления младенцев даже в 2 месяца основаны на сложных признаках, которые можно извлечь из статистики повседневного визуального опыта — подобно тому, как работают успешные системы компьютерного зрения.

Что это значит для раннего развития ума

Вместе эти результаты рисуют образ мозга младенца далёкого от чистого листа. К 2 месяцам у детей уже есть богатый внутренний шаблон, который отделяет животных от предметов и различает маленькие хватаемые вещи и большие структуры. Эта структура, по-видимому, не строится пошагово в простой фронтально‑задней иерархии; вместо этого высокоуровневые зрительные области готовы рано, а затем становятся более точно настроенными по мере того, как ребёнок видит больше мира. Эти ранние карты категорий могут составлять скрытую основу, на которой затем формируются более поздние способности — такие как понимание слов, действий и понятий.

Цитирование: O’Doherty, C., Dineen, Á.T., Truzzi, A. et al. Infants have rich visual categories in ventrotemporal cortex at 2 months of age. Nat Neurosci 29, 693–702 (2026). https://doi.org/10.1038/s41593-025-02187-8

Ключевые слова: зрение младенцев, визуальная категоризация, развитие мозга, вентральная зрительная кора, глубокие нейронные сети