Исследование о влиянии стимуляции мозга на обучение математике
Согласно исследованию, опубликованному в журнале PLOS Biology, Рой Коэн Кадош из Университета Суррея (Великобритания) и его коллеги выяснили, что сила определённых нейронных связей может предсказывать, насколько хорошо человек способен изучать математику. Более того, лёгкая электрическая стимуляция этих сетей может улучшить процесс обучения.
Ранние преимущества и нейробиология математического обучения
Когда дело касается когнитивных навыков, таких как чтение и математика, ранние преимущества имеют тенденцию усиливаться со временем. Однако математические способности, по-видимому, стабилизируются с детства до взрослого возраста, что поднимает вопрос о том, что врождённые характеристики мозга могут формировать академические результаты независимо от внешних факторов, таких как социально-экономический статус.
Чтобы лучше понять нейробиологию математического обучения, авторы измерили силу связи между областями мозга, связанными с изучением математики, пока 72 участника выполняли пятидневное математическое задание.
Методы исследования
Во время решения математических задач, требующих либо расчёта решения, либо механического запоминания, участники получали слабую электрическую стимуляцию либо в дорсолатеральной префронтальной коре (dlPFC), которая играет важную роль в исполнительных функциях и расчётах; либо в задней теменной коре (PPC), которая связана с воспоминаниями; либо плацебо. Они также использовали магнитно-резонансную спектроскопию для измерения двух химических веществ в мозге — глутамата и ГАМК, которые указывают на текущую способность мозга к обучению и изменениям.
Исследователи обнаружили, что более сильная базовая связь между dlPFC, PPC и гиппокампом — областью, участвующей в долговременной памяти и обобщении алгоритмов для решения задач — предсказывала лучшие результаты в математике, когда участников просили рассчитать решение, но не когда они его запоминали.
Люди со слабыми связями между областями dlPFC и PPC улучшили навыки расчёта после электрической стимуляции dlPFC. Авторы предполагают, что эти результаты указывают на возможность использования стимуляции мозга для помощи в обучении математике людям, испытывающим трудности из-за биологических недостатков.
Авторы также выявили сложную взаимосвязь между нейрохимией, пластичностью мозга и коммуникацией между областями, связанными с исполнительными функциями и памятью. Будущие исследования должны более глубоко изучить эти взаимосвязи и проверить, может ли подобный подход к нейромодуляции помочь людям за пределами лаборатории.
Профессор Рой Коэн Кадош, ведущий автор исследования и руководитель Школы психологии в Университете Суррея, сказал: «До сих пор большинство усилий по улучшению образования были сосредоточены на изменении окружающей среды — подготовке учителей, пересмотре учебных программ — при этом в значительной степени упуская из виду нейробиологию учащегося».
«Тем не менее растущее число исследований показало, что биологические факторы часто объясняют образовательные результаты в математике более убедительно, чем факторы окружающей среды».
«Интегрируя знания из психологии, неврологии и образования для разработки инновационных методов, направленных на устранение нейробиологических ограничений, мы можем помочь большему числу людей реализовать свой потенциал, расширить доступ к различным карьерным путям и снизить долгосрочное неравенство в доходах, здоровье и благополучии».