Для решения задач дети пользуются той же частью мозга, что и взрослые

Дети в возрасте 4 лет демонстрируют признаки наличия в мозге сети, характерной для взрослых, которая позволяет решать сложные когнитивные задачи, говорится в новом исследовании.

Сеть множественных потребностей помогает людям концентрировать свое внимание, одновременно запоминать несколько вещей и решать сложные задачи, например, математические.

И хотя эта сеть не полностью развита у детей, исследование показало, что она работает так же, как и у взрослых, сказала Зейнеп Сайгин, старший автор исследования и доцент психологии в Университете штата Огайо.

В исследовании приняли участие взрослые и дети в возрасте от 4 до 12 лет, чей мозг сканировали с помощью фМРТ, пока они пытались выполнить сложное задание.

Мы обнаружили, что сеть множественных потребностей была отдельной сетью даже у маленьких детей, и она была отделена от языковой сети, как и у взрослых, — сказала Сайгин.

Но мы не знали это точно. В качестве альтернативы можно было бы предположить, что для дифференциации отдельных сетей в мозге у детей требуется время, но все вышло иначе.

Исследование проводилось под руководством Эланы Шеттини, аспирантки факультета психологии штата Огайо, а результаты опубликованы в журнале Journal of Neuroscience. Соавтором исследования также была аспирантка из штата Огайо Келли Хирше.

Результаты исследования могут помочь выявить нарушения в нейроразвитии когнитивного контроля среди клинических образцов, таких как дети с СДВГ, расстройством поведения или травмами мозга, что в конечном итоге может помочь в разработке методов лечения.

Выявив типичную вариабельность взаимосвязи между нейронной активацией и выполнением заданий, мы сможем лучше понять, что считается нормальным, а что ненормальным, — заявила Шеттини.

В исследовании приняли участие 44 взрослых в возрасте от 18 до 38 лет и 37 детей в возрасте от 4 до 12 лет.

Во время сканирования в фМРТ участникам исследования было дано относительно сложное задание: Им показывали серию решеток, содержащих от девяти до 12 квадратов, некоторые из которых были синими. Затем им показывали две сетки, и они должны были выбрать, какая из них соответствует последовательности синих квадратов, которые они видели на предыдущих сетках. Детям давались более легкие испытания, чем взрослым.

Те же участники выполнили языковое задание, в котором они слушали осмысленные предложения, и контрольные условия. У взрослых людей языковая сеть мозга пространственно примыкает к сети множественных потребностей, но отделена от нее. Однако языковые навыки у детей еще только формируются, поэтому было неясно, поддерживает ли сеть множественных потребностей этот навык в процессе его развития.

Результаты показали, что одна и та же область мозга — сеть множественных требований, расположенная в лобной и теменной коре, — активировалась как у детей, так и у взрослых при выполнении сложного задания и совсем не активировалась при выполнении языкового задания.

По словам Сайгина, есть основания ожидать, что у детей не будет такой сети множественных потребностей, как у взрослых.

Мы знаем, что дети не всегда хорошо знают, на чем сосредоточиться, их легко отвлечь, и они не всегда хорошо справляются, когда им предлагают сложные задачи. Поэтому не было само собой разумеющимся, что они будут использовать ту же сеть множественных потребностей, которую используют взрослые, — сказала она.

— Однако даже у 4-летних детей эта сеть довольно прочная и сильно отличается от языковой сети.

Были и некоторые отличия от взрослых. По ее словам, величина реакции, наблюдаемая в мозге, была меньше у детей, когда они пытались решить задачу, что указывает на то, что мозгу требуются годы, чтобы созреть и «дорасти» до уровня взрослых.

При этом и у детей активация мозга по множественным запросам отражала то, насколько сильно они старались и насколько хорошо выполняли задание, независимо от возраста; индивидуальная изменчивость в производительности отражалась в активации мозга во всех возрастах.

Полученные результаты дают нам лучшее понимание того, как возникает высокоуровневое познание у людей, и могут помочь нам разработать вмешательства, когда у людей возникают проблемы с когнитивным контролем, — заключила Сайгин.

13.02.2023