来源:科技日报

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科技日报记者 张梦然

当我们以为婴儿眼中的世界仍是模糊色块时,他们的大脑已在执行一项精密任务——对视觉信息进行分类整理。

《自然·神经科学》最新研究揭示,人类婴儿在出生仅两个月时,已能对动物、树木等不同类别图像进行视觉区分。这如同在新生儿大脑内有一个“初始化的分类系统”,正静静构建着认知世界的底层框架。

“整理”世界的能力其实是视觉分类能力,这是抽象思维与语言习得的基础。过去受限于研究方法,科学家只能通过注视时间等间接指标推测婴儿的认知活动,就像通过水纹推测水底动静一样。而功能磁共振成像(fMRI)技术的应用,得以首次直接观测清醒婴儿的脑内视觉处理过程,这如同为科学家开启了一扇观察早期大脑发育的“实时视窗”。

科学家开展了一项规模空前的纵向脑成像研究。他们邀请130名两个月大的婴儿作为观察对象,其中65名在成长至九个月时接受随访,并设立成人对照组。研究中当婴儿观看精心筛选的12类生活图像时,fMRI设备正同步记录其视觉处理通路(腹侧流)的神经活动。数据分析显示,这些两个月大婴儿的脑活动模式已能有效预测所见物体的类别。到九个月大时,这种区分能力变得更加清晰稳定。

更为精妙的是,尽管婴儿的视觉敏锐度有限,且对世界的认知经验尚浅,但其视觉皮层与腹侧颞叶皮层中呈现的神经表征结构,已展现出与成人相似的分类逻辑,甚至在区分生物与非生物、判断物体大小等抽象维度时,也已显现出系统化的处理痕迹。这暗示人类大脑中可能存在着某种先天的认知架构,如同预装的“基础操作系统”,只等着经验数据的输入与优化。

这项发现重塑了我们对早期神经发育的理解:在婴儿能伸手抓取、咿呀学语之前,其大脑已开始以高度组织化的方式处理视觉世界。这也引发更深层的科学追问——这种皮层组织模式中,基因预先设定的比重与经验塑造的贡献各占几何?当我们凝视婴儿明亮的眼眸时,或许正见证着一个精密认知系统悄然启动的奇迹时刻。