Почему некоторым детям трудно даётся математика: ученые нашли ответ в различиях активности мозга

Ученые выяснили, что трудности при решении математических задач у детей могут быть связаны особенностями активности мозга. Им сложно не только считать, но и выбирать нужный способ решения. Анализ фМРТ детей, у которых есть проблемы с решением задач, показал различия в распределённых паттернах активности нескольких областей, в том числе лобно-теменной коры, гиппокампа и зрительных зон.

В исследовании, опубликованном в журнале The Journal of Neuroscience, говорится, что дети с дискалькулией медленнее переключаются между разными способами и стратегиями решения задач и хуже учитывают их сложность.

Дискалькулия — особенность развития, при которой человеку трудно осваивать математические навыки. По оценкам исследователей, она встречается у 7–10% детей школьного возраста.

Учёные проанализировали данные 68 детей в возрасте от 8 до 10 лет. У 30 из них была дискалькулия, остальные вошли в контрольную группу. Дети решали математические примеры. Во время выполнения заданий они были подключены к аппарату функциональной МРТ, который записывал активность мозга.

Участникам исследования показывали примеры на сложение с однозначными числами, а затем просили найти в них ошибки. Также испытуемые выполняли задания на сопоставление чисел, геометрических фигур и лиц.

Исследователи изучили три способа решения примеров. Первый — счёт, например на пальцах или в уме. Второй — извлечение готового ответа из памяти. Третий — разложение чисел на более простые части. Например, чтобы сложить 8 и 7, можно сначала прибавить к восьми два, получить десять, а затем добавить ещё пять.

Оказалось, что дети с дискалькулией хуже использовали эти стратегии. Кроме того, им нужно было больше времени, чтобы переключиться с одного способа решения на другой. Также они хуже учитывали сложность примеров и реже выбирали наиболее подходящую стратегию.

Затем учёные проанализировали снимки мозга и обнаружили у детей с дискалькулией различия в активности нескольких областей мозга, в том числе лобно-теменной коры, гиппокампа и зрительных зон. И активность этих участков была связана с тем, насколько успешно дети считали и переключались между стратегиями.

Авторы считают, что математические трудности при дискалькулии связаны не только с выполнением вычислений, но и с контролем собственного мышления — способностью выбирать и менять стратегии решения задач.