Smadzeņu skenēšana parāda, kā mainās bērnu smadzenes, mācoties
Šāda smadzeņu attēlveidošanas izmantošana ikdienas aktivitātēs paver iespējas izpētīt citus domāšanas procesus naturālistiskā vidē un kādreiz var palīdzēt diagnosticēt un ārstēt mācīšanās traucējumus.
Zinātnieki saka, ka tagad viņi sāk izmantot smadzeņu attēlveidošanu, lai saprastu, kā cilvēki reālajā dzīvē piedzīvo domas.
Piemēram, pētnieki ir salīdzinājuši pieaugušo skenējumus, kuri skatās izklaidējošu filmu, lai noskaidrotu, vai dažādu indivīdu nervu reakcijas ir līdzīgas.
"Bet tas ir pirmais pētījums, kurā metodi izmanto kā attīstības izpratnes instrumentu," sacīja vadošā autore Džesika Kantlone, Ph.D., kognitīvā zinātniece Ročesteras universitātē.
Eksperti cer, ka labāka smadzeņu attīstības izpratne var palīdzēt zinātniekiem noteikt mācīšanās traucējumu cēloni.
"Psihologiem ir uzvedības testi, lai mēģinātu apgūt mācīšanās traucējumus, taču šie jaunie attēlveidošanas pētījumi sniedz pilnīgi neatkarīgu informācijas avotu par bērnu mācīšanos, pamatojoties uz smadzenēs notiekošo," sacīja Kantlons.
Neiro attēlveidošanas atklājumi ir sīki aprakstīti jaunajā pētījumā, ko publicējis Publiskās zinātnes bibliotēkas atvērtās piekļuves žurnāls PLoS Biology.
Izmeklēšanai 27 bērni vecumā no 4 līdz 11 gadiem un 20 pieaugušie noskatījās to pašu 20 minūšu video “Sezama iela”. Tāpat kā parastajā programmā, ierakstā tika parādīti dažādi īsi klipi, kas koncentrēti uz skaitļiem, vārdiem, formām un citiem priekšmetiem. Pēc tam bērni kārtoja standartizētus IQ testus matemātikai un verbālajām spējām.
Lai uztvertu nervu reakciju uz izrādi, pētnieki pievērsās funkcionālās magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (fMRI) skenēšanai. Atšķirībā no rentgena, CAT skenēšanas un cita veida smadzeņu attēlveidošanas, fMRI neietver nekādus riskus, injekcijas, operācijas vai pakļaušanu radiācijai.
Izmantojot magnētiskos laukus, skenēšana faktiski segmentē smadzenes trīsdimensiju tīklā ar apmēram 40 000 pikseļiem, kas pazīstami kā vokseli, un mēra nervu signāla intensitāti katrā no šiem sīkajiem sektoriem.
Pētījums radīja 609 katra dalībnieka skenējumus, vienu reizi divās sekundēs, vērojot Big Bird, Count, Elmo un citas izglītības sērijas zvaigznes. Pēc tam, izmantojot statistikas algoritmus, pētnieki izveidoja domāšanas procesu “neironu kartes” bērniem un pieaugušajiem un salīdzināja grupas.
Rezultāts? Bērni, kuru neironu kartes vairāk atgādināja pieaugušo neironu kartes, standartizētos matemātikas un verbālajos testos guva augstākus rezultātus. Citiem vārdiem sakot, smadzeņu neironu struktūra, tāpat kā citas ķermeņa daļas, mums attīstoties attīstās pa paredzamiem ceļiem.
Pētījums arī apstiprināja, kur smadzenēs atrodas šīs attīstošās spējas. Verbālo uzdevumu veikšanai pieaugušajiem līdzīgi neironu modeļi Brokas apgabalā, kas ir iesaistīti runā un valodā, paredzēja augstākus verbālo testu rezultātus bērniem. Matemātikai labākie rādītāji tika saistīti ar nobriedušākiem modeļiem intraparietālā sulcus (IPS) - smadzeņu reģionā, kas, kā zināms, ir iesaistīts skaitļu apstrādē.
Autori apgalvo, ka parasto darbību, piemēram, televizora skatīšanās, izmantošana var sniegt precīzāku bērnu mācīšanās un smadzeņu attīstības rādītāju reālajā pasaulē nekā īsi un vienkārši uzdevumi, kas raksturīgi fMRI pētījumiem. Tāpat kā videoklips “Sezama iela”, arī mācību vide skolās ir sarežģīti bagāta ar akadēmiskajām stundām, raksta autori.
Lai pārbaudītu šo pieņēmumu, Kantlons un Li lika bērniem veikt tradicionālos fMRI uzdevumus, pieskaņojot vienkāršus sejas, skaitļu, vārdu vai formu attēlus. Veicot šīs ierobežotākās aktivitātes ar vienkāršiem attēliem, bērnu neironu atbildes neparedzēja viņu testa rezultātus, atšķirībā no dabiskāka uzdevuma skatīties “Sezama ielu”.
Lai gan pētījums neatbalsta TV skatīšanos, tas tomēr parāda, ka "nervu modeļi ikdienas aktivitātēs, piemēram, televizora skatīšanās, ir saistīti ar cilvēka intelektuālo briedumu," sacīja Kantlons.
"Nav tā, ka, ja jūs ievietojat bērnu izglītības TV programmas priekšā, ka nekas nenotiek - smadzenes vienkārši izplūst. Tā vietā mēs redzam, ka bērnu darbības modeļi ir nozīmīgi un saistīti ar viņu intelektuālajām spējām. ”
Avots: Ročesteras universitāte
