Хипокампът и математиката

Учените вече имат отговор на въпроса, защо способностите за смятане на едни се развиват по-добре, а при други прогресират бавно с годините. Изследването на учените е публикувано неотдавна в сп. Nature Neuroscience.

С редки изключения ние не помним това, което се е случило с нас в най-ранно детство. Не става дума за това, че обемът на човешката памет е ограничен по някакъв начин, а за това, че връзките в главния мозък преди и след тригодишна възраст са устроени принципно различно. Същото, макар и в по-малък мащаб, може да се каже и за по-късна възраст, когато се учим да смятаме.

Работата на невробиолози от САЩ и Южна Корея показват, че между 7 и 9 години децата превключват на нова стратегия за решаване на задачи. Последното е било известно и по-рано, но само на ниво психология. Изследването, за което става дума, е използвало функционална магнитно-резонансна томография, за да покаже как се променят взаимовръзките между различните части на мозъка.

Учените сравнили методите, по които доброволци от три групи решавали аритметични задачи. В първата влизали деца на възраст от 7 до 9 години, във втората – тийнейджъри на 14–17 години, в третата – младежи и девойки на 19–22 г.

На първия етап доброволците събирали две числа от 1 до 9 и назовавали отговора на глас. Едновременно с това изследователите фиксирали поведението им и определяли каква стратегия е приложил един или друг участник. След решението на предложените примери доброволците трябвало сами да разкажат дали са събирали, или са се опитали да си спомнят вече известния им резултат.

На втория етап била задействана функционална магнитно-резонансна томография (фМРТ). Задачата на доброволците тук била друга – те трябвало наум да определят правилно ли е съставен пример от типа „2+8 = 12“. В контролното задание, което доброволците от всички възрасти изпълнявали по един и същи начин, към числата от 1 до 9 добавяли единица.

За разлика от младежите и тийнейджърите, 7–9-годишните деца преминавали тестовете и сканирането два пъти с разлика около година, за да може да се разбере динамиката на тяхното развитие. За този период при повечето от малките доброволци забележително се увеличила активността на хипокампа по време на решаването на задачи.

Хипокампът е мозъчна структура, отговорна, освен всичко останало, и за запомнянето на факти и извличането им от паметта. Активността на лобните области на мозъчната кора, отговарящи за сметките и планирането, напротив – намаляла. Едновременно с това децата при смятане започнали по-малко да разчитат на изчисленията с пръсти и наум и повече – на спомнянето на вече известни им резултати.

Впрочем нито една мозъчна част не работи изолирано от другите. В хода на изследването се изяснило, че важно е не колко силно е задействат хипокампът при смятане (той се оказвал по-малко активен при тийнейджърите и младежите), а това доколко балансирани са неговите връзки с другите мозъчни отдели.

Например когато фМРТ регистрирала особено силно взаимодействие между хипокампа и кората, доброволецът независимо от възрастта разчитал повече на паметта, отколкото на изчисленията.

Резултатите от работата потвърждават това, което вече знаем от психологията – начинът на мислене се променя през живота. Това, разбира се, засяга не само аритметиката. Сега имаме неврофизиологично обяснение за това, защо възрастните и децата решават задачи, пък и изобщо мислят различно – отговорът е в това как хипокампът взаимодейства с останалия мозък.

Каква информация предава той на кората и каква получава в отговор, още не е ясно. Впрочем това може да се изясни, ако се проведе аналогично изследване с деца, на които математиката не се удава без бой, или такива, при които са диагностицирани увреждания на хипокампа, отбелязват учените.