Есть ли у вас математические способности? Новое исследование показывает, что уровни двух ключевых нейротрансмиттеров могут предсказать математические способности человека, предполагая, что химия мозга может играть роль для тех, кто считает математику легкой.
В новом исследовании приняли участие 255 субъектов, от шестилетних школьников до студентов университетов. Исследование было сосредоточено на двух нейротрансмиттерах, которые, как известно, играют роль в пластичности мозга и обучении, – глутамате и гамма-аминомасляной кислоте (ГАМК).
Основываясь на предшествующих исследованиях, основное внимание было уделено двум областям мозга, связанным с математическими способностями – левой внутри теменной борозде (IPS) и левой средней лобной извилине (MFG).
Результаты были поразительно противоречивыми. У самых молодых испытуемых высокий уровень ГАМК и низкий уровень глутамата в IPS неизменно ассоциировались с высокими математическими навыками.
Но в старшей университетской когорте наблюдалась полная противоположность; низкий уровень ГАМК и высокий уровень глутамата были связаны с сильными математическими способностями. Уровни обоих нейротрансмиттеров в MFG не связаны с математическими навыками.
Когорта была протестирована дважды в течение 18 месяцев, что позволило исследователям увидеть, могут ли эти уровни нейротрансмиттеров предсказать математические способности в будущем. И это сработало, поскольку уровни нейротрансмиттеров эффективно предсказывали успех на математических тестах, завершенных через полтора года.
На данном этапе неясны причины этих различий в химии мозга старших и младших учеников. Исследователи предполагают, что «концентрации ГАМК и глутамата увеличивают или ограничивают пластичность данной когнитивной функции в зависимости от чувствительного периода этой когнитивной функции».
Таким образом, возможно, что высокий уровень ГАМК может улучшить математические способности маленьких детей в критический период развития мозга, в то время как аналогичный высокий уровень ГАМК может ухудшить те же самые математические навыки на более позднем этапе жизни.
Рой Кадош, один из исследователей, работающих над проектом, говорит, что открытие этого переключателя развития указывает на неизвестный сдвиг в пластичности мозга, который происходит в какой-то момент в подростковом возрасте.
«Наше открытие переключателей развития в связи между ГАМК и глутаматом и академическими достижениями подчеркивает общий, неизвестный принцип пластичности», – говорит Рой Кадош. «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».
Другое недавнее исследование той же группы специально изучало уровни ГАМК в средней лобной извилине (MFG) у детей от 14 до 18 лет. Это исследование показало, что уровни MFG могут эффективно предсказать, успешно ли школьник осваивает математику или нет.
Дальнейшие исследования позволят выяснить, могут ли определенные учебные мероприятия помочь детям, менее интересующимся математикой, чтобы эти области мозга по-прежнему получали необходимую им развивающую тренировку.
«Не каждому подростку нравится математика, поэтому нам необходимо изучить возможные альтернативы, такие как обучение логике и рассуждению, которые затрагивают ту же область мозга, что и математика», – говорит Рой Кадош.
Новое исследование было опубликовано в журнале PLOS Biology.
Источник: