Образното изследване проследява мозъчната дейност, свързана с решаването на проблеми

Нов изследователски подход, използващ невровизуални данни, разкрива, че мозъкът напредва през отделни фази, докато индивидът решава предизвикателни проблеми.

Чрез комбиниране на две аналитични стратегии изследователите са успели да използват функционални MRI данни, за да идентифицират модели на мозъчна активност, които придружават четири отделни етапа на решаване на проблеми.

„Начинът, по който учениците решават този вид проблеми, беше пълна загадка за нас, докато не приложихме тези техники“, казва психологът Джон Андерсън от Университета Карнеги Мелън, водещ изследовател на изследването.

„Сега, когато учениците седят там и се замислят, можем да разберем какво мислят всяка секунда.“

Прозренията от тази работа в крайна сметка могат да бъдат приложени към дизайна на по-ефективно обучение в клас, казва Андерсън.

Изследването се появява вПсихологическа наука, списание на Асоциацията за психологически науки.

Изследването произтича от текуща линия на разследване, която използва мозъчни образи, за да разбере последователността на процесите, които са в основата на мисленето. Докато изследванията на невроизображенията дават прозорец към различни аспекти на познанието, как тези части се съчетават в едно цяло, тъй като хората изпълняват реални задачи в реално време, не е ясно разбрано.

Андерсън се чудеше дали два аналитични подхода - многовокселен анализ на модела (MVPA) и скрити полумарковски модели (HSMM) - могат да бъдат комбинирани, за да хвърлят светлина върху различните етапи на мислене.

MVPA обикновено се използва за идентифициране на моментни модели на активиране; добавянето на HSMM, предположи Андерсън, ще даде информация за това как тези модели се играят с течение на времето.

Андерсън и колегите му Aryn A. Pike и Jon M. Fincham решават да приложат този комбиниран подход към данните за невроизображение, събрани от участниците, докато решават специфични видове математически задачи.

За да преценят дали идентифицираните етапи са нанесени на действителните етапи на мислене, изследователите манипулират различни характеристики на математическите задачи. За да направят това, те създадоха някои проблеми, които изискват повече усилия при изготвянето на подходящ план за решение и други, които изискват повече усилия за изпълнението на решението.

Целта беше да се провери дали тези манипулации имат специфичните ефекти, които бихме очаквали върху продължителността на различните етапи.

Изследователите доведоха 80 участници в лабораторията - след практикуване с използване на специфични стратегии за решаване на математически задачи, участниците след това отговориха на поредица от целеви проблеми, докато бяха в скенера. Те получиха обратна връзка за всеки проблем, като отговорите стават зелени, ако са верни, и червени, ако са неправилни.

Използвайки метода HSMM-MVPA за анализ на данните за невроизобразяване, Андерсън и колегите идентифицират четири етапа на познание: кодиране, планиране, решаване и реагиране.

Резултатите показаха, че етапът на планиране обикновено е по-дълъг, когато проблемът изисква повече планиране, а етапът на решение обикновено е по-дълъг, когато решението е по-трудно за изпълнение, което показва, че методът е нанесен на реални етапи на познанието, които са били диференцирано засегнати от различни характеристики на проблемите.

„Обикновено изследователите разглеждат общото време за изпълнение на задачата като доказателство за етапите, свързани с изпълнението на тази задача, и как те са свързани“, казва Андерсън. „Методите в този документ ни позволяват да измерваме етапите директно.“

Въпреки че изследването се фокусира специално върху математическото решаване на проблеми, методът обещава по-широко приложение, твърдят изследователите.

Използването на същия метод с техники за образна диагностика на мозъка, които имат по-голяма времева разделителна способност, като ЕЕГ, може да разкрие още по-подробна информация за различните етапи на когнитивната обработка.

Източник: Асоциация за психологически науки