تطوير أنماط الأكل البصرية عند الرضع

ملخص: اكتشف الباحثون جانبًا مهمًا من رؤية الرضع، وكشفوا أن الأطفال الصغار جدًا يستمتعون بنظام غذائي بصري فريد يتكون من أشكال وحواف بسيطة وعالية التباين موجودة في البيئات اليومية. يؤثر هذا “النظام الغذائي” بشكل كبير على مسار نموهم.

استخدمت دراستهم كاميرات مثبتة على رؤوس الأطفال لمراقبة وتحليل المحفزات البصرية بشكل مباشر في بيئتهم اليومية، ومقارنتها بتصورات البالغين. لا تعمل هذه النتائج على تحسين فهمنا للتطور البصري البشري فحسب، بل توفر أيضًا رؤى حول تحسين أنظمة الذكاء الاصطناعي البصرية من خلال عمليات تعليمية منظمة مماثلة.

مفتاح الحقائق:

1. المدخلات البصرية الفريدة: ينجذب الأطفال بشكل طبيعي إلى أنماط عالية التباين في بيئاتهم اليومية ويحيطون بهم، وهو أمر بالغ الأهمية لتطورهم البصري.
2. تأثير الذكاء الاصطناعي على التعلم: تُستخدم منهجية الدراسة ونتائجها لتحسين الأنظمة البصرية للذكاء الاصطناعي، حيث تبين أن الذكاء الاصطناعي المُدرب يؤدي أداءً جيدًا على تسلسلات الصور التي تعكس التجارب البصرية للأطفال.
3. آثار واسعة النطاق: يوفر هذا البحث فهمًا أعمق لكيفية تحسين التجارب البصرية المبكرة للتقدم التنموي وقد تؤدي إلى استراتيجيات أفضل للتدخل المبكر للإعاقات البصرية.

مصدر: جامعة إنديانا

ماذا يرى الأطفال؟ ماذا يرون؟

تختلف الإجابات على هذه الأسئلة كثيرًا بالنسبة للأطفال الأصغر سنًا عنها بالنسبة للأطفال الأكبر سنًا والرضع والبالغين. وتتميز بعض أبسط الأشكال بحواف عالية التباين، وتحتوي هذه المشاهد المبكرة على المواد اللازمة لبناء أساس قوي للرؤية البشرية.

هذه هي النتيجة التي توصلت إليها دراسة جديدة بعنوان “التحيز الهامشي والبساطة في المدخلات البصرية للأطفال الصغار”، والتي نشرت في 10 مايو. التقدم العلمي باحثو جامعة آي يو إيرين أندرسون وروان كاندي وجيسون جولد وليندا سميث.

“إن الافتراض الأولي لأي شخص يفكر في دور الخبرة في التطور البصري هو أنه على مستوى الخبرة اليومية، فإن المدخلات البصرية هي نفسها بالنسبة للجميع”، تشرح الباحثة الرئيسية ليندا سميث، الأستاذة في القسم. علم النفس وعلوم الدماغ.

“ومع ذلك، تشير هذه الدراسة إلى أنه لا، فالمدخلات البصرية تتغير مع التطور. الأمر ليس هو نفسه بالنسبة للجميع. يبدو أن مدخلات الحياة اليومية للأطفال الصغار جدًا فريدة بالنسبة لهذا العمر.”

وقد أظهرت الدراسات السابقة في المختبر والعيادة أن الأطفال الصغار يفضلون رؤية عروض بسيطة وعالية التباين للخطوط السوداء الكبيرة ولوحات الشطرنج. تتساءل الدراسة الحالية أولاً عن مدى تأثير هذه التفضيلات على مدخلات حياتهم اليومية.

تقول أندرسون، وهي باحثة سابقة في مرحلة ما بعد الدكتوراه في مختبر سميث للتنمية المعرفية: “لرؤية ما يراه الأطفال الصغار ويرونه”، قامت هي وزملاؤها بوضع كاميرات أمامية على الأطفال لارتدائها في المنزل أثناء أنشطة الحياة اليومية.

وتوضح قائلة: “يمكنك شراء “بطاقات فلاش للأطفال” للأطفال حديثي الولادة والتي تعرض هذه الصور البسيطة عالية التباين”.

“ما تظهره مقاطع فيديو الكاميرا الرئيسية، وما يظهره هذا العمل، هو أن الأطفال الصغار يمكنهم رؤية هذه الأنواع من الصور من حولهم في كل مكان في حياتهم اليومية من خلال النظر إلى أشياء مثل الأضواء وزوايا السقف.”

يقول سميث: “ما وجدناه كان غذاءً مبكرًا ومتخصصًا جدًا للتطوير البصري”. “مثل الطعام، لا يبدأ الأطفال الصغار بتناول الأطعمة الغنية والمعقدة أو البيتزا، بل يبدأون بتغذية بسيطة ومحددة من الناحية التنموية.”

لقد أدركت الأعمال السابقة الطبيعة الحاسمة لهذه الفترة المبكرة للتطور المستقبلي للرؤية البشرية. على سبيل المثال، تبين أن الأطفال الذين يولدون بإعاقات بصرية مثل إعتام عدسة العين أو الأطفال في دور الأيتام ذوي الخبرات البصرية المحدودة يعانون من إعاقات بصرية مدى الحياة.

وتوفر الدراسة الحالية بعض البيانات الأولية لمعالجة أوجه القصور هذه. وهذا له أيضًا آثار مهمة على تطوير الأنظمة البصرية للذكاء الاصطناعي، والتي تكتسب بالمثل قدرات بصرية قوية عندما يبدأ التدريب بمحتوى مرئي بسيط وعالي التباين.

“كميات كبيرة من مدخلات الحياة اليومية”

لتحديد خصائص المدخلات البصرية للرضع الذين تتراوح أعمارهم بين ثلاثة إلى 13 شهرًا تقريبًا، وضع الباحثون كاميرات فيديو مثبتة على الرأس على 10 رضع و10 بالغين وقاموا بجمع وتحليل 70 ساعة من التوثيق البصري للحياة اليومية في المنزل.

وظهرت اختلافات واضحة بين محتويات صور الأطفال والبالغين، مع تركيز أكبر للأشكال الأبسط والحواف عالية التباين في عيون الأطفال مقارنة بعيون البالغين.

يفترض سميث أن هذه المشاهد ليست فقط لأن الأطفال يديرون رؤوسهم لينظروا إلى ميزات العالم التي يمكنهم رؤيتها، ولكن لأن الآباء أو مقدمي الرعاية يضعونهم في المكان الذي يريدون رؤية الأشياء فيه.

“عليك أن تفكر في سبب وجودهم في هذا المكان. ربما يكون لدى الآباء بعض الغريزة الغريزية لترك الأطفال الذين يريدون النظر إلى الأشياء. إذا لم تثير ضجة، فلن تزعجك أمك،” كما تلاحظ.

ومع ذلك، هل هذه المجموعة الصغيرة من المشاركين من مدينة بلومنجتون بولاية إنديانا تمثل الأطفال في جميع أنحاء العالم؟ للإجابة على هذا السؤال، أجرى مختبر سميث نفس التجربة مع أحد المتعاونين معه في قرية صغيرة ومزدحمة لصيد الأسماك في تشيناي بالهند، حيث الكهرباء شحيحة وحيث تتم معظم الحياة اليومية في الهواء الطلق.

على الرغم من أن الصور التي التقطتها الكاميرا الأمامية لأطفال بعمر 6 أشهر و12 شهرًا تبدو مختلفة تمامًا عن نظيراتها في بلومنجتون، إلا أن الأطفال الأصغر سنًا يشتركون في “نظام غذائي” مشترك من الحواف عالية التباين والأشكال البسيطة في كل من تشيناي وبلومنجتون.

صور كبيرة للماضي والمستقبل

وقد أظهر سميث ومعاونوه أيضًا أن نفس تسلسل الصور يعمل على تحسين تدريب أنظمة الذكاء الاصطناعي البصرية. وتم نشر متابعة للدراسة الحالية في عام 2023 وقائع مؤتمر أنظمة معالجة المعلومات العصبيةوجدت أنه إذا قمت بتدريب نظام الذكاء الاصطناعي وقمت أولاً بتزويده بصور مميزة للطفولة المبكرة، فإنه يكون أكثر نجاحًا في تحديد الصور المرئية. أدى تسلسل النمو الأكثر دقة إلى نتائج أفضل.

يفتح عملهم آفاقًا جديدة للتكهنات التطورية. كما يشرح سميث: “أحد الأشياء التي أطرحها دائمًا كطالب دراسات عليا – ونحصل على فرصة للإجابة – هو لماذا يعاني الأطفال البشريون من هذا التطور الحركي البطيء.

“إنهم يقضون حوالي ثلاثة أشهر في الاستماع والمشاهدة، وستة أشهر في القيام ببعض الوضعيات والتحكم في الرأس. لماذا هم بطيئون جدًا؟ تخرج الخيول وتجري السباقات.

ويقول إن البحث “يشير إلى أن هذه التحيزات البطيئة والمتزايدة والتكيفية في التطور تعمل على إنشاء نظام بصري وسمعي أكثر ذكاءً”. “هذه قصة يمكن روايتها.”

وفي الوقت نفسه، يثير عملهم أسئلة جديدة حول المحتوى البصري في مرحلة الطفولة المبكرة ودوره في تطوير النظام البصري، سواء كان الإنسان أو الذكاء الاصطناعي.

روان كاندي في كلية البصريات وجيسون جولد في قسم علم النفس وعلوم الدماغ هما أستاذان في جامعة آي يو بلومنجتون.

حول هذه الرؤية وأخبار أبحاث النمو العصبي

مؤلف: ليز روستيشر
مصدر: جامعة إنديانا
اتصال: ليز روستاتشر – جامعة إنديانا
صورة: يُنسب الفيلم إلى Neuronews

البحث الأصلي: الوصول المفتوح.
“تحيز المرافق الهامشية في المدخلات البصرية للأطفال الصغارايرين أندرسون وآخرون. التقدم العلمي

ملخص

تحيز المرافق الهامشية في المدخلات البصرية للأطفال الصغار

يعتمد تطوير ترميز الحواف المتفرقة في القشرة البصرية للثدييات على الخبرة البصرية المبكرة. لدى البشر، هناك عدة مؤشرات تشير إلى أن إحصائيات التجارب البصرية المبكرة لها خصائص فريدة قد تدعم هذه التطورات.

ومع ذلك، لا توجد مقاييس مباشرة للإحصاءات الهامشية لتجربة الحياة اليومية للأطفال.

باستخدام الكاميرات المثبتة على الرأس لالتقاط صور أنانية للأطفال الصغار والبالغين في المنزل، وجدنا أن صور الأطفال لها إحصائيات متميزة مقارنة بالبالغين. بالنسبة للأطفال، كانت المشاهد ذات أنماط الحواف المتناثرة — بعض الحواف وبعض الاتجاهات — هي السائدة.

تشير هذه النتائج إلى مدخلات مبكرة متحيزة على نطاق الحياة اليومية والتي قد تكون خاصة بالأشهر الأولى بعد الولادة وتوفر نظرة ثاقبة حول جودة وكمية وتوقيت التجارب البصرية خلال فترة النمو الأساسية للرؤية البشرية.