Pregledi možganov prikazujejo, kako se otroški možgani spreminjajo z učenjem
Ta uporaba slikanja možganov med vsakodnevnimi aktivnostmi odpira vrata preučevanju drugih miselnih procesov v naravoslovnih okoljih in bo nekoč lahko pomagala pri diagnosticiranju in zdravljenju učnih težav.
Znanstveniki pravijo, da zdaj začenjajo uporabljati slikanje možganov, da bi razumeli, kako ljudje obdelujejo misli med resničnimi izkušnjami.
Na primer, raziskovalci so primerjali posnetke odraslih, ki gledajo zabaven film, da bi ugotovili, ali so živčni odzivi pri različnih posameznikih podobni.
"Toda to je prva študija, ki metodo uporablja kot orodje za razumevanje razvoja," je povedala vodilna avtorica dr. Jessica Cantlon, kognitivna znanstvenica z univerze v Rochesterju.
Strokovnjaki upajo, da bo lahko boljše razumevanje razvoja možganov znanstvenikom pomagalo ugotoviti vzrok učnih težav.
"Psihologi imajo vedenjske teste, da bi poskušali ugotoviti dno učnih motenj, vendar te nove slikovne študije ponujajo popolnoma neodvisen vir informacij o učenju otrok na podlagi dogajanja v možganih," je dejal Cantlon.
Ugotovitve o nevroslikanju so podrobno opisane v novi študiji, ki jo je objavila revija Javne knjižnice znanosti o odprtem dostopu PLoS Biology.
V preiskavi si je 27 otrok med 4. in 11. letom in 20 odraslih ogledalo isti 20-minutni video "Sezamova ulica". Tako kot običajni program so tudi na posnetku bili različni kratki posnetki, osredotočeni na številke, besede, oblike in druge predmete. Nato so otroci opravljali standardizirane IQ teste za matematiko in besedne sposobnosti.
Da bi zajeli nevronski odziv na predstavo, so se raziskovalci obrnili na funkcionalno slikanje z magnetno resonanco (fMRI). Za razliko od rentgenskih žarkov, preiskav CAT in drugih vrst slikanja možganov fMRI ne vključuje tveganj, injekcij, operacij ali izpostavljenosti sevanju.
Z uporabo magnetnih polj skeniranje možgane skoraj segmentira v tridimenzionalno mrežo s približno 40.000 slikovnimi pikami, znano kot vokseli, in meri intenzivnost nevronskega signala v vsakem od teh majhnih sektorjev.
Študija je naredila 609 posnetkov vsakega udeleženca, vsake dve sekundi, ko so gledali Big Bird, Count, Elmo in druge zvezde izobraževalne serije. Z uporabo statističnih algoritmov so raziskovalci nato za otroke in odrasle ustvarili "nevronske zemljevide" miselnih procesov in primerjali skupine.
Rezultat? Otroci, katerih nevronske karte so bolj podobne nevronskim zemljevidom odraslih, so na standardiziranih matematičnih in besednih testih dosegli višje rezultate. Z drugimi besedami, živčna struktura možganov se, tako kot drugi deli telesa, razvija po predvidljivih poteh, ko dozorevamo.
Študija je tudi potrdila, kje v možganih so te razvojne sposobnosti. Za verbalne naloge so nevronski vzorci, podobni odraslim, na območju Broce, ki je vključeno v govor in jezik, napovedovali višje ocene verbalnih testov pri otrocih. Za matematiko so bili boljši rezultati povezani z zrelejšimi vzorci v intraparietalnem sulkusu (IPS), predelu možganov, za katerega je znano, da sodeluje pri obdelavi števil.
Avtorji trdijo, da uporaba običajnih dejavnosti, kot je gledanje televizije, lahko bolj natančen pokazatelj učenja in razvoja možganov otrok v resničnem svetu kot kratke in preproste naloge, značilne za študije fMRI. Tako kot video "Sezamova ulica" so tudi učna okolja v šolah zapletena skupaj z akademskim poukom, pišejo avtorji.
Da bi preizkusili to predpostavko, sta Cantlon in Li otroka izvajala tradicionalne naloge fMRI z ujemanjem preprostih slik obrazov, številk, besed ali oblik. Med temi bolj omejenimi aktivnostmi s preprostimi slikami živčni odzivi otrok niso napovedovali rezultatov svojih testov, za razliko od bolj naravne naloge gledanja "Sezamove ulice".
Študija sicer ne zagovarja gledanja televizije, vendar kaže, da so "nevronski vzorci med vsakodnevno dejavnostjo, kot je gledanje televizije, povezani z intelektualno zrelostjo človeka," je dejal Cantlon.
»Ni tako, da če otroka postavite pred izobraževalni televizijski program, da se nič ne dogaja - da možgani kar nekako izstopajo. Namesto tega vidimo, da so vzorci nevronske aktivnosti, ki jih kažejo otroci, pomembni in povezani z njihovimi intelektualnimi sposobnostmi. "
Vir: Univerza v Rochesterju
