Háttér: Számos területen szükségünk van arra, hogy képesek legyünk elképzelni és összehasonlítani lehetőségeket, ez a művészetben és a tudományban, de a hétköznapi életben is kiemelten fontos. Ha például vacsorát rendelnénk, gyakran összehasonlítunk választási lehetőségeket (rendeljünk inkább steaket vagy sushit?), végiggondolunk alternatív elméleteket (ez a konyha vajon a nyers halról vagy a sült húsokról híres?) és ezek alapján be tudunk jósolni lehetséges kimeneteleket (ha a konyha arról ismert, hogy nagyon jó itt a friss hal, a többség valószínűleg a sushit választaná). Az a képességünk, hogy több lehetőséget számításba vegyünk, nélkülözhetetlen tehát, amikor jövőbeli eseményekre készülünk vagy a legkedvezőbb döntést igyekszünk meghozni. Annak ellenére, hogy milyen jelentős szerepet játszik ez az emberi kognícióban, nem tudjuk, honnan ered ez a képesség. Napjainkban a kognitív tudománnyal foglalkozó kutatók élénk vitát folytatnak arról, hogy szükségünk van-e nyelvre vagy a tapasztalatra ahhoz, hogy elképzeljünk lehetőségeket, vagy egy alapvető humán képességről van szó, ami korán megjelenik a fejlődésünk során. Egy lehetséges út a válaszhoz az lehet, ha megvizsgáljuk, hogy a csecsemők túl tudnak-e lépni az itt és moston és képesek-e jövőbeli lehetőségekről gondolkodni.

Ezzel kapcsolatban kételyre ad okot, hogy a kisgyerekek gyakran szembeszökő hibákat követnek el, amikor egy bizonytalan kimenetelű helyzettel szembesülnek. Ha például megmondjuk egy négyéves gyereknek, hogy el kell kapnia egy labdát, amit bedobunk egy kettéágazó csőbe, ő minden lehetőségre felkészül és a cső mindkét ágát befogja a kezével. A kétévesek viszont ugyanebben a helyzetben gyakran csak a cső egyik ága alá teszik a kezüket (Redshaw és Suddendorf, 2016), így sokkal kisebb eséllyel tudják elkapni a labdát. Ezt a kudarcot gyakran úgy magyarázzák, hogy a gyerekek ebben a korban még nem képesek alternatív jövőbeli lehetőségeket elképzelni és ezekre felkészülni.

Ugyanakkor máshogy is értelmezhető a kétévesek viselkedése. Elképzelhető, hogy van már valamiféle intuitív elképzelésük a lehetőségekről, de a stratégiát nem tudnak még erre építeni, és akkor hibáznak, amikor az összes jövőbeli lehetőség figyelembevételével megpróbálják megtervezni, mit kell tenniük. Hogy kiderítsük, jelen lehet-e már a lehetőségek alapszintű megértésére való képesség már korábban, akár csecsemőkorban, egy új módszert dolgoztunk ki ennek a mérésére, ami nem igényel a gyerekektől tervezést vagy döntéshozást: a lehetőségek pupillometriáját. Korábbi, felnőttekkel végzett kutatások kimutatták, hogy a pupilla meglepő módon kitágul, amikor mentális erőfeszítést teszünk (például megpróbálunk egyre több dolgot fejben tartani vagy összetett számításokat végzünk fejben). Arra voltunk kíváncsiak, hogy megfigyelhető-e ez a jelenség akkor is, amikor a csecsemők egyszerre több lehetőséget reprezentálnak. A csecsemők pupillaméretének mérése így kimutathatóvá tenné, hogy a pupilla átmérője együtt változik-e az általuk fejben tartott lehetőségek számával.

14 hónapos babáknak olyan videókat mutattunk, amelyekben egy félig eltakart tárgy mibenléte bizonytalan volt. Az egyszerű filmekben három olyan tárgy szerepelt, amelyeknek volt egy közös külső tulajdonsága: egy játék elefánt, egy bábu és egy labda felső része is egy-egy piros félkör volt. A babák olyan jelenetsorokat láttak, amelyekben ezeket a tárgyakat eltakarta valami. Összehasonlítottuk, hogy más mértékben tágult-e a pupillájuk azokban a jelenetekben, amikben a félig eltakart tárgy felismerhető volt (pl. biztosan az elefánt volt az), mint azokban a jelenetekben, amikor a tárgy látható része nem adott elég információt az azonosításhoz, így a csecsemők csak lehetőségekre tudtak gondolni (pl. ez a bábu vagy a labda?). Azt találtuk, hogy a csecsemők pupillája nagyobb mértékben tágult egy olyan rejtett tárgyra figyelve, ami több dolog is lehetett volna, mint amikor a tárgy csak egyvalami lehetett. 

Tudományos kulcspontok: egy új tanulmány, ami a Philosophical Transactions of the Royal Society B 2022. október 31-ei tematikus kiadásában (Thinking about possibilities: mechanisms, ontogeny, functions and phylogeny) jelent meg, kimutatta, hogy a babák már 14 hónapos korukban képesek spontán egyszerre többféle lehetőségről gondolkodni, amikor egy nem egyértelműen beazonosítható tárgyat látnak. A csecsemők pupillaátmérőjének rögzítésével mérni tudtuk, hogy mennyi mentális erőfeszítést jelentett az alternatív elméletek kidolgozása. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az alternatív lehetőségek elképzelésére és ezek feldolgozására való képességünk alapjai már nagyon korán jelen vannak, már csecsemőkorban is, mielőtt beszélni tudnánk.

A kutatás: Egy kísérletsorozatban, ami a Közép-európai Egyetem Kognitív Fejlődéslélektani Kutatóközpontjában zajlott, Nicolò Cesana-Arlotti (Johns Hopkins University) Varga Bálinttal és Téglás Ernővel (Közép-európai Egyetem) azt vizsgálta, hogy képesek-e a 10 és 14 hónapos babák alternatív lehetőségeket reprezentálni, amikor bizonytalan eseményekkel szembesülnek. A kutatók a pupillatágulást használták a lehetőségek reprezentációjának egy lehetséges mutatójaként. A résztvevő 10 és 14 hónaposok videóanimációkat láttak, amelyekben három egyforma tetejű tárgyat (egy bábut, egy elefántot és egy labdát) eltakart két ernyő. Az animációk kulcspillanatában az egyik tárgy felbukkant az ernyő mögül, de részleges takarásban maradt, csak a felső rész látszott belőle, ami a kezdőponttól függően változó számú lehetőséget rejtett magában: egyet az egyik feltételben (például csak az elefánt lehetett) és kettőt a másikban (pl. a labda vagy a bábu is lehetett). A kutatók arra számítottak, hogy ahogy a felnőttek pupillájának átmérője egyenes arányban nő a munkamemóriájukban tárolt információ mennyiségével, úgy a csecsemők pupillamérete is együtt nő a lehetőségek számával, amit fejben tartanak a tárgy mibenlétével kapcsolatban. Azt találták, hogy a pupilla átmérője nagyobb volt több lehetőség esetén a 14 hónapos, de nem a 10 hónapos csecsemőknél. Ez az eredmény arra utal, hogy a babák kétértelmű eseményeket látva spontán alternatív lehetőségek reprezentálásával reagálnak.

Miért fontos ez: Képesek vagyunk egymást kölcsönösen kizáró lehetőségek kis halmazával előállni és ebből tanulni, jövőbeli eseményeket előrejelezni és dönteni. A releváns lehetőségekre való intuitív érzékünk fejlődési alapkövei azonban még nem ismertek. Pupillometrikus tesztjeink azt sugallják, hogy ezeknek a kognitív erőforrásoknak az egyik mérföldköve - a képesség, hogy több, egymással nem összeegyeztethető lehetőséget reprezentáljunk - már legalább a második életévtől jelen van az emberi elmében.

Hivatkozás: Cesana-Arlotti N, Varga B, Téglás E. 2022 The pupillometry of the possible: an investigation of infants’ representation of alternative possibilities. Phil. Trans. R. Soc. B 377: 20210343. https://doi.org/10.1098/rstb.2021.0343