Görüntüleme Çalışması Çocukların Gerçekleri Nasıl Ezberlediklerini Gösteriyor

Yeni beyin görüntüleme araştırması, çocuklar temel matematik gerçeklerini öğrenirken beynin kendini nasıl yeniden düzenlediğini ortaya koyuyor.

Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi araştırmacıları, "Çocuklar temel aritmetiği öğrendikçe, parmaklarına güvenerek problem çözmekten gerçekleri bellekten almaya geçerler" dedi. Araştırmacılar, "Geçiş bazı çocuklar için diğerlerinden daha kolay geliyor, ancak kimse nedenini bilmiyor" dedi.

Yeni çalışmaları, çoğu hipokampus olarak bilinen hafıza merkezini içeren, kesin olarak düzenlenmiş bir beyin değişiklikleri grubunun dönüşüm için kritik olduğunu gösteriyor.

Psikiyatri ve davranış bilimleri profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı Vinod Menon, "Çocukların nasıl yeni bilgiler edindiklerini anlamak ve bazı çocukların hafızadan gerçekleri diğerlerinden daha iyi öğrenmeyi neden öğrendiklerini belirlemek istedik" dedi.

"Bu çalışma, her çocukta bilişsel gelişim boyunca meydana gelen dinamik değişikliklere ilişkin fikir veriyor."

Çalışma aynı zamanda çocukların ve yetişkinlerin beyinlerinin matematik problemlerini nasıl çözdüğüne dair önceki araştırmalara da katkıda bulunuyor. Çalışma, çocukların hipokampus ve prefrontal korteks dahil olmak üzere belirli beyin bölgelerini, iki grup aynı tür matematik problemlerini çözerken yetişkinlerden çok farklı şekilde kullandığını gösterdi.

Doktora sonrası araştırmacı Shaozheng Qin, "Çocukluk döneminde hafıza temelli problem çözmeye yönelik hipokampal ve prefrontal katkıların yetişkin beyninden beklediğimiz gibi görünmemesi bizim için şaşırtıcıydı" dedi. makalenin baş yazarı.

Çalışma için 28 çocuk, iki fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme beyin taraması alırken matematik problemlerini çözdü. Taramalar yaklaşık 1,2 yıl arayla yapıldı. Araştırmacılar ayrıca 20 ergen ve 20 yetişkini aynı anda tek bir noktada taradılar.

Çalışmanın başlangıcında çocuklar yedi ile dokuz yaşları arasındaydı. Ergenler 14 ila 17 ve yetişkinler 19 ila 22 yaştı. Tüm katılımcıların normal IQ'ları vardı.

Araştırmacılar, çalışma normal matematik öğrenmeyi incelediğinden, matematikle ilgili öğrenme güçlüğü ve dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu olan potansiyel katılımcılar hariç tutuldu.

Araştırma sırasında, ortalama 8,2 ila 9,4 yaşları arasındaki çocuklar, matematik problemlerini çözmede daha hızlı ve daha doğru hale geldiler ve araştırmacılara göre matematik gerçeklerini hafızadan almaya ve saymaya daha az güvenmeye başladılar.

Stratejideki bu değişimler gerçekleşirken, araştırmacılar çocukların beyinlerinde birkaç değişiklik gördüler. Yeni anıların şekillenmesinde pek çok rolü olan bir bölge olan hipokampus, bir yıl sonra çocukların beyinlerinde daha fazla harekete geçtiğini keşfettiler. Prefrontal ve parietal korteksin parçaları da dahil olmak üzere sayımla ilgili bölgeler daha az aktive edildi.

Araştırmacılar ayrıca, bir yıl sonra hipokampusun prefrontal, ön temporal korteks ve paryetal korteksin birkaç bölümünün hipokampusa daha güçlü bir şekilde bağlanmasıyla birlikte, çocukların beyinlerinin diğer bölümlerine bağlanma derecesinde de değişiklikler gördüler.

Araştırmacılar, "Bu bağlantılar ne kadar güçlüyse, çocuğun matematiksel gerçekleri bellekten geri getirme yeteneği o kadar büyük olur, bu da matematik öğrenme engelleriyle ilgili gelecekteki çalışmalar için bir başlangıç ​​noktası öneren bir bulgu" dedi.

Araştırmacılara göre, çocuklar hipokampüslerini bir yıl sonra daha fazla kullanıyor olsalar da, ergenler ve yetişkinler matematik problemlerini çözerken hipokampuslarından minimum düzeyde yararlandılar. Bunun yerine, neokorteksteki iyi gelişmiş bilgi depolarından matematik gerçeklerini çıkardılar.

Menon, "Bunun anlamı, hipokampusun çocuklarda gerçekleri uzun süreli hafızada öğrenmek ve pekiştirmek için bir iskele sağlamasıdır" dedi.

Hipokampus, matematik problemlerini çözmek için yetişkin benzeri sinirsel bağlantılar kurulurken beynin diğer bölümlerini desteklemeye yardımcı oluyor, diye açıkladı.

"Yetişkinlerde bu yapı iskelesine ihtiyaç yoktur çünkü matematik gerçekleri için hafıza büyük olasılıkla neokortekste konsolide edilmiştir" dedi.

"İlginç bir şekilde," dedi, "araştırma aynı zamanda yetişkin hipokampüsünün çocuklarda olduğu kadar güçlü bir şekilde meşgul olmadığını, ancak yetişkinlerin genellikle neokorteksten aldığı matematik bilgisinin yedek bir kopyasını tuttuğunu gösterdi."

Araştırmacılar ayrıca çocuklar, ergenler ve yetişkinler matematik problemlerini doğru bir şekilde çözdükçe beyin aktivitesi modellerindeki çeşitlilik seviyesini de karşılaştırdılar. Araştırmacıların bildirdiğine göre beynin aktivite örüntüleri ergenlerde ve yetişkinlerde çocuklara göre daha stabildi, bu da beynin matematik problemlerini çözmede daha iyi hale geldikçe aktivitesinin daha tutarlı hale geldiğini gösteriyor.

Menon'a göre bir sonraki adım, normal matematik öğrenimiyle ilgili yeni bulguları matematik öğrenme engelli çocuklarda olanlarla karşılaştırmak.

"Matematik öğrenme engelli çocuklarda, gerçekleri akıcı bir şekilde geri getirme becerisinin temel bir sorun olduğunu ve lise ve üniversitede onlar için bir darboğaz olarak kaldığını biliyoruz" dedi.

"Hipokampus, öğrenmenin ilk aşamalarında beynin diğer bölümlerinde matematik gerçeklerinin iyi temsillerini oluşturmak için güvenilir bir yapı sağlayamıyor ve bu nedenle çocuk matematik problemlerini çözmek için verimsiz stratejiler kullanmaya devam ediyor mu? Bunu test etmek istiyoruz. "

Çalışma yayınlandı Doğa Sinirbilim.

Kaynak: Stanford Üniversitesi Tıp Merkezi