数学不灵光,是脑回路上有距离?

人从知道数字到了解数字,直到数学思想的树立,从神经解剖学和神经生理学视点,咱们大脑的神经网络是怎样构建和活动的,详细进程是怎样的?科学家们至今还在研讨中。

陈 曦

“门前大桥下游过一群鸭,快来快来数一数,二四六七八。”这首数字歌,伴跟着很多人的幼年,2、3岁的小朋友就能唱得滚瓜乱熟。不过数字背的熟,就等于会数数吗?格塞尔婴幼儿开展量表是现在临床医师用来丈量婴幼儿发育水平的威望点评东西,在量表中,直到42月龄时,才初次呈现和计数相关的点评项目,大大都发育正常的幼儿在此年龄阶段会用手指着物体数到5。

日前据美国《华盛顿邮报》网站报导,研讨人员经过实验发现,婴儿在可以大声说出数字之前好久就能了解数字的某种重要性了,仅14个月大的幼儿即能知道到数数与数量有关,展现了婴儿大脑是怎样向着杂乱笼统思想的才干开展。现在该研讨还仅仅停留在行为学调查层面,其成果还需求经过神经电生理学、功用印象学等办法,进行更深层面的验证。

人从知道数字到了解数字,把一个个笼统的数字符号和详细事物的数量联络在一起,直到数学思想的树立,从神经解剖学和神经生理学视点,咱们大脑的神经网络是怎样构建和活动的,详细进程是怎样的?科学家们至今还在研讨之中。

1岁的孩子就能“识数”?

在报导中,研讨人员与婴儿玩捉迷藏游戏。他们给14月龄和18月龄的婴儿看了4件玩具,然后把这些玩具藏在一个盒子里。婴儿看不到盒子的内部,但可以伸手把玩具拿出来。当把玩具放到玩具箱后,告知婴儿有4件玩具的时分,婴儿们之后会拿更多的玩具;而用“这只”或取名替代数字的时分,婴儿不会去拿多件玩具。这个成果让研讨人员们感到惊奇,由于新近的研讨现已标明,尽管小孩经常能从1数到10,但他们要比及4岁左右才会真实了解这些数字意味着什么。

那么婴幼儿究竟多大才干了解数字,而且真实的学会数数呢?

“格塞尔婴幼儿开展量表直到42月龄才初次对计数提出要求,之前的所谓‘数数’精确地说,应该是一种回忆和次序的背诵,就像背歌谣、背唐诗相同,孩子或许并不了解‘数’究竟是什么。”天津市儿童医院恢复医学科主任赵澎介绍说,跟着脑发育,孩子关于数字的了解才干将不断提高,到4岁时,大大都孩子可以指着物体从1数到9。

针对报导提及的研讨,赵澎标明,除了一些神经发育较为老练,或经过特殊教育练习的婴幼儿外,大都孩子在14个月月龄时还不能树立起真实的计数才干。这个研讨的点评手法还仅限于行为学调查,还未上升到脑科学层面的研讨,缺少功用印象学、神经电生理等进一步的研讨证明。以婴幼儿是否伸手去判别其对计数的反响,这种点评方法是否科学,实验中怎样去除其他稠浊要素的影响?由此即推论14个月大的孩子现已了解了数字的意义或许还为时尚早。

大脑发育微观改变与数字认知密切相关

那婴幼儿又是怎样学会把背诵的数字和真实的数数联络在一起的?“人关于数字了解才干的提高是一个按部就班的进程,是多种才干的归纳表现,这包含智力水平、交际学习才干,以及留意力等等。”赵澎说,要具有这些才干,都离不开大脑神经系统发育的生理根底,以及与之随同的相应脑功用的发育。儿童关于数字的认知与大脑发育的微观改变密切相关,这些是儿童学管帐数的生理根底。

大脑发育的生理根底首要包含以下三方面内容。首先是神经突触的修剪和精化。信息传递需求神经元之间的联络,这种联络便是依托神经突触完结的。在孩子出世的开始一两年内,突触的成长十分旺盛。跟着成长发育,终究功用性不明确的突触被修剪下来,突触精化后衔接成了大脑高速公路网,各通路都与其功用一一对应,比方担任视觉、触觉、运动功用等。其次是脑回路的分解。人在出世前,脑回路的分解就现已到达必定程度,出世后经过不断发育,青春期前后根本类似于成年人。脑回路分解程度越高,其功用区的分解就越精密。第三是白质的髓鞘化。髓鞘就像包裹在电线外面那层绝缘层,人大脑的神经细胞相对处于液态环境,传递信息的神经纤维就像电线相同,假如电线绝缘欠好的话,就会“乱窜电”,信息传递就会有流失。前期婴儿髓鞘中水的含量很高,而胆固醇、神经鞘磷脂的含量很低,这种情况下,婴幼儿很难会集留意力,这种白质的髓鞘化需到5岁今后才干根本老练。

“跟着这些微观的生理逐步发育,大脑的功用也会逐步强壮。”赵澎解说说,孩子是否可以树立杰出的学习了解才干,不只取决于其智力发育水平是否正常,还需求具有正常的交际学习才干,以及是否存在留意力缺点、激动心情等。这些功用关于儿童的学习进程缺一不可,都会不同程度地影响儿童关于计数的认知。比方大大都孤独症谱系妨碍、唐氏归纳征儿童,都很难学管帐数。

现在已知计数功用首要和大脑顶叶有关,包含缘上回和角回。这个功用区首要与痛苦接触、温度觉、压力感觉有关,一起该区域与数学和逻辑有关。顶叶巨细在必定程度上和一个人的数学才干成正比。顶叶后区体积越大,数学逻辑思想方面的才干越强。研讨发现,假如顶叶后区受损,就会导致成年人损失管用才干,而儿童这个区域发育不良或受损,就会发作关于数学的特发性学习妨碍。

“跟着脑发育的不断老练,孩子关于数字的了解才干也随之增强,这种增强是一个由量变到突变的功用前进进程,到必定的年龄阶段会呈现腾跃。”赵澎介绍说,比方一些婴幼儿三岁多的时分只会从1数到5,几个月后忽然能数到9。还有的家长发现,孩子到了5岁,忽然就对数学开窍了,曾经或许连最简略的2+1都不了解的孩子,忽然管帐算了。这是由于大部分儿童到5岁左右时,脑发育现已相对老练。孩子关于数字了解的腾跃是其脑发育进程的终究表现,是一个由量变到突变的功用前进进程。由此可见,在脑发育没有老练的前期阶段,过早、过多地给予孩子数学教育不必定就会发生杰出的效果。

计数才干强弱究竟和什么有关

“婴幼儿学管帐数是和大脑发育的进程密切相关的,现在已知角回和缘上回与计数才干相关,角回和缘上回越兴旺,分解越精密,功用就越好,其数学才干或许就越强。”赵澎说。

在学习中,很多人或许会存在偏科的现象,即便这些人的脑功用没有任何损害和病变,可是和数学相关的学习有时会不灵光。对此赵澎标明,数学作为根底学科,需求按部就班的学习堆集,有些人或许对数学没有爱好或有畏难心情,学习缺少或躲避,或是有留意缺点,多动行为,激动心情,缺少责任感,长时间缺少专门的练习,一朝一夕恶性循环,数学成果也就越来越差。

研讨标明,大脑左右半球分工不同。大脑右半球偏重美术、音乐、文学等理性的思想,而左半球偏重数字等逻辑的思想,一般人的大脑双侧半球发育并不均衡。可是这种发育的不均衡是怎样构成的,现在研讨没有得出终究的定论。

经过对爱因斯坦大脑进行研讨发现,其大脑内的星型胶质细胞数量比一般人多,担任数学的大脑区域——顶叶也比一般人大20%左右,这些或许是爱因斯坦数学考虑才干比一般人更强的原因。不过数学才干强,究竟是大脑先天这部分功用就强壮,仍是后天经过练习导致大脑部分区域分解强于一般人?大脑神经胶质细胞增多和数学才干有何联系,起什么效果?关于这些问题,赵澎标明,关于脑科学的研讨是没有止境的,尽管大脑的功用分区早已确认,但关于角回和缘上回在数学学习中起的详细效果,数学学习相关的详细脑网络进程是怎样的,不同个别左右脑的差异是怎样构成的,这些问题有待于科学家们进一步运用神经解剖、神经电生理、功用印象学等手法寻觅答案。
【修改:于晓】

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