Наблюдение за окружающим миром играет большую роль в развитии зрительной системы ребёнка. К такому выводу пришли итальянские учёные из научного института SISSA. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science Advances в мае 2020 года.
Раздражители и методы обучения
На ранних стадиях беременности зрительная система постоянно сталкивается со специфическими раздражителями. Они отвечают за будущие механизмы обучения, которые важны для развития зрения.
У новорождённого обучение происходит в двух вариантах. Есть контролируемое, то есть под руководством взрослого, или неконтролируемое, то есть на основе спонтанного, пассивного воздействия окружающей среды. Пример второго типа обучения — когда ребёнок видит яркие предметы или наблюдает за движением. Итальянские учёные подробно изучили роль спонтанного зрительного опыта для зрительной системы.
Непрерывность визуального опыта
Для эксперимента исследователи ежедневно помещали 2 группы новорождённых грызунов в различные визуальные среды — показывали им специальные видео.
Одно видео было обычным, другое — со случайным перетасовыванием отдельных кадров. Это перемешивание разрушило непрерывность визуального опыта и, как оказалось, сильно подействовало на мышей: у них замедлялось и ухудшалось созревание некоторых «сложных» клеток зрительной коры. Эти нейроны играют ключевую роль в визуальной обработке: они позволяют распознавать контуры объекта независимо от его точного положения в поле зрения.
Получается, что формы спонтанного обучения помогают развивать элементарную зрительную функцию.
Значение результатов
Сейчас в разработке искусственных визуальных систем чаще всего используются контролируемые методы обучения на основе миллионов изображений. Результаты исследования итальянских учёных показывают, что эти методы должны быть дополнены неконтролируемыми алгоритмами. Так обучение станет быстрее и эффективнее.