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大脑结构影响学习?最新脑成像研究或可帮助我们预测孩子学习表现

 九州君子好人 2020-01-08

各种各样开发大脑的训练方法,对每一个孩子都有同样的效果吗?
科学家在一项新研究中报告说,具有特定大脑属性的人,相比起其他人,更有可能从旨在提高流体智力(一个人适应新环境和解决新问题的能力)的定向认知干预中受益。

大脑结构影响学习?最新脑成像研究或可帮助我们预测孩子学习表现

这项研究发表在《神经科学与教育趋势》期刊上,是首次将特定大脑结构的大小与一个人对干预措施的回应联系起来。这项工作还确定了在支持流体智力方面扮演着重要角色的大脑区域
参加这项研究的研究人员Barbey说,这些发现解决了认知干预研究中一个持续存在的问题。
从历史上看,心理学和脑科学的研究一直在寻求开发干预措施,以提高认知能力,促进大脑健康。但这些努力大多都不成功。

他说,这一失败可能是科学家“一刀切”的结果。

“如果我们假设我们都以相似的方式解决问题,那么我们可以预测每个人都将从相同类型的教学或认知训练中受益。然而,研究表明并非如此。我们每个人都有独特的特征,这些特征塑造了我们的认知能力,并影响我们是否会从特定形式的训练中受益。

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研究人员将重点放在已知对流体智力十分重要的大脑区域。但令他们惊讶的是,大脑中的两个结构——海马旁皮质和尾状核——与流体智力测试的改善之间的联系如此紧密。

Daugherty说:“我们发现的证据表明,这些区域能够区分出那些在干预过程中回应最大的人。这些区域负责视觉空间能力和在推理过程中使用记忆的能力。”

她说,研究结果表明,这些能力与流体智力的关系可能比之前认为的更为密切。

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得出这项研究结论的研究人员,最开始是以一个中心问题开始研究的。​

“我们能测量大脑的差异,来预测谁最有可能从干预中受益吗?答案是肯定的。现在的问题是,我们能否利用这些知识设计出更有效的干预措施,以满足个体在整个生命周期中的需求。”他说。

这项研究包括424名参与者,他们在智力测试中的得分都在正常范围内。参与者被随机分配到三个干预组或一个对照组。在三组干预组中,其中一组是有氧运动,一组是运动与认知训练相结合,第三组包括正念训练、运动和认知训练。在为期16周的研究中,对照组的成员参与了视觉搜索任务。

在研究的开始和结束阶段,科学家们测试了参与者的流体智力,即完成陌生逻辑和空间推理测试的能力。随机选择的一部分参与者也接受了核磁共振脑成像

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伊利诺伊大学心理学教授Aron Barbey与韦恩州立大学心理学教授Ana Dauherty共同领导了这项研究,他说:“我们想知道,根据参与者在流体智力测试中的提高程度,大脑结构属性是否能预测个人对干预的反应。”

研究人员使用科学方法来确定几种大脑结构的相对体积,这些结构在之前的研究中被认为与流体智力有关。

分析显示,干预组中的一些人在干预开始和结束时的流体智力测试中都比其他人做得更好,并且比其他人从训练中获益更多这71个人的大脑也有一些特殊的特征,使他们有别于其他参与者。

Daugherty说:“足够多的参与者表现出这种模式,以至于统计分析实际上把表现出这种模式的人视为一个群体,而这与他们属于哪个干预组无关。

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这些参与者的某些大脑结构(其中一些已知与流体智力密切相关)的大小比其他参与者要大,而有两个区域却比其他参与者小:中额叶岛和海马旁皮质

Daugherty说:“我们注意到,有些参与者在流体智力测试中的表现有所提高,有些人则没有,这与他们所进行的干预活动无关,还有一些人在干预过程中表现变得更差。

脑课堂FM

流体智力和晶体智力

美国心理学家雷蒙德·卡特尔把智力的构成区分为流体智力和晶体智力两大类。

流体智力是一个人生来就能进行智力活动的能力,即学习和解决问题的能力,它依赖于先天的禀赋,随神经系统的成熟而提高,如知觉速度,机械记忆,识别图形关系等,不受教育与文化影响。

而晶体智力是通过掌握社会文化经验而获得的智力,主要指学会的技能、语言文字能力、判断力、联想力等。

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关于流体智力

流体智力是一种以生理为基础的认知能力,如知觉、记忆、运算速度、推理能力等。

流体智力属于人类的基本能力,受先天遗传因素影响较大,受教育文化影响较少。流体智力的发展与年龄有密切的关系:一般人在20岁以后,流体智力的发展达到顶峰,30岁以后随着年龄的增长而降低。

流体智力的特征是:对不熟悉的事物,能以迅速准确的反应来判断其彼此间的关系。

参考:

https://www./releases/2019/12/191204145758.htm

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