Математические способности можно предсказать по МРТ

Нейротрансмиттеры - это химические вещества, имеющие решающее значение для правильного функционирования мозга, ответственные за передачу сообщений между нейронами и другими типами клеток.

Таким образом, они являются фундаментальной частью того, как нейроны передают сигналы другим клеткам, но не только это - согласно новому исследованию, активность нейротрансмиттеров может даже указывать на то, насколько мы хороши (или плохи) в математике.

В ходе исследования были проанализированы два нейромедиатора: глутамат и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК), которые, как уже известно, связаны с пластичностью мозга и нашей способностью к обучению, при этом исследователи внимательно изучали левую часть интрапариетальной борозды (IPS) мозга, в частности.

Глутамат и ГАМК на самом деле выполняют взаимодополняющие роли в головном мозге, потому что глутамат возбуждает нейроны, а ГАМК их ингибирует, баланс, который считается важным для восприятия новой информации.

Более того, IPS ранее был связан с навыками в математике, но здесь команда хотела изучить это местоположение мозга и эти нейротрансмиттеры в течение более длительного периода времени, причем на людях, а не на моделях животных.

"В отличие от предыдущих исследований на людях или животных, которые фокусировались на более узких стадиях развития, наше поперечно-продольное исследование предполагает, что связь между пластичностью и возбуждением и торможением мозга на разных стадиях вряд ли будет неизменной", - говорит нейробиолог Рой Коэн Кадош из Оксфордского университета в Великобритании.

Другими словами, связь между этими нейротрансмиттерами и когнитивными способностями, кажется, со временем меняется - фактически, она полностью меняется.

В исследовании приняли участие 255 молодых людей в возрасте от шести лет до студентов университетов, с последующими тестами, проведенными позднее подмножеством группы.

Объединение данных первого и второго математических тестов с МРТ-сканированием показало, что уровни нейротрансмиттеров, зарегистрированные в более раннюю дату, могут предсказать математические навыки на более позднюю дату, в среднем на 1,5 года спустя.

У детей более высокие уровни ГАМК и более низкие уровни глутамата были связаны с лучшими арифметическими вычислениями, но у более старших, взрослых добровольцев именно те, у кого был более низкий уровень ГАМК и более высокий уровень глутамата в IPS, лучше всего выполняли математические задания, которые им давали.

"Наше открытие переключателей развития в связи между ГАМК и глутаматом и академическими достижениями подчеркивает общий, неизвестный принцип пластичности", - говорит Кадош.

Почему именно это происходит, не совсем понятно, хотя кажется, что где-то на границе между детством и взрослостью эти нейротрансмиттеры начинают работать по-другому - вместе со всеми другими биологическими изменениями, которые происходят по мере взросления.

Одна из возможностей, выдвигаемых исследователями, заключается в том, что повышенный уровень ГАМК на ранних этапах развития способствует усвоению математики, но по мере того, как мы становимся старше, такой же более высокий уровень ГАМК может ухудшить наши математические навыки. Чтобы это точно выяснить, потребуются дальнейшие исследования.

В конце концов, результаты, изложенные здесь, можно было бы даже использовать, чтобы помочь учителям найти подходы, которые сохранят интерес детей к математике - одному из основных предметов, изучаемых в школе, с применением практически во всех сферах жизни.

"Наши результаты также имеют важное значение для разработки программ вмешательства на основе мозга, которые мы надеемся изучить в будущем", - говорит Кадош.

Напомним, ранее сообщалось, что решена одна из сложнейших математических задач.

Источник