Мозъчните сканирания показват как детските мозъци се променят с ученето
Това използване на изображения на мозъка по време на ежедневни дейности отваря вратата за изучаване на други мисловни процеси в натуралистични условия и може един ден да помогне за диагностициране и лечение на обучителни увреждания.
Учените казват, че сега започват да използват изображения на мозъка, за да разберат как хората обработват мисълта по време на реални преживявания.
Например, изследователите сравняват сканирането на възрастни, гледащи забавен филм, за да видят дали невронните реакции са сходни при различните индивиди.
„Но това е първото изследване, което използва метода като инструмент за разбиране на развитието“, казва водещият автор Джесика Кантлон, д-р, когнитивен учен от Университета в Рочестър.
Експертите се надяват, че по-доброто разбиране на развитието на мозъка може да помогне на учените да определят причината за обучителните затруднения.
„Психолозите провеждат поведенчески тестове, за да се опитат да разберат дъното на уврежданията в обучението, но тези нови образни изследвания предоставят напълно независим източник на информация за ученето на децата въз основа на случващото се в мозъка“, каза Кантлон.
Констатациите за невроизобразяването са подробно описани в ново проучване, публикувано от списанието с отворен достъп на Public Library of Science PLoS Biology.
За разследването 27 деца на възраст между 4 и 11 години и 20 възрастни гледаха същия 20-минутен видеоклип на „Улица Сезам“. Подобно на обикновената програма, записът включваше множество кратки клипове, фокусирани върху цифри, думи, форми и други обекти. След това децата направиха стандартизирани тестове за интелигентност за математика и словесни способности.
За да заснемат невронния отговор на шоуто, изследователите се насочиха към функционални магнитно-резонансни томографии (fMRI). За разлика от рентгеновите лъчи, CAT сканирането и други видове изображения на мозъка, fMRI не включва рискове, инжекции, операция или излагане на радиация.
Използвайки магнитни полета, сканирането на практика сегментира мозъка в триизмерна мрежа от около 40 000 пиксела, известна като воксели, и измерва интензивността на невронния сигнал във всеки от тези малки сектори.
Проучването е направило 609 сканирания на всеки участник, по един на всеки две секунди, докато са гледали Голямата птица, Графа, Елмо и други звезди от образователната поредица. След това използвайки статистически алгоритми, изследователите създадоха „невронни карти“ на мисловните процеси за деца и възрастни и сравниха групите.
Резултатът? Деца, чиито невронни карти приличат повече на невронните карти на възрастни, постигнаха по-високи резултати при стандартизирани математически и словесни тестове. С други думи, нервната структура на мозъка, подобно на други части на тялото, се развива по предсказуеми пътища, докато узряваме.
Изследването също така потвърди къде в мозъка се намират тези развиващи се способности. За вербални задачи, подобни на възрастни невронни модели в района на Broca, който участва в речта и езика, предсказват по-високи резултати от вербални тестове при деца. По математика по-добри резултати са свързани с по-зрели модели в интрапариеталната бразда (IPS), област на мозъка, за която е известно, че участва в обработката на числата.
Използването на нормални дейности, като гледане на телевизия, може да осигури по-точен индикатор за ученето и развитието на мозъка на децата в реалния свят, отколкото кратките и прости задачи, типични за изследванията на fMRI, твърдят авторите. Подобно на видеоклипа на „Улица Сезам“, учебните среди в училищата са богати на сложност, заедно с академичните уроци, пишат авторите.
За да проверят това предположение, Кантлон и Ли накараха децата да изпълняват традиционни fMRI задачи чрез съвпадение на прости снимки на лица, цифри, думи или фигури. По време на тези по-ограничени занимания с прости образи, невронните отговори на децата не предсказваха резултатите от тестовете им, за разлика от по-натуралистичната задача да гледат „Улица Сезам“.
Въпреки че проучването не застъпва гледането на телевизия, то показва, че „невронните модели по време на ежедневна дейност като гледане на телевизия са свързани с интелектуалната зрялост на човека“, каза Кантлон.
„Не е така, че ако поставите дете пред образователна телевизионна програма, нищо не се случва - че мозъкът просто изчезва. Вместо това, което виждаме е, че моделите на нервна активност, които децата показват, са значими и свързани с техните интелектуални способности. "
Източник: Университет в Рочестър
