Младенцы начали эксперимент в качестве независимых наблюдателей. Однако, когда исследователи привязали ногу младенцев к детскому мобилю, установленному в кроватке, дети поняли, что могут заставить его двигаться. Чтобы поймать этот момент осознания, исследователи измерили движения младенцев и их подвижность в трехмерном пространстве, используя передовую технологию захвата движения. Так им удалось выявить динамические и координационные характеристики, знаменующие «рождение свободы воли».

Анализ и динамическое моделирование экспериментов на младенцах показали, что агентность возникает из связанных отношений между ребенком и окружающей средой — в данном случае мобилем. Когда нога ребенка привязана к игрушке, каждое движение стопы заставляет ее двигаться. Считалось, что чем больше двигается мобиль, тем больше стимулируется движение ребенка, что приводит к еще большей подвижности. Положительная обратная связь усиливает и подчеркивает причинно-следственную связь между движением младенца и подвижностью. На каком-то критическом уровне координации младенец осознает свои силы и переходит от спонтанного к намеренному поведению. Этот момент отмечен резким увеличением скорости движения младенцев.

Ученые продемонстрировали, что «рождение» свободы воли можно количественно оценить как «эврикоподобный» фазовый переход, меняющий паттерны внутри динамической системы, охватывающей ребенка, мозг и окружающую среду. Во время этого перехода происходит смена из менее скоординированного состояния в состояние, когда движения мобиля и конечности младенца хорошо согласуются. Это происходит, когда ребенок осознает свою связь с игрушкой.

В этом исследовании использовался новый подход, который рассматривает свободу действий как результат взаимодействия организма и окружающей среды. Изначально предполагалось, что младенцы будут осознавать свою способность управлять движением мобиля через согласованное взаимодействие. Однако было обнаружено, что у младенцев часто возникают периоды паузы. Это означает, что не только активные движения младенцев имеют значение. Полный анализ движения младенца, движения мобиля и их взаимодействия показал, что возникновение активности — это прерывистый самоорганизующийся процесс, в котором смысл есть и в движении, и в покое.

«Младенцы в нашем исследовании пролили свет на нечто глубокое: что в момент бездействия проявляется действие, а в момент движения — бездействие. Оба состояния предоставляют значимую информацию, позволяющую младенцу исследовать мир и своё место в нём. Координационная динамика движения и покоя совместно олицетворяют осознанность младенца — понимание, что они могут активно влиять на окружающий мир», — объяснил Дж. А. Скотт Келсо, доктор философии, старший автор исследования.

Исследование также показало, что младенцы взаимодействуют с мобилем по-разному. Были обнаружены разные группы в активности: некоторые проявляли больше активности, а другие — меньше. Это говорит о том, что есть различные типы поведения младенцев при осознании своих возможностей. Использование динамического анализа может помочь определить эти различия. Этот новый метод может быть полезным для профилактического ухода и раннего лечения младенцев с риском развития проблем.