脳スキャンは子供の脳が学習によってどのように変化するかを示します
日常の活動中にこの脳イメージングを使用することで、自然主義的な状況で他の思考プロセスを研究する扉が開かれ、いつか学習障害の診断と治療に役立つ可能性があります。
科学者たちは、人間が実際の経験の中で思考をどのように処理するかを理解するために脳イメージングを使用し始めていると言います。
たとえば、研究者は、面白い映画を見ている大人のスキャンを比較して、神経反応が異なる個人間で類似しているかどうかを確認しました。
「しかし、これは開発を理解するためのツールとしてこの方法を使用する最初の研究です」と主著者であるロチェスター大学の認知科学者であるジェシカ・カントロン博士は述べた。
専門家は、脳の発達のより良い理解が科学者が学習障害の原因を特定するのに役立つことを望んでいます。
「心理学者は、学習障害の原因を突き止めるための行動テストを行っていますが、これらの新しい画像研究は、脳で何が起こっているかに基づいて、子供の学習に関する完全に独立した情報源を提供します」とCantlonは述べました。
ニューロイメージングの結果は、Public Library of Scienceのオープンアクセスジャーナルによって発行された新しい研究で詳しく説明されています PLoS Biology。
調査では、4歳から11歳までの27人の子供と20人の大人が同じ20分の「セサミストリート」ビデオを視聴しました。通常のプログラムと同様に、このレコーディングには、数字、単語、形、その他の主題に焦点を当てたさまざまな短いクリップが含まれていました。その後、子供たちは数学と言語能力について標準化されたIQテストを受けました。
番組への神経反応を捉えるために、研究者たちは機能的磁気共鳴画像法（fMRI）スキャンに目を向けました。 X線、CATスキャン、およびその他の種類の脳イメージングとは異なり、fMRIにはリスク、注射、手術、または放射線への曝露はありません。
スキャンでは、磁場を使用して、脳をボクセルと呼ばれる約40,000ピクセルの3次元グリッドに仮想的にセグメント化し、これらの小さなセクターごとに神経信号の強度を測定します。
調査では、Big Bird、Count、Elmo、その他の教育シリーズのスターを見ている2秒間に1回の割合で、各参加者を609回スキャンしました。その後、統計アルゴリズムを使用して、子供と大人の思考プロセスの「ニューラルマップ」を作成し、グループを比較しました。
結果？ニューラルマップが大人のニューラルマップによく似ている子供は、標準化された数学および口頭のテストでより高いスコアを記録しました。つまり、身体の他の部分と同様に、脳の神経構造は、成熟するにつれて予測可能な経路に沿って発達します。
研究はまた、脳のどこにこれらの発達能力があるかを確認しました。口頭課題については、音声と言語に関与するBroca地域の成人のような神経パターンが、子どもたちの口頭テストのスコアを高く予測しました。数学では、より良いスコアは、頭蓋内溝（IPS）（数字の処理に関与していることが知られている脳の領域）のより成熟したパターンに関連付けられていました。
TV視聴などの通常の活動を使用すると、fMRI研究に典型的な短くて単純なタスクよりも、現実の世界での子供の学習と脳の発達のより正確な指標が得られる可能性があると著者らは主張している。 「セサミストリート」ビデオのように、学校の学習環境はアカデミックレッスンに加えて複雑さが豊富であると著者に書いています。
その仮定をテストするために、CantlonとLiは、顔、数字、単語、または形状の単純な写真を照合することにより、子供たちに従来のfMRIタスクを実行させました。 「セサミストリート」を見るというより自然なタスクとは異なり、単純な画像を使用したこれらのより限られた活動の間、子供たちの神経反応はテストのスコアを予測しませんでした。
研究はテレビの視聴を推奨していませんが、「テレビを視聴するなどの日常活動中の神経パターンは、人の知的成熟度に関連している」ことを示しています、とCantlonは言いました。
「子供を教育用のテレビ番組の前に置いても何も起こらないわけではありません。脳がちょうどゾーンの外に出ているということではありません。代わりに、子供たちが示している神経活動のパターンは意味があり、彼らの知的能力に関連していることがわかります。」
出典：ロチェスター大学
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