Исследователи из Стэнфордского университета под руководством Хесанг Чанг пришли к выводу, что проблемы с математикой у части детей связаны не только с пониманием чисел, но и с особенностями реакции мозга на ошибки. Работа опубликована в журнале The Journal of Neuroscience.
В ходе исследования детям предлагали выполнить простые задания на сравнение величин. В одних случаях необходимо было определить, какое из двух чисел больше, в других — выбрать более многочисленную группу точек, что требовало быстрой оценки количества без опоры на символы. Такой формат позволил ученым проверить как знание числовых обозначений, так и базовое восприятие количества.
Однако ключевое внимание уделялось не только правильности ответов. С помощью математической модели исследователи анализировали, как меняется поведение ребенка от задания к заданию: корректирует ли он стратегию после ошибки и насколько последовательно действует в серии попыток.
Результаты показали, что дети с выраженными математическими трудностями значительно реже меняют подход после неправильного ответа. Даже сталкиваясь с разными типами ошибок, они не адаптируют стратегию решения. Именно сниженная гибкость мышления стала главным отличием от сверстников с типичным уровнем математических навыков.
Для изучения нейронных механизмов ученые использовали методы нейровизуализации. Сканирование выявило пониженную активность в областях мозга, отвечающих за контроль выполнения задач и корректировку поведения. Эти зоны связаны с когнитивным контролем — способностью отслеживать ошибки, менять стратегию и адаптироваться к новой информации.
Кроме того, уровень активности в этих регионах позволял с высокой точностью определить, относится ли ребенок к группе с типичным или атипичным развитием математических навыков. По словам Чанг, выявленные особенности, вероятно, не ограничиваются исключительно числовыми способностями и могут отражать более общие когнитивные процессы, связанные с мониторингом выполнения задач и адаптацией поведения в процессе обучения.
Авторы намерены протестировать разработанную модель на более широкой и разнообразной выборке, включая детей с другими формами учебных трудностей, чтобы оценить, насколько выявленный механизм универсален для академических сложностей.