לחשוב בגדול כבר מההתחלה

איך מתחילה היכולת ללמוד?

כבר בחודשים הראשונים לחיים תינוקות לא רק קולטים מידע מהסביבה, הם מתחילים לארגן אותו, לזהות דפוסים ולהבין כיצד העולם פועל. היכולת ללמוד מניסיון, לצפות מה יקרה בהמשך ולזהות חוקיות בסביבה היא הבסיס להתפתחות של שפה, חשיבה ויכולות חברתיות. מחקר חדש של כחל נויבורגר, דוקטורנטית בביה"ס סגול למדעי המוח שמחקרה מתבצע במרכז להתפתחות קוגנטיבית בבית הספר למדעי הפסיכולוגיה, בפקולטה למדעי החברה, אוניברסיטת תל אביב, מבקש להבין כיצד מתפתחים מנגנוני הלמידה כבר בשנת החיים הראשונה.

פגשנו לשיחה את נויבורגר, שמהווה שותפה להקמת קורס ראשון מסוגו בארץ בתחום הדמיה מוחית עם fNIRS וכן לעריכת הניוזלטר Developmental Science in Israel שמטרתו חיזוק קשרים בין חוקרים בתחום ההתפתחות ויצירת קהילת מחקר פעילה.

המוח לא רק מגיב אלא גם חוזה

"המחקר שלי עוסק ביסודות המוקדמים של למידה אנושית," מספרת נויבורגר. "במסגרתו בדקנו שני כיוונים מרכזיים: הראשון בחן איך מתפתחת היכולת לחזות אירועים ומהם הדפוסים המוחיים שמאפשרים זאת, והשני בחן אילו העדפות חושיות עשויות לתמוך ולהכווין את תהליך הלמידה כבר בתחילת החיים."

"במרכז הכיוון הראשון עומדת היכולת לזהות דפוסים וחוקים בסביבה, המכונה 'למידת דפוסים'. זוהי היכולת של המוח לקלוט קשרים בין גירויים," מסבירה נויבורגר ומפרטת, "למשל, איזה צלילים מופיעים יחד, או איזה אירועים נוטים להתרחש ברצף. זוהי יכולת שמופיעה כבר בגיל צעיר מאוד, ומהווה מרכיב יסודי בהתפתחות של שפה, תקשורת וחשיבה מורכבת. למעשה, החיזוי הוא מנגנון מרכזי: המוח לא רק מגיב למה שקורה, אלא גם מנסה לצפות מה יקרה בהמשך."

תגובה לגירויים צפויים ומפתיעים

נויבורגר מספרת: "כאשר תינוקות (וגם מבוגרים) נתקלים בגירויים בלתי צפויים, מתעוררת תגובה מוחית חזקה יותר, מעין 'אות הפתעה'. לעומת זאת, כשהגירוי צפוי, מתרחש תהליך שונה: אזורים שונים במוח, במיוחד אזורים קדמיים ואחוריים, פועלים יחד באופן מתואם יותר. כלומר, במצבים צפויים אנו רואים מצד אחד ירידה בעוצמת התגובה המוחית, ומצד שני עלייה בקישוריות בין אזורים שונים במוח."

"שני הדפוסים הללו, תגובה חזקה יותר להפתעה וקישוריות מוגברת במצבים צפויים, תוארו בעבר במחקרים רבים, אבל הקשר ביניהם עדיין אינו ברור," טוענת נויבורגר. "המחקר שלי בא לבחון האם הם חלק מאותו מנגנון? האם אחד מהם גורם לשני? והאם הם ייחודיים ללמידת דפוסים, או שהם משקפים תהליכים כלליים יותר כמו עיבוד חושי או שליטה מוטורית?"

טכנולוגיה חדשנית שמתאימה במיוחד לתינוקות

כדי לבחון שאלות אלו פותחה במסגרת המחקר שיטה חדשנית המבוססת על טכנולוגיית הדמיה מוחית לא פולשנית בשם .fNIRS השיטה משתמשת באור אינפרא אדום עדין כדי למדוד פעילות מוחית בזמן אמת והיא בטוחה לחלוטין ואינה גורמת כאב או אי נוחות. במהלך הניסוי התינוק יושב על ברכי ההורה וצופה בתמונות או בסרטונים קצרים. ההורים נמצאים עם התינוק לאורך כל זמן ההשתתפות (ההשתתפות היא בהתנדבות מלאה וניתן אף להפסיק בכל שלב) והדגש הוא על חוויה חיובית ובטוחה המותאמת במיוחד לתינוקות.

גם להעדפות חושיות יש תפקיד בלמידה

"החידוש המרכזי בגישה זו הוא האפשרות להשפיע באופן עדין וזמני על פעילות מוחית, ובפרט על הקישוריות בין אזורים שונים. כשאנחנו מזהים דפוס מסוים של פעילות מוחית, אנחנו מציגים לתינוק גירוי חיובי ונעים, למשל, שינוי מעניין או מועדף בגירוי החזותי. אותו משוב עדין מאפשר לבדוק האם חיזוק זמני של פעילות מוחית משפיע על תהליך הלמידה," מתארת נויבורגר. "באמצעות שיטה זו ניתן לבדוק האם חיזוק זמני של הקישוריות אכן מוביל לשינויים בתגובה המוחית לגירויים צפויים, ובכך לבחון לראשונה קשר סיבתי בין שני המדדים המרכזיים של למידת דפוסים."

המחקר בוחן גם איך העדפות חושיות ספונטניות תורמות ללמידה מוקדמת. במסגרת המחקר נבדק האם תינוקות מראים העדפות עקביות למאפיינים חזותיים מסוימים, כמו מהירות תנועה, רמת צבע (סטורציה) או חדות התמונה, והאם העדפות אלו יכולות לשמש כמנגנון פנימי שמכוון ומעודד למידה.

לחשוב בגדול על העתיד כבר מההתחלה

מחקרה של נויבורגר מדגים כיצד שאלות גדולות על חשיבה ולמידה מתחילות כבר בראשית החיים. "לצד החשיבות המדעית, עשויה להיות בעתיד גם משמעות יישומית להבנת תהליכי למידה מוקדמים," היא מסכמת. "ידע טוב יותר על האופן שבו המוח מתפתח עשוי לתרום לפיתוח דרכים מוקדמות, מותאמות ועדינות לתמיכה בהתפתחות, למשל אצל תינוקות שנולדו פגים או במקרים של סיכון לקשיי שפה או למידה." בנימה אישית, נויבורגר מציינת כי עבור דוקטורנטים וסטודנטים המתעניינים בפסיכולוגיה, מדעי המוח והתפתחות האדם, מדובר בתחום מחקר מרתק המשלב חדשנות טכנולוגית עם שאלות יסוד על האופן שבו בני אדם לומדים ומבינים את העולם.