Μέχρι πριν από τρεις δεκαετίες, η κυρίαρχη αντίληψη για τα παιδιά βρεφονηπιακής ηλικίας ήταν ότι βρίσκονται παγιδευμένα στο συμπαγές εδώ και τώρα, δεν μπορούν να καταλάβουν τη διαφορά αιτίου - αποτελέσματος, να αντιληφθούν τι νιώθουν οι άλλοι άνθρωποι και τη διαφορά φαντασίας και πραγματικότητας. Στο διάστημα που μεσολάβησε μέχρι σήμερα, πραγματοποιήθηκαν ερευνητικές εργασίες που αμφισβητούν αυτά τα συμπεράσματα και συμπεραίνουν ότι τα παιδιά μικρής ηλικίας έχουν πολύ περισσότερες ικανότητες, όχι μόνο από εκείνες που τους αποδίδουν θεωρίες όπως της γνωστικής ανάπτυξης, του Ζαν Πιαζέ, αλλά και απ' ό,τι θα μπορούσε να φανταστεί κανείς.

Οι μελέτες δείχνουν έως και ομοιότητες ανάμεσα στον τρόπο που μαθαίνουν τα παιδιά και στον τρόπο που εξερευνούν το φυσικό κόσμο οι επιστήμονες. Εστω και με πολύ διαφορετικό τρόπο, τα μικρά παιδιά κάνουν πειράματα, εντοπίζουν διαισθητικά στατιστικές ομοιότητες, διαμορφώνουν ένα είδος «θεωριών» γι' αυτά που παρατηρούν. Από το 2000 και μετά, οι ερευνητές έχουν αρχίσει να κατανοούν και τους υποκείμενους υπολογιστικούς, εξελικτικούς και νευρολογικούς μηχανισμούς, που στηρίζουν αυτές τις πρώιμες ικανότητες των παιδιών.

Η πρώτη εντύπωση που δίνουν τα παιδιά μέχρι τεσσάρων ετών δικαιολογεί τις παλιές αντιλήψεις για τις ικανότητές τους. Ετσι κι αλλιώς τα μωρά δεν μπορούν να μιλήσουν και ακόμα και τα παιδιά προσχολικής ηλικίας που μιλούν δεν μπορούν να εκφραστούν καλά και να αποδώσουν αυτό που σκέφτονται. Αν τους κάνεις μια ερώτηση που επιδέχεται ελεύθερη απάντηση (όχι δηλαδή να επιλέξουν ανάμεσα σε δύο ή περισσότερες απαντήσεις), το αποτέλεσμα είναι συνήθως ένας ακατανόητος μονόλογος. Γι' αυτό οι πιο σύγχρονοι ερευνητές προσπάθησαν να επικεντρώσουν στο τι κάνουν τα παιδιά, όχι στο τι λένε. Τα μωρά παρατηρούν πιο έντονα και για περισσότερο χρόνο τα γεγονότα που δεν έχουν ξαναβιώσει, ή τα γνωστά μεν, αλλά απροσδόκητα γεγονότα. Αξιοποιώντας αυτό το χαρακτηριστικό, οι ερευνητές μπορούν να συμπεράνουν τι περιμένουν τα μωρά να συμβεί κάθε φορά. Τα συμπεράσματα από αυτού του είδους την παρατήρηση είναι αμφισβητήσιμα. Πιο ισχυρά συμπεράσματα μπορούν να βγουν από μελέτες που παρατηρούν και τις ενεργητικές δράσεις των μικρών παιδιών: ποια αντικείμενα θα προσπαθήσει να πιάσει ένα μωρό, μέχρι ποια θα προσπαθήσει να μπουσουλήσει, πώς τα βρέφη και τα νήπια μιμούνται τις ενέργειες των ανθρώπων γύρω τους.

Ερευνητές του πανεπιστημίου του Ιλινόις ανακάλυψαν ότι τα βρέφη έχουν μια αντίληψη θεμελιωδών φυσικών σχέσεων, όπως οι τροχιές, η βαρύτητα και η ιδιότητα του να περιέχεται κάτι μέσα σε ένα άλλο. Βεβαίως, για τα μωρά και τα μικρά παιδιά η πιο βασική γνώση είναι η γνώση για τους άλλους ανθρώπους. Στο πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον αποδείχτηκε ότι ακόμα και τα νεογέννητα καταλαβαίνουν πως οι άνθρωποι γύρω τους είναι κάτι το ιδιαίτερο και προσπαθούν να μιμηθούν τις εκφράσεις του προσώπου τους.

Το 1996 ερευνητές διαπίστωσαν ότι μωρά 18 μηνών μπορούν να αντιληφθούν πως ένας άνθρωπος μπορεί να θέλει κάποιο πράγμα και ένας άλλος άνθρωπος κάτι διαφορετικό. Μάλιστα έδιναν στον πειραματιστή το είδος τροφής που είχε δείξει ότι του αρέσει (με γκριμάτσες ευχαρίστησης), έστω και αν τα ίδια προτιμούσαν το άλλο πιο νόστιμο είδος τροφής (για το οποίο ο πειραματιστής είχε κάνει γκριμάτσες αηδίας). Αντίθετα, τα μωρά 14 μηνών έδιναν πάντα στον πειραματιστή το νόστιμο είδος τροφής.

Φυσικά και οι σύγχρονες έρευνες επιβεβαίωσαν πως το κυρίαρχο στοιχείο στη διαδικασία ανάπτυξης της αντίληψης του παιδιού είναι η αλληλεπίδρασή του με το περιβάλλον και οι εμπειρίες που αποκτά. Ομως πώς μαθαίνει το παιδί μέσα από την πλημμυρίδα των φαινομενικά αντιφατικών αισθητηριακών ερεθισμάτων που δέχεται ως αντανάκλαση των αλλαγών που επιφέρει στο περιβάλλον με το παιχνίδι του; Διερευνώντας το μηχανισμό αυτόν οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα παιδιά βρεφονηπιακής ηλικίας έχουν μια εκπληκτική ικανότητα να αντιλαμβάνονται στατιστικά μοτίβα.

Ερευνες που ξεκίνησαν το 1996 έδειξαν ότι τα παιδιά μπορούν να αντιληφθούν πότε παραβιάζεται ένα μοτίβο επανάληψης ήχων, είτε πρόκειται για φθόγγους, είτε για ηχητικούς τόνους, αλλά και οπτικών σκηνών, ακόμα και γλωσσικών (γραμματικών) μοτίβων, παρότι δεν καταλαβαίνουν τι σημαίνει η διαφορά. Μωρά 20 μηνών είναι σε θέση να συνάγουν ότι αν κάποιος παίρνει από μια στοίβα παιχνίδια του πιο σπάνιου χρώματος, τότε είναι προτιμότερο να του δώσουν παιχνίδια αυτού του χρώματος. Προφανώς μπορούν να αντιληφθούν πως η στατιστικά απίθανη επιλογή του πειραματιστή σημαίνει ότι δεν έγινε τυχαία και άρα πρέπει να προτιμά τα παιχνίδια αυτού του χρώματος. Αντίθετα, αν ο πειραματιστής παίρνει συνέχεια παιχνίδια από το πιο κοινό χρώμα στη στοίβα, τα μωρά δεν δείχνουν προτίμηση στο χρώμα του παιχνιδιού που θα του δώσουν.

Σε παιδιά τεσσάρων ετών παρουσιάστηκε παιχνίδι που ανάβει δύο στις τρεις φορές όταν τοποθετηθεί πάνω του ένας κίτρινος κύβος (πιθανότητα 66%), αλλά μόνο δύο στις έξι φορές όταν τοποθετηθεί ένας μπλε κύβος (πιθανότητα 33%). Αφού τους έγινε επίδειξη της αντίδρασης του παιχνιδιού στα δύο είδη κύβων, τους ζητήθηκε να κάνουν το παιχνίδι να ανάψει. Η πλειοψηφία των παιδιών αυτών, που ακόμα δεν ξέρουν να κάνουν πρόσθεση και αφαίρεση (πολύ περισσότερο δεν έχουν ιδέα από θεωρία πιθανοτήτων), επέλεξαν τον κίτρινο κύβο, που παρουσίαζε τη μεγαλύτερη πιθανότητα να έχει το επιθυμητό αποτέλεσμα.

Προφανώς τα παιδιά δεν κάνουν πειράματα, ούτε αναλύουν στατιστικές με το συνειδητό τρόπο που το κάνουν οι επιστήμονες. Ο εγκέφαλός τους πρέπει να κάνει επεξεργασία των πληροφοριών που δέχεται με τρόπο παράλληλο, ως προς το αποτέλεσμα, προς τις μεθόδους της επιστημονικής ανακάλυψης. Συμπεριφέρεται δηλαδή σαν ένα είδος υπολογιστή, που «σχεδιάστηκε» από τη βιολογική εξέλιξη και «προγραμματίζεται» από την εμπειρία. Ο μεγάλος χρόνος που τα ανθρώπινα νεογνά είναι απόλυτα εξαρτημένα από τους γονείς τους σε σχέση με τα νεογνά άλλων ζώων, εξισορροπείται ακριβώς με τη μεγάλη τους ικανότητα να μαθαίνουν.