Поведенческие исследования показали, что дети начинают преуспевать в ключевом показателе этой способности, известном как задача ложных убеждений, примерно в возрасте 4 лет. Однако новое исследование Массачусетского технологического института показало, что сеть мозга, контролирующая теорию разума, уже сформировалась у детей в возрасте от 3 лет.
В исследовании Массачусетского технологического института впервые используется функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) для сканирования мозга детей в возрасте от 3 лет, когда они выполняют задачу, требующую теории разума, — в данном случае просмотр короткометражного анимационного фильма с участием социальных взаимодействий между людьми. два персонажа.
«Области мозга, участвующие в рассуждениях, основанных на теории разума, ведут себя как сплоченная сеть, с аналогичными реакциями на фильм к 3 годам, то есть до того, как дети, как правило, проходят явные задания на ложное убеждение», — говорит Хилари Ричардсон из Массачусетского технологического института. аспирант и ведущий автор исследования.
Ребекка Сакс, профессор кафедры мозга и когнитивных наук Массачусетского технологического института и член-корреспондент Института исследований мозга Макговерна при Массачусетском технологическом институте, является старшим автором статьи, опубликованной в номере журнала Nature Communications от 12 марта. Другие авторы — аспирантка Университета Индианы Грейс Лисандрелли и студентка колледжа Уэллсли Алекса Риобуэно-Нейлор.
Думая о других
В 2003 году Сакс впервые показал, что теория разума находится в области мозга, известной как правое височно-теменное соединение (TPJ). TPJ координируется с другими регионами, включая несколько частей префронтальной коры, чтобы сформировать сеть, которая активна, когда люди думают о психических состояниях других.
Наиболее часто используемый тест теории разума — это тест на ложные убеждения, который проверяет, понимает ли субъект, что другие люди могут иметь убеждения, которые не соответствуют действительности. Классическим примером является тест Салли-Энн, в котором ребенка спрашивают, где Салли будет искать шарик, который, по ее мнению, находится в ее собственной корзине, но что Энн переехала в другое место, в то время как Салли не смотрела. Чтобы пройти, испытуемый должен ответить, что Салли будет смотреть туда, где, по ее мнению, находится шарик (в ее корзине), а не туда, где он на самом деле.
До сих пор нейробиологи предполагали, что исследования теории разума, включающие сканирование мозга с помощью фМРТ, могут проводиться только с детьми в возрасте не менее 5 лет, потому что дети должны иметь возможность лежать неподвижно в сканере около 20 минут, слушать серию рассказов и ответьте на вопросы о них.
Ричардсон хотела изучать детей младше этого возраста, чтобы иметь возможность вникнуть в то, что происходит в сети теории разума в мозгу до 5 лет. Для этого она и Сакс придумали новый экспериментальный протокол, который требует сканировать детей, пока они смотрят короткий фильм, который включает простые социальные взаимодействия между двумя персонажами.
Выбранный ими анимационный фильм "Переменная облачность" имеет сюжет, который хорошо подходит для эксперимента. В нем есть Гас, облако, которое производит детенышей животных, и Пек, аист, чья работа — рожать детенышей.
У Гаса и Пека бывают напряженные моменты в их дружбе, потому что Гас рожает детенышей аллигаторов и дикобразов, которых трудно рожать, в то время как другие облака рожают котят и щенков. На Пека нападают свирепые детеныши животных, и он не уверен, хочет ли он продолжать работать на Гаса.
«В нем есть события, которые заставляют вас думать о психических состояниях персонажей, и события, которые заставляют вас думать об их телесных состояниях», — говорит Ричардсон.
Исследователи потратили около четырех лет на сбор данных 122 детей в возрасте от 3 до 12 лет. Они просканировали весь мозг, сосредоточив внимание на двух различных сетях, которые были хорошо охарактеризованы у взрослых: сеть теории разума и другая сеть, известная как матрица боли, которая активна, когда думают о физическом состоянии другого человека.
Они также отсканировали 33 взрослых во время просмотра фильма, чтобы определить сцены, вызывающие реакцию в любой из этих двух сетей.
Эти сцены были названы событиями теории разума и событиями боли. Сканирование детей показало, что даже у 3-летних сетей теории разума и боли преимущественно реагируют на те же события, что и мозг взрослого.
«Мы видим ранние признаки того, что эта сеть теории разума подключается, поэтому области мозга, которые мы изучали у взрослых, уже действительно сильно коррелировали друг с другом у трехлетних детей», — говорит Ричардсон.
Исследователи также обнаружили, что ответы у 3-летних детей были не такими сильными, как у взрослых, но постепенно становились сильнее у детей старшего возраста, которых они сканировали.
Паттерны развития
Полученные данные подтверждают существующую гипотезу, согласно которой дети развивают теорию разума еще до того, как они смогут пройти явные тесты на ложные убеждения, и что она продолжает развиваться по мере взросления. Теория разума включает в себя множество способностей, в том числе более сложные навыки, такие как понимание иронии и определение вины, которые, как правило, развиваются позже.
Другая гипотеза состоит в том, что у детей происходит довольно внезапное развитие теории разума примерно в возрасте 4-5 лет, что отражается в их успехе в тесте на ложные убеждения. Данные Массачусетского технологического института, которые не показывают каких-либо резких изменений мозговой активности, когда дети начинают успешно сдавать тест на ложное убеждение, не подтверждают эту теорию.
«Ученые очень внимательно изучили те изменения в детской теории разума, которые происходят в возрасте около 4 лет, когда дети лучше понимают, как люди могут иметь неправильные, предвзятые или дезинформированные убеждения», — говорит Сакс. "Но действительно важные изменения в том, как мы думаем о других людях, происходят задолго до и намного позже этой знаменитой достопримечательности. Даже двухлетние дети пытаются понять, почему разным людям нравятся разные вещи — возможно, поэтому им так интересно говорить о любимых цветах всех. И даже 9-летние до сих пор учатся иронии и небрежности. Кажется, что теория разума претерпевает очень длительный непрерывный процесс развития, как в поведении детей, так и в их мозгу."
Теперь, когда у исследователей есть данные о типичной траектории развития теории разума, они надеются просканировать мозг аутичных детей, чтобы увидеть, есть ли какие-либо различия в том, как развиваются их сети теории разума. Лаборатория Саксе также изучает детей, чье первое знакомство с языком было отложено, чтобы проверить влияние раннего языка на развитие теории разума.
Исследование финансировалось Национальным научным фондом, Национальными институтами здравоохранения и Фондом Дэвида и Люсиль Паккард.