JN: трудности с математикой у детей связаны с тем, как мозг реагирует на ошибки

Исследователи из Стэнфордского университет под руководством Хесанг Чанг выяснили, что трудности с математикой у части детей связаны не только с пониманием чисел, но и с тем, как мозг реагирует на ошибки. Работа опубликована в журнале The Journal of Neuroscience (JN).

В исследовании детям предлагали простые задания на сравнение величин.

В одних случаях нужно было определить, какое из двух чисел больше — например, 4 или 7. В других — выбрать более многочисленную группу точек, что требовало быстрой оценки количества без опоры на символы. Такой подход позволил проверить как знание числовых обозначений, так и базовое восприятие количества.

Однако ученые анализировали не только правильность ответов. С помощью математической модели они отслеживали, как меняется поведение ребенка от задания к заданию: корректирует ли он стратегию после ошибки и насколько стабильно действует в течение серии попыток.

Результаты показали: дети с математическими трудностями реже меняли стратегию после неправильного ответа. Даже сталкиваясь с разными типами ошибок, они не адаптировали подход к решению. Именно неспособность гибко корректировать мышление оказалась ключевым отличием от сверстников с типичными математическими навыками.

Чтобы понять, что происходит на уровне мозга, исследователи использовали методы нейровизуализации. Сканирование показало, что у детей с выраженными трудностями наблюдалась пониженная активность в зонах, отвечающих за контроль выполнения задач и корректировку поведения. Эти области связаны с так называемым когнитивным контролем — способностью отслеживать ошибки, менять стратегию и приспосабливаться к новой информации.

Более того, уровень активности в этих регионах позволял предсказать, относится ли ребенок к группе с типичным или атипичным развитием математических навыков. Это указывает на то, что различия в работе мозга могут играть существенную роль в формировании учебных трудностей.

По словам Чанг, выявленные особенности, вероятно, выходят за рамки одной только математики. "Эти нарушения могут быть не специфичны исключительно для числовых навыков, а отражать более общие когнитивные процессы, связанные с мониторингом выполнения задач и адаптацией поведения по мере обучения", — отметила исследовательница.

Авторы планируют проверить свою модель на более широкой и разнообразной выборке, включая детей с другими видами учебных трудностей. Это поможет понять, насколько проблемы с адаптацией стратегии являются универсальным механизмом, лежащим в основе академических сложностей.