Vaizdo tyrimas parodo, kaip vaikai įsimena faktus

Nauji smegenų vaizdavimo tyrimai atskleidžia, kaip smegenys susitvarko, kai vaikai mokosi pagrindinių matematikos faktų.

"Kai vaikai mokosi pagrindinės aritmetikos, jie nuo problemų sprendimo skaičiuodami ant pirštų pereina faktus iš atminties", - teigė Stanfordo universiteto medicinos mokyklos mokslininkai. "Vieniems vaikams pamaina ateina lengviau nei kitiems, tačiau niekas nežino, kodėl", - sakė mokslininkai.

Jų naujas tyrimas rodo, kad transformacijai yra labai svarbi tiksliai sureguliuota smegenų pokyčių grupė, daugelis susijusių su atminties centru, vadinamu hipokampu.

„Mes norėjome suprasti, kaip vaikai įgyja naujų žinių, ir nustatyti, kodėl kai kurie vaikai geriau nei kiti išmoksta atgauti faktus iš atminties“, - sakė psichologijos ir elgesio mokslų profesorius, vyresnysis tyrimo autorius, mokslų daktaras Vinodas Menonas.

„Šis darbas suteikia įžvalgų apie dinaminius pokyčius, vykstančius pažintinės raidos metu kiekvienam vaikui.“

Tyrimas taip pat papildo ankstesnius skirtumus tarp to, kaip vaikų ir suaugusiųjų smegenys sprendžia matematikos uždavinius, jis pažymėjo. Tyrimas parodė, kad vaikai tam tikrus smegenų regionus, įskaitant hipokampą ir prefrontalinę žievę, naudoja labai skirtingai nei suaugusieji, kai abi grupės sprendžia tos pačios rūšies matematikos problemas.

„Mums buvo nuostabu, kad hipokampas ir prefrontalinis indėlis į atmintimi pagrįstą problemų sprendimą vaikystėje neatrodo panašus į tai, ko mes galėjome tikėtis suaugusių smegenims“, - sakė mokslų daktarė Shaozheng Qin. pagrindinis straipsnio autorius.

Tyrimui atlikti 28 vaikai sprendė matematikos užduotis, gaudami du funkcinius magnetinio rezonanso smegenų vaizdus. Skenavimai buvo atliekami maždaug per 1,2 metų. Tyrėjai taip pat vienu metu nuskenavo 20 paauglių ir 20 suaugusiųjų.

Tyrimo pradžioje vaikai buvo nuo septynerių iki devynerių metų. Paaugliams buvo nuo 14 iki 17, o suaugusiems - nuo 19 iki 22. Visų dalyvių intelekto koeficientas buvo normalus.

Kadangi tyrime buvo nagrinėjamas įprastas matematikos mokymasis, potencialūs dalyviai, turintys su matematika susijusių mokymosi sutrikimų ir dėmesio deficito hiperaktyvumo sutrikimą, nebuvo įtraukti, pažymėjo mokslininkai.

Tyrimo metu, būdami vidutiniškai nuo 8,2 iki 9,4 metų amžiaus vaikai, jie tapo greitesni ir tikslesni sprendžiant matematikos uždavinius, mokslininkų teigimu, labiau pasikliavo matematikos faktų gavimu iš atminties ir mažiau skaičiavimu.

Įvykus šiems strategijos pokyčiams, mokslininkai pastebėjo keletą pokyčių vaikų smegenyse. Hipokampas, regionas, turintis daug vaidmens formuojant naujus prisiminimus, po vienerių metų vaikų smegenyse buvo aktyvuotas. Jie nustatė, kad skaičiavime dalyvavę regionai, įskaitant prefrontalinės ir parietalinės žievės dalis, buvo aktyvuoti mažiau.

Tyrėjai taip pat matė hipokampo sujungimo su kitomis vaikų smegenų dalimis laipsnio pokyčius, kai kelios prefrontalinės, priekinės laikinosios ir parietinės žievės dalys po vienerių metų buvo stipriau sujungtos su hipokampu.

"Kuo stipresnės šios sąsajos, tuo didesnis vaiko sugebėjimas iš atminties pasisemti matematikos faktų, o tai rodo išvadą, kuria remiantis bus galima atlikti būsimus matematikos mokymosi sutrikimų tyrimus", - teigė mokslininkai.

Nors mokslininkai teigia, kad vaikai po metų daugiau naudojo hipokampą, paaugliai ir suaugusieji, spręsdami matematikos uždavinius, minimaliai naudojo hipokampą. Vietoj to, jie semėsi matematikos faktų iš gerai išvystytų neokortekso informacijos parduotuvių.

"Tai reiškia, kad hipokampas yra karkasas mokymuisi ir faktų įtvirtinimui į ilgalaikę vaikų atmintį", - sakė Menonas.

Hipokampas padeda palaikyti kitas smegenų dalis, nes yra kuriami į suaugusiuosius panašūs nerviniai ryšiai matematikos uždaviniams spręsti, aiškino jis.

"Suaugusiesiems šis pastolis nereikalingas, nes matematikos faktų atmintis greičiausiai buvo įtvirtinta neokortekse", - sakė jis.

„Įdomu, - sakė jis, - tyrimas taip pat parodė, kad nors suaugęs hipokampas nėra taip stipriai įsitraukęs į vaikus, atrodo, kad matomas matematinės informacijos, kurią suaugusieji paprastai semiasi iš neokortekso, kopija.“

Tyrėjai taip pat palygino smegenų veiklos modelių variacijos lygį, kai vaikai, paaugliai ir suaugusieji teisingai sprendė matematikos uždavinius. Smegenų veiklos modeliai paaugliams ir suaugusiems buvo stabilesni nei vaikams, o tai rodo, kad smegenims geriau sprendžiant matematikos uždavinius, jų veikla tampa nuoseklesnė, pranešė mokslininkai.

Kitas žingsnis - palyginti naujas išvadas apie įprastą matematikos mokymąsi su tuo, kas vyksta vaikams, turintiems matematikos mokymosi sutrikimų, teigia Menonas.

„Vaikams, turintiems matematikos mokymosi sutrikimų, žinome, kad gebėjimas sklandžiai gauti faktus yra pagrindinė problema ir lieka jiems kliūtimi vidurinėje mokykloje ir kolegijoje“, - sakė jis.

„Ar tai, kad hipokampas negali suteikti patikimo pastolio, kad ankstyvosiose mokymosi stadijose būtų galima gerai matematikos faktus pavaizduoti kitose smegenų dalyse, todėl vaikas ir toliau naudoja neefektyvias strategijas spręsdamas matematikos problemas? Mes norime tai išbandyti “.

Tyrimas buvo paskelbtas 2007 m Gamtos neuromokslas.

Šaltinis: Stanfordo universiteto medicinos centras