Як інтенсивне навчання переробляє мозок студентів

Нове дослідження показує, як інтенсивна інструкція змінює схему мозку в боротьбі з читачами.

Перші роки - це той період, коли мозок розвивається найбільше, формуючи нейронні зв’язки, які відкривають шлях до того, як дитина - а в кінцевому підсумку і дорослий - будуть висловлювати почуття, братися за виконання завдання та вивчати нові навички та концепції.

Вчені навіть висунули теорію, що анатомічна структура нейронних зв’язків лежить в основі того, як діти ідентифікують букви та розпізнають слова. Іншими словами, архітектура мозку може визначити, хто буде мати проблеми з читанням, включаючи дітей з дислексією. Але нове дослідження показує, що навчання може це змінити.

Більше зв’язків, краще читання

Використовуючи МРТ -вимірювання нейронних зв’язків мозку, або “білої речовини”, дослідники показали, що у важких читачів нервова схема зміцнилася - і їх читання покращилося - лише через вісім тижнів спеціалізованої програми репетиторства.

Дослідження, яке з'являється в Природа зв'язку, є першим, хто вимірює білу речовину під час інтенсивного освітнього втручання та пов'язує навчання дітей з гнучкістю їхнього мозку.


Innersele підписатися графіка


"Процес навчання дитини фізично змінює мозок",-каже Джейсон Йотман, асистент кафедри мовних та слухових наук та Інституту навчання та мозкових наук (I-LABS) Вашингтонського університету.

«Нам вдалося виявити зміни у зв’язках мозку лише за кілька тижнів після початку програми втручання. Недооцінюється, що вчителі є інженерами мозку, які допомагають дітям будувати нові ланцюги мозку для таких важливих академічних навичок, як читання ", - говорить Йотман.

Дослідження зосереджувалося на трьох областях білої речовини - регіонах, багатих нейронними зв’язками, - які пов’язують ділянки мозку, які беруть участь у мові та зорі.

«Ми схильні вважати ці зв’язки виправленими, - каже співавтор Елізабет Хубер, докторант. "Насправді різні переживання можуть драматично формувати мозок протягом усього розвитку".

Після восьми тижнів інтенсивного навчання серед учасників дослідження, які боролися з читанням, дві з цих трьох областей продемонстрували ознаки структурних змін - більшу щільність білої речовини та більш організовану «проводку». Ця пластичність вказує на зміни, спричинені навколишнім середовищем, вказуючи на те, що ці регіони за своєю суттю не є гнучкими структурами. Вони реорганізуються у відповідь на досвід дітей у класі.

Боротьба з дислексією

Дислексія, розлад навчання, що впливає на здатність читати та писати слова, є найпоширенішою вадою, пов'язаною з навчанням мовою. Хоча оцінки різняться, від 10 до 20 відсотків населення мають ту чи іншу форму дислексії. Не існує швидкого та простого лікування, і без втручання діти з дислексією мають тенденцію боротися в школі, оскільки потреба в навиках навчання грамоті зростає з плином часу.

Йейтман, який заснував Лабораторію розвитку та освіти мозку в I-LABS, проводив дослідження влітку 2016 та 2017 років, коли в цілому 24 дитини віком від 7 до 12 років брали участь у програмі читацьких втручань, які навчальні центри Lindamood-Bell пропонується. Компанія не фінансувала дослідження, але безкоштовно надавала послуги репетиторів учасникам навчання. Батьки учасників повідомляли, що їхня дитина або бореться з читанням, або у неї діагностується дислексія.

Протягом восьми тижнів діти навчалися один на один протягом чотирьох годин на день, п’ять днів на тиждень. Вони пройшли серію тестів на читання до та після програми репетиторства, а також пройшли чотири сканування МРТ та сеанси оцінки поведінки на початку, в середині та в кінці восьмитижневого періоду. Контрольна група з 19 дітей із різним рівнем читацьких навичок брала участь у сеансах МРТ та поведінки, але не отримала втручання у читання.

Дослідники використовували дифузійні вимірювання МРТ, щоб визначити щільність трьох областей білої речовини - ділянок, які містять нервові волокна і з'єднують між собою різні спеціалізовані схеми обробки. Зокрема, вони розглянули швидкість, з якою вода дифундує в білій речовині: зниження швидкості дифузії вказує на те, що утворилася додаткова тканина, що дозволяє передавати інформацію швидше і легше.

Аналіз був зосереджений на лівому дугоподібному фасцикулусі, який з'єднує регіони, де обробляються мова та звуки; лівий нижній поздовжній фасцикулус, де візуальні дані, такі як літери на сторінці, передаються по всьому мозку; і задні мозолисті з'єднання, які з'єднують дві півкулі мозку.

Суб'єкти контрольної групи не виявили змін у швидкості дифузії або структурі між вимірюваннями МРТ. Але для предметів, які брали участь у програмі репетиторства, навички читання покращилися в середньому на один повний рівень.

У більшості дітей швидкість дифузії зменшилася в дугоподібному та нижньому поздовжньому фасцикулусах. Для небагатьох дітей, у яких не було значного зниження дифузії за допомогою МРТ, Єйтман каже, що можуть бути складні відмінності в індивідуальних можливостях щодо пластичності мозку, віці учасників (молодший мозок може бути більш сприйнятливим до змін, ніж трохи старші) або іншими факторами .

Мозолисті зв'язки не показали змін між групами лікування та контролем, результати, які підтверджують минулі дослідження, припускають, що ця структура, хоча і має значення для засвоєння читання, може бути вже зрілою та стабільною до 7 років, говорить Йотман.

Автори кажуть, що саме тканина, створена серед учасників програми читання, може стати предметом майбутнього дослідження. Наприклад, вимірювання можуть збільшуватись у збільшенні кількості або розміру певних типів клітин, які допомагають живити та підтримувати білу речовину, або внаслідок додаткової ізоляції існуючих нейронних зв’язків, говорить Хубер.

Пластикові мізки

Проблема з даними МРТ, зазначає Йотман, полягає в тому, що вони відображають непряме вимірювання, а не практичне обстеження мозку.

Але структура цього експерименту підкреслює важливість отриманих результатів, додає він: діти брали участь у жорстко контрольованому короткостроковому навчальному втручанні з помітним, ідентифікованим зростанням тканини мозку від початку до кінця.

"Більшість того, що ми знаємо про пластичність мозку, походить від досліджень, проведених на тваринах", - говорить Йотман. "Краса освітніх заходів полягає в тому, що вони є засобом для вивчення фундаментальних питань про зв'язок між дитячим досвідом, пластичністю мозку та навчанням, надаючи дітям додаткову допомогу у читанні".

Йотман вважає, що результати можуть поширитися на школи. Вчителі мають потенціал для розвитку мозку своїх учнів, незалежно від того, чи мають вони ресурси для забезпечення індивідуального навчання кожного учня у своєму класі.

«Хоча багато батьків і вчителів можуть турбуватися про те, що дислексія є постійною, що відображає внутрішні дефіцити мозку, ці результати показують, що цілеспрямовані інтенсивні програми читання не тільки призводять до значного поліпшення навичок читання, але також змінюють основні схеми читання мозку ", - каже Єйтман.

Дослідження фінансував Національний науковий фонд.

джерело: Національний науковий фонд, Університет Вашингтона

{youtube}EZK-gxEEznI{/youtube}

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon