Smegenų nuskaitymas parodo, kaip keičiasi vaikų smegenys mokantis
Toks smegenų vaizdavimo naudojimas kasdieninėje veikloje atveria duris studijuoti kitus mąstymo procesus natūralistinėse aplinkose ir vieną dieną gali padėti diagnozuoti ir gydyti mokymosi sutrikimus.
Mokslininkai teigia, kad dabar jie pradeda naudoti smegenų vaizdą, kad suprastų, kaip žmonės apdoroja mintis realaus gyvenimo patirtimi.
Pavyzdžiui, tyrėjai palygino suaugusiųjų, žiūrinčių pramoginį filmą, nuskaitymus, kad išsiaiškintų, ar skirtingų asmenų nervinės reakcijos yra panašios.
"Tačiau tai yra pirmasis tyrimas, kuriame šis metodas buvo naudojamas kaip priemonė suprasti vystymąsi", - sakė švino autorė Jessica Cantlon, daktarė, pažintinė mokslininkė Ročesterio universitete.
Ekspertai tikisi, kad geresnis smegenų vystymosi supratimas gali padėti mokslininkams nustatyti mokymosi sutrikimų priežastis.
"Psichologai turi elgesio testus, kad bandytų pasiekti mokymosi sutrikimų dugną, tačiau šie nauji vaizdo tyrimai pateikia visiškai nepriklausomą informacijos apie vaikų mokymąsi šaltinį, pagrįstą tuo, kas vyksta smegenyse", - sakė Cantlonas.
Neurografinės išvados išsamiai aprašytos naujame tyrime, kurį paskelbė Viešosios mokslo bibliotekos atviros prieigos žurnalas „PLoS Biolo“gy.
Tyrimui atlikti 27 vaikai nuo 4 iki 11 metų ir 20 suaugusių žiūrėjo tą patį 20 minučių trukmės „Sezamo gatvės“ vaizdo įrašą. Kaip ir įprastoje programoje, įraše buvo įvairūs trumpi klipai, skirti daugiausia skaičiams, žodžiams, figūroms ir kitiems dalykams. Tada vaikai laikė standartizuotus matematikos ir žodinių gebėjimų intelekto koeficiento testus.
Norėdami užfiksuoti neuroninį atsaką į parodą, mokslininkai kreipėsi į funkcinio magnetinio rezonanso tomografiją (fMRI). Skirtingai nuo rentgeno spindulių, CAT nuskaitymo ir kitų tipų smegenų vaizdavimo, fMRI neapima jokios rizikos, injekcijų, chirurgijos ar radiacijos poveikio.
Naudojant magnetinius laukus, nuskaitymas praktiškai segmentuoja smegenis į maždaug 40 000 pikselių trimatį tinklelį, vadinamą vokseliais, ir išmatuoja nervinio signalo intensyvumą kiekviename iš šių mažų sektorių.
Tyrimo metu buvo atlikta 609 kiekvieno dalyvio nuskaitymai, kas dvi sekundes stebint Big Bird, Count, Elmo ir kitas edukacinio serialo žvaigždes. Tada naudodamiesi statistiniais algoritmais tyrėjai sukūrė vaikų ir suaugusiųjų minties procesų „neuroninius žemėlapius“ ir palygino grupes.
Rezultatas? Vaikai, kurių neuroniniai žemėlapiai labiau primena suaugusiųjų neuroninius žemėlapius, standartizuotuose matematikos ir žodiniuose testuose surinko daugiau rezultatų. Kitaip tariant, smegenų nervinė struktūra, kaip ir kitos kūno dalys, vystosi nuspėjamais keliais mums bręstant.
Tyrimas taip pat patvirtino, kur smegenyse yra šie besivystantys gebėjimai. Vykdant žodines užduotis, suaugusiesiems būdingi nerviniai modeliai Broca srityje, kuri yra susijusi su kalba ir kalba, numatė aukštesnius vaikų žodinius testų rezultatus. Kalbant apie matematiką, geresni rezultatai buvo susieti su brandesniais intraparietalinio sulcus (IPS) modeliais - smegenų regionu, kuris, kaip žinoma, dalyvauja skaičių apdorojime.
Autoriai teigia, kad įprasta veikla, pavyzdžiui, televizoriaus žiūrėjimas, gali pateikti tikslesnį vaikų mokymosi ir smegenų vystymosi realiame pasaulyje rodiklį, nei trumpos ir paprastos užduotys, būdingos fMRI tyrimams. Kaip ir „Sezamo gatvės“ vaizdo įrašas, mokyklų mokymosi aplinka yra labai sudėtinga kartu su akademinėmis pamokomis, rašo autoriai.
Norėdami patikrinti šią prielaidą, Cantlonas ir Li vaikus vykdė tradicines fMRI užduotis, derindami paprastus veidų, skaičių, žodžių ar figūrų paveikslėlius. Atliekant šią ribotą veiklą su paprastais vaizdais, vaikų nerviniai atsakymai nenuspėjo jų testo rezultatų, skirtingai nei natūralistinė užduotis žiūrėti „Sezamo gatvę“.
Nors tyrimas nepalaiko televizoriaus žiūrėjimo, tačiau jis parodo, kad „kasdienio užsiėmimo, pavyzdžiui, televizoriaus žiūrėjimo, nerviniai modeliai yra susiję su žmogaus intelektine branda“, - sakė Cantlonas.
„Nėra taip, kad jei vaiką prikiši prie mokomosios televizijos programos, kad nieko nevyksta, smegenys tiesiog tarsi išstumia. Vietoj to, mes matome, kad nervų veiklos modeliai, kuriuos rodo vaikai, yra prasmingi ir susiję su jų intelektualiniais sugebėjimais “.
Šaltinis: Ročesterio universitetas
