Считается, что слуховая система функционирует уже задолго до рождения и в период новорожденности значительно более зрелая по сравнению со зрительной или моторной системами. От рождения дети чувствительно реагируют на направление источника звука. Психофизические методы исследования младенцев могут быть основаны на повороте головы как компоненте ориентировочного рефлекса. Определено, что сразу после рождения одним из наиболее эффективных сигналов, вызывающих поворот головы ребенка, является человеческая речь. Даже когда, в связи с изменением мозговых механизмов регуляции ориентировочной реакции на звук, число правильных поворотов головы в сторону источника звуковых щелчков уменьшается с 75% в первую неделю до 55% в шестую-восьмую неделю (и восстанавливается до 78% к 3 месяцам), речь женщины («baby talk») остается надежным сигналом для наблюдения реакции ребенка.
В экспериментальных исследованиях распознавания речи было обнаружено, что младенцам особенно интересен человеческий голос, они предпочитают его другим звукам той же высоты и громкости, проявляют значительную способность обработки речевой информации. Исследования речевого восприятия показали, что младенцы могут определять перцептивную константность гласных вне зависимости от смены говорящего человека и интонации, подвергают речевые сигналы категоризации в соответствии с полом говорящего. Дети в возрасте нескольких дней могут различать простые фонемы: к примеру, «bа» и «bи» или «da» (Eimaset al., 1971; Bertoncini et al., 1988). Эта способность была обнаружена в исследовании с использованием метода привыкания. Так, при уменьшении младенцем темпа сосания соски вследствие привыкания к одному звуку (например, «Ьа») происходит переключение дорожки магнитофона и предъявление нового звука («bu»), что сопровождается усилением сосания соски. Обнаружено, что младенцы могут совершать значительно больше фонемных различений, чем это требуется в языке, на котором они говорят. Однако если отдельная фонема не используется младенцами и их окружением, то они теряют способность этого различения.
Определено, что младенцы отличают звуки собственного плача от плача других, больше реагируют на разнообразный, чем на простой, звук (Field, 1990). Обнаружено, что новорожденные двигают частями тела синхронно речи. Сопоставление кадров фильма с записью поведения новорожденных при прослушивании речи с записью самой речи показало, что отдельные движения частей тела соответствовали речевым сегментам. Синхронных движений тела в ответ на стук не наблюдалось (Condon, Sander, 1974). Это подразумевает особую способность новорожденных к синхронизации своего поведения с речью взрослого, однако при повторении эксперимента результаты не повторились.
Исследования показали, что новорожденный предпочитает голос своей собственной матери. При предъявления аудиозаписи рассказа, читаемого их собственными матерями и матерями других детей, новорожденные изменением частоты сосания соски запускали ту дорожку магнитофона, на которой был записан голос матери (DeCasper, Fifer, 1980). Вероятно, такое предпочтение может быть связано с опытом внутриутробного восприятия голоса матери. Так, обнаружено предпочтение новорожденными той версии рассказа, которую им читали до рождения (Field, 1990).
Несмотря на относительную слабость зрительного восприятия у новорожденных (в первый месяц жизни контрастная чувствительность и острота зрения по меньшей мере на порядок хуже, чем в период взрослости), обнаружено, что дети готовы к ответу на зрительные сигналы сразу после рождения. От рождения зрительная моторная система ребенка дает ему возможность фиксировать и прослеживать взглядом объекты в зрительном поле, зрительно ориентироваться на местоположение источника звука. Периоды бодрствования и зрительного внимания чрезвычайно важны, особенно в первые месяцы жизни, когда зрительное поле весьма ограничено вследствие относительной неразвитости зрительной системы, неподвижности младенца и долгих периодов сна. Отзывчивость ребенка на зрительную стимуляцию зависит от количества времени бодрствования. Младенцы, которые дольше бодрствовали, были более способны к зрительному восприятию.
Согласно Дж. Боулби и другим этологически ориентированным исследователям, у младенцев существует врожденная тенденция восприятия и предпочтения человеческого лица. В начальных работах было показано, что уже в первые часы после рождения дети демонстрируют зрительное различение и предпочтение изображения лица человека другим зрительным сигналам. Но эти данные не были подтверждены при сравнении зрительной фиксации лиц и других стимулов. Данные о предпочтении лиц простым стимулам могли быть связаны с другими параметрами стимуляции особенно со сложностью. При предъявлении сложных зрительных стимулов предпочтений изображения лица обнаружено не было. Однако было показано, что при одинаковой сложности зрительной стимуляции девятиминутные новорожденные лучше прослеживали перемещающиеся в зрительном поле рисунки лице нормальным, а не искаженным положением глаз, носа, рта. Было сообщено, что новорожденные следят за реальным лицом лучше, чем за манекеном или фотографией лица. Выявлено, что младенцы больше интересуются фронтальным изображением лица, чем профилем, дольше смотрят на стимульное изображение, в котором левая сторона является зеркальным отображением правой, чем в котором верхняя половина — зеркальное отображение нижней (Stern, 1977). Вероятно, младенцы предпочитают характерную для человеческого лица симметрию в вертикальном плане.
В последующих работах было показано, что хотя новорожденные прослеживают за движущимся лицом дальше, чем за серым пятном таких же размеров и освещенности, различий не обнаружено при сравнении прослеживания нормального схематического изображения лица и изображения с измененным положением частей лица. Обнаружено, что одномесячные дети одинаково фиксировали взглядом изображение нормального и измененного лица, тогда как в два месяца дольше смотрели на нормальное лицо. Если сначала было показано, что даже в три месяца у детей наблюдается предпочтение схематического лица изображению с измененным положением частей лица, то впоследствии эти данные не подтвердились. Даже в случае если у младенцев существует врожденная предрасположенность не к восприятию и предпочтению лица, а к изображениям, содержащим определенное количество и качество стимульных элементов, то наиболее отвечающим такой предрасположенности стимулом сразу после рождения в зрительном поле ребенка при фокусном расстоянии в 20 см является лицо человека. При этом особый интерес могут вызывать разрез глаз, контраст зрачка и склеры, бровей и кожи лица, и т.д. Отмечается, что при виде живого человеческого лица поведение младенцев отличается от поведения при рассмотрении неживых предметов. Они произносят больше звуков, начинают двигать руками и ногами, открывать и закрывать ладони, их движения становятся менее резкими и более регулярными. Авторы, описывающие социальную направленность восприятия у новорожденных, приходят к выводу, что с самого рождения лицо человека интересно для младенца, и мать имеет возможность как можно больше привлекать внимание к своему изначально интересному лицу. Вместе взятые лицо и голос матери могут быть более интересными, чем раздельно. Так, новорожденный следит за говорящим лицом лучше, чем только за лицом или только за голосом.
Младенцы также способны различать универсальные эмоциональные выражения лица взрослого. В экспериментах на зрительное предпочтение фотографий с различными выражениями лица (сначала предъявляется фотография с одним выражением лица, а через некоторое время рядом предъявляется фотография с новым выражением, фиксируется работа глазодвигательной системы) и в экспериментах на привыкание (уменьшение ответа на повторение одного лица и возобновление ответа на предъявление другого) обнаружено, что новорожденные способны различать выражения счастья, печали и удивления, а в более позднем возрасте различают слайды с выражениями радости, гнева и нейтральными выражениями. Возможно, младенцам легче различать выражения лица в жизни, чем на слайдах. Определено, что младенцы различают положительные выражения лица лучше, чем отрицательные или нейтральные.