Исследование: младенцы используют логику и композиционное мышление до появления речи
Новое исследование, проведённое учёными из Университета Экс-Марсель (Aix-Marseille University-CNRS, Франция) и Университета PSL (Франция), показало: младенцы в возрасте всего 12 месяцев уже обладают способностью к композиционному мышлению — базовому когнитивному навыку, который ранее считался доступным только после овладения речью. Результаты, опубликованные в журнале Communications Psychology, ставят под сомнение прежние представления о сроках и механизмах раннего когнитивного развития. Авторы работы предполагают, что человеческий мозг с самого начала оснащён фундаментальными инструментами для логического мышления — задолго до того, как ребёнок начинает говорить.
Об исследовании: у младенцев наблюдаются признаки сложного мышления до начала речи
Что такое композициональность?
Композициональность — это способность человека мысленно объединять простые элементы в более сложные идеи. Например, понимать, что выражение «не зелёный» означает противоположность слову «зелёный». Именно этот механизм лежит в основе языка, логического мышления и процесса обучения. Исторически считалось, что такие ментальные операции возможны только при наличии достаточного уровня владения языком.
Кто проводил исследование?
По данным Medical Xpress, исследование было проведено под руководством Изабель Дотриш (Isabelle Dautriche) и Эммануэля Шемла (Emmanuel Chemla) — специалистов в области когнитивных наук. Они работают в Aix-Marseille University-CNRS и в École des Hautes Études en Sciences Sociales-CNRS — институте, входящем в структуру Университета PSL (Франция).Научная статья с результатами исследования была опубликована в журнале Communications Psychology, входящем в издательское портфолио Nature и проходящем рецензирование (DOI: 10.1038/s44271-025-00222-9).
Методология исследования
Чтобы оценить способность младенцев к композиционному мышлению до появления речи, исследователи провели три тщательно контролируемых эксперимента с участием детей в возрасте от 10 до 14 месяцев. Поскольку младенцы не могут объяснить свои мысли словами, команда использовала проверенную методику отслеживания взгляда: если ребёнок дольше смотрит на объект или событие, это означает удивление или несоответствие с его ожиданиями.
В первом эксперименте проверялась способность понимать фразы. В возрасте 14 месяцев детям показывали простые сценки с участием существительных и глаголов (например, «Я не хочу мишку»), чтобы выяснить, понимают ли они словесную форму отрицания.
Во втором эксперименте исследователи использовали невербальное отрицание с помощью выражений лица. Актриса демонстрировала так называемое «лицо отрицания» — универсальное выражение с лёгким нахмуриванием бровей и поворотом губ вниз — после взаимодействия с каким-либо объектом. («Not-face» — термин в когнитивной науке и лингвистике, обозначающий универсальное выражение лица, передающее отрицание или отказ — своего рода невербальное «нет».)
Третий эксперимент был направлен на младенцев 10-месячного возраста и включал физические трансформации объектов. Это позволило проверить, способны ли дети мысленно отслеживать изменения и манипулировать визуальной информацией без словесных инструкций.
Реакции младенцев фиксировались с помощью специального программного обеспечения для отслеживания движения глаз. Если происходящее не соответствовало их ожиданиям — например, выражение лица актрисы намекало на отказ — дети дольше фиксировали взгляд, что указывает на удивление и активную когнитивную обработку информации.
Инновация: новый взгляд на когнитивные способности младенцев
Это исследование выделяется тем, что демонстрирует: композиционное мышление не зависит от владения языком и появляется ещё до того, как младенцы начинают говорить. В отличие от предыдущих работ, сосредоточенных на детях постарше или задачах, связанных с языковыми навыками, данное исследование использует инновационный подход — наблюдение за реакцией на невербальные сигналы и физические события, чтобы оценить раннее когнитивное восприятие.
Особое внимание заслуживает и другой оригинальный аспект — использование мимики как аналога языковых конструкций. Исследование показывает, что младенцы реагируют на выражения лица так, словно они несут грамматическое значение. Это открытие позволяет переосмыслить границу между эмоциональной коммуникацией и абстрактным мышлением.
Ключевые выводы исследования
1. Композиционное мышление возникает до освоения языка
Даже годовалые младенцы способны интерпретировать сочетания элементов — например, отрицание + объект. Это говорит о том, что мозг с самого раннего возраста обрабатывает смысл на основе композиционного принципа.
Пример: ребёнок может отказаться от еды после того, как увидит, что взрослый нахмурился при взгляде на неё, даже если ничего не было сказано.
2. Младенцы воспринимают выражения лица как логические сигналы
Исследование показало, что младенцы распознают «лицо отрицания» как жест с определённым смыслом, а не просто эмоциональное выражение.
Пример: когда взрослый хмурится, глядя на игрушку, младенец воспринимает это как знак отказа или отрицания.
3. Когнитивная обработка проявляется через зрительное внимание
Младенцы дольше смотрят на неожиданную ситуацию — например, когда кто-то отказывается от объекта, который раньше хотел, — что указывает на наличие внутреннего ожидания и логического анализа.
Пример: ребёнок может пристально смотреть, если родитель вдруг отказывается от любимого предмета, пытаясь понять это противоречие.
4. Базовое понимание структуры предложений формируется к 14 месяца
К этому возрасту младенцы уже способны воспринимать простые фразы, содержащие глаголы и существительные, даже если ещё не могут сами их произносить.
Пример: ребёнок понимает фразу «не мишка» как указание на отвергнутый предмет, а не просто на случайный объект.
5. Ментальное оперирование объектами появляется к 10 месяцам
Младенцы могут мысленно представлять и интерпретировать физические изменения — например, трансформации объекта — без словесных подсказок.
Пример: ребёнок может понять, что игрушку переместили под тканью, что указывает на формирование представления о постоянстве объекта и логики композиционного мышления.
Младенцы могут рассуждать до появления речи: что это значит для раннего развития мозга
Открытие, что младенцы до речевого периода уже обладают навыками композиционного мышления, имеет серьёзные последствия для понимания раннего когнитивного развития. Традиционно считалось, что способность рассуждать о сложных понятиях и формировать ментальные представления о мире тесно связана с речью. Однако данное исследование ставит под сомнение эту точку зрения, показывая, что дети начинают комбинировать и интерпретировать информацию ещё до того, как начинают говорить.
Прежде всего, результаты исследования показывают, что базовые способности к рассуждению уже присутствуют в мозге младенца — независимо от языка. Дети в возрасте от десяти до двенадцати месяцев способны мысленно представить объект, применить к нему преобразование (например, отрицание) и адекватно реагировать, если происходящее не соответствует их ожиданиям. Ранее считалось, что такая логика формируется лишь после того, как ребёнок начинает понимать и использовать речь.
Во-вторых, исследование показывает, что младенцы — не пассивные получатели внешней информации, а активные интерпретаторы окружающей среды. Когда ребёнок видит, как взрослый хмурится, глядя на предмет — универсальное выражение, указывающее на отказ, — он делает больше, чем просто распознаёт эмоцию. Он, по-видимому, включает это выражение в более широкую систему понимания намерений и значений. Такая способность придавать структуру и смысл невербальным сигналам указывает на более глубокий уровень когнитивных процессов, чем считалось ранее.
В-третьих, именно эти композиционные навыки могут служить когнитивной основой, на которой впоследствии закрепляется язык. Когда ребёнок начинает слышать слова и фразы, в его сознании уже могут существовать инструменты для их анализа и понимания. Вместо того чтобы учиться с нуля, он может просто накладывать слова на уже функционирующие логические схемы.
В-четвёртых, наличие этих способностей уже в первый год жизни указывает на критический период когнитивной пластичности. Чем раньше проявляются такие навыки, тем больше у ребёнка времени, чтобы развить их через социальные взаимодействия, исследование мира и игру. Это подчёркивает важность насыщенной, отзывчивой среды, которая стимулирует умственные эксперименты задолго до начала формального обучения.
Наконец, исследование открывает путь к созданию новых инструментов для оценки индивидуальных различий в раннем когнитивном развитии. Технологии отслеживания взгляда, использованные в этом исследовании, могут быть доработаны для диагностики — чтобы понимать, развивается ли композиционное мышление у младенца в пределах нормы. Это поможет специалистам выявлять когнитивные или нейроразвивающие отклонения на гораздо более ранней стадии и своевременно начинать коррекцию.
Таким образом, полученные данные о способности младенцев рассуждать о мире на основе композиционного мышления до появления речи меняют наше представление о происхождении интеллекта. Они говорят о том, что мозг человека с самого рождения запрограммирован на структуру, логику и абстрактное мышление — задолго до того, как язык начинает выражать эти способности.
Почему это открытие может изменить наш взгляд на обучение, медицину и искусственный интеллект
Последствия этого исследования выходят далеко за пределы детской тематики. Доказав, что композиционное мышление зарождается раньше, чем язык, исследование открывает новые возможности для разговора в различных областях – от неврологии до образования, медицины и даже искусственного интеллекта.
В науке полученные результаты поддерживают всё большее количество данных о том, что человеческий мозг изначально устроен структурно. Если абстрактное мышление не требует языка, то привычные модели когнитивного развития — а также представления об эволюции языка — нуждаются в пересмотре. Кроме того, возникает предположение, что и другие виды животных могут обладать схожими механизмами невербального мышления, что открывает путь для сравнительных исследований.
В области образования эти выводы могут изменить подход к обучению в раннем возрасте. Вместо того чтобы фокусироваться исключительно на развитии словарного запаса, педагоги и родители могут начать стимулировать распознавание паттернов, понимание причинно-следственных связей и эмоциональную интерпретацию через жесты и игру. Среда, поощряющая любопытство и взаимодействие — даже до начала речи — может значительно укрепить когнитивную базу ребёнка.
В медицине возможность оценивать композиционное мышление с помощью технологий отслеживания взгляда может привести к более раннему и точному выявлению задержек или нарушений развития. Например, если младенец постоянно не реагирует на сигналы отрицания или не проявляет удивления в неожиданных ситуациях, это может указывать на необходимость дальнейшего обследования. Особенно это важно для ранней диагностики таких состояний, как расстройства аутистического спектра, где часто нарушена обработка социальных сигналов.
Исследование также находит отклик в области технологий и искусственного интеллекта. Понимание того, как младенцы объединяют простые сигналы в сложные интерпретации, может помочь инженерам создавать более интуитивные и адаптивные ИИ-системы — способные учиться на основе контекста и противоречий, как это делает человеческий мозг в раннем возрасте.
И наконец, у этого открытия есть более широкие социальные последствия. Для родителей это напоминание о том, что общение с ребёнком начинается задолго до слов. Мимика, жесты и эмоциональные сигналы, которыми обмениваются с младенцем, могут закладывать основы логики, эмпатии и способности принимать решения.
Иными словами, в любознательном взгляде младенца может скрываться гораздо больше смысла, чем мы привыкли думать. И благодаря этому исследованию мы на шаг ближе к пониманию того, что на самом деле происходит за широко раскрытыми глазами ребёнка.
Заключение: речь опирается на уже существующую ментальную основу
Открытие, что младенцы способны мысленно комбинировать информацию задолго до появления речи, ставит под сомнение устоявшиеся представления о временных рамках формирования человеческого мышления. Это означает, что язык — не источник разума, а инструмент, возникающий на базе уже существующей ментальной архитектуры.
Исследуя мышление до речевого этапа с научной точностью, исследователи сделали важный шаг к пониманию истоков человеческого интеллекта. В будущих работах учёные смогут выяснить, являются ли такие способности исключительно человеческими или же ими обладают и другие виды, а также могут ли подобные когнитивные структуры быть воспроизведены в искусственных системах.
По мере того как Дотриш и Шемла продолжают свою работу, учёное сообщество ожидает всё более глубоких ответов на вопрос о том, как человек начинает понимать окружающий мир — ещё до того, как сможет произнести хоть одно слово.
