Depuis des années, nous imaginons le cerveau d’un nouveau-né comme une ardoise vierge, une tableau blanc qui attend l’expérience pour apprendre à distinguer le monde. On pensait que la capacité de classer des objets (comprendre ce qu’est un chien et ce qu’est une pierre) n’est venu qu’après plusieurs mois d’observation. Cependant, une nouvelle étude menée sur plus de 100 nouveau-nés a montré que déjà un 2 mois le cerveau possède des catégories visuelles incroyablement riches et organisées.
100 enfants et une IRM : l’expérience
Pendant longtemps, nous avons pensé que les nouveau-nés voyaient le monde comme un ensemble de formes désordonnées et que ce n’est qu’après plusieurs mois qu’ils apprenaient à distinguer un chat d’un jouet. Nouvelle recherche publiée dans Neurosciences naturelles Cependant, il a démontré que tel n’est pas le cas : seul deux moisle cerveau humain dispose déjà de « tiroirs » mentaux prêts à diviser ce qu’il voit en catégories.
Étudier le cerveau d’un si petit enfant est une entreprise titanesque : il faut le convaincre de rester assis dans une IRM (IRMf) pendant qu’il est éveillé. Pour ce faire, les chercheurs ont projeté des images « imminentes » (qui se sont progressivement agrandies) pour capter leur attention.
Les petits participants (101 à deux mois et 44 à neuf mois) ont observé des images de 12 catégories différentesy compris les chats, les oiseaux, les chaises, les arbres et même les canards en caoutchouc.
Qu’ont découvert les chercheurs ?
Analyser l’activité de cortex ventrotemporal (une zone du cerveau fondamentale pour la reconnaissance visuelle), les scientifiques ont trouvé une structure déjà « mature ». Déjà à 2 mois, le cerveau réagit de manière nettement différente selon que le stimulus est un être animé ou un objet inanimé.
Le le cerveau distingue lui aussi objets basé sur le leur taille réel dans le monde, en comprenant qu’un arbre est « grand » et une tasse est « petite », même s’ils apparaissent de la même taille dans l’image.
La découverte la plus incroyable est que ces catégories apparaissent plus tôt dans le cortex visuel « de haut niveau » que dans le cortex latéral, ce qui suggère que le cerveau n’apprend pas seulement une pièce à la fois à partir de détails simples, mais qu’il possède déjà un premier aperçu.
Pour confirmer ces données, l’équipe a comparé les réponses neuronales des nouveau-nés avec celles des modèles Intelligence artificielle (IA) de type Deep Neural Network.
Le résultat ? Les réactions des bébés dès l’âge de 2 mois sont alignées sur celles d’une IA entièrement formé. Cela signifie que le cerveau des nouveau-nés traite les informations en utilisant des « règles » similaires à celles utilisées par les machines pour classer les objets avec précision.
Pourquoi est-ce une découverte révolutionnaire ?
Cette recherche suggère que nous ne naissons pas « dans le noir ». Il existe un mécanisme biologique qui prépare le cerveau à reconnaître les catégories fondamentales de la vie immédiatement après la naissance. L’expérience des mois suivants sert alors à « affiner » et perfectionner ces tiroirs mentaux déjà existants.
En pratique, le cerveau humain semble conçu pour donner un sens au monde bien plus tôt que ne peuvent le mesurer les tests comportementaux (tels que les temps de fixation des yeux).
Les nourrissons ont de riches catégories visuelles dans le cortex ventrotemporal à l’âge de 2 mois – Nature Neuroscience