3 Minuty
Nowa era neurotechnologii w edukacji matematycznej
W świecie neuronauki i technologii edukacyjnych pojawił się przełom – naukowcy odkryli, że łagodna, niskopoziomowa stymulacja elektryczna określonych sieci mózgu może znacząco poprawić zdolności do nauki matematyki. Opublikowane w czasopiśmie PLOS Biology badania, prowadzone przez prof. Roi Cohena Kadosha z Uniwersytetu w Surrey (Wielka Brytania), rzucają nowe światło na związki między neurotechnologią a efektywnością poznawczą.
Połączenia mózgowe kluczem do sukcesu w matematyce
Zespół badawczy wykazał, że nie każdy mózg jest tak samo predysponowany do przyswajania matematyki. Analiza łączności mózgowej ujawniła, że stopień komunikacji pomiędzy kluczowymi obszarami — zwłaszcza grzbietowo-boczną korą przedczołową (dlPFC), odpowiadającą za funkcje wykonawcze i obliczenia, oraz tylną korą ciemieniową (PPC), kluczową dla przywoływania informacji z pamięci — pozwala przewidzieć indywidualne predyspozycje do nauki koncepcji matematycznych.
Metodyka i projekt badania
W trwającym pięć dni eksperymencie 72 uczestników rozwiązywało zadania matematyczne wymagające zarówno pamięci, jak i zdolności obliczeniowych. W trakcie tych ćwiczeń uczestnicy otrzymywali delikatną, nieinwazyjną stymulację elektryczną skoncentrowaną na różnych rejonach mózgu, w tym na dlPFC i PPC.
Dodatkowo, zespół wykorzystał zaawansowaną spektroskopię rezonansu magnetycznego do monitorowania poziomów glutaminianu i GABA — neuroprzekaźników kluczowych dla zdolności uczenia się i plastyczności mózgu. Pozwoliło to uzyskać cenną wiedzę na temat bieżącej możliwości adaptacji i przyswajania nowych informacji przez mózg.
Najważniejsze odkrycia: kto odnosi największe korzyści?
Co ciekawe, osoby wykazujące silniejsze połączenia między dlPFC, PPC i hipokampem — obszarem ważnym dla długotrwałej pamięci i generalizacji — radziły sobie najlepiej w zadaniach obliczeniowych. Te połączenia miały mniejsze znaczenie podczas ćwiczeń opartych wyłącznie na pamięci.
Najbardziej przełomowym wynikiem okazało się jednak to, że uczestnicy posiadający słabszą początkową łączność pomiędzy dlPFC a PPC uzyskali największą poprawę w rozwiązywaniu problemów matematycznych po zastosowaniu stymulacji mózgu. Odkrycie to sugeruje, że indywidualnie ukierunkowana stymulacja elektryczna, na przykład przy użyciu przezczaszkowej stymulacji elektrycznej (tES), może być skutecznym wsparciem dla osób mających biologiczne trudności z nauką matematyki.
Złożone zależności: neuroprzekaźniki, plastyczność mózgu i technologie
Naukowcy podkreślają wyrafinowaną interakcję chemii mózgu, plastyczności neuronów oraz współpracy rejonów odpowiedzialnych za pamięć i funkcje wykonawcze. Odkrycia te otwierają nową ścieżkę rozwoju innowacyjnych rozwiązań edtech i indywidualnych metod nauczania. Badacze jednak zaznaczają, że potrzebne są dalsze badania, by ocenić skuteczność technologii poza warunkami laboratoryjnymi.
Znaczenie rynkowe i przyszłe zastosowania
Konsekwencje tych odkryć dla rynku technologii edukacyjnych są ogromne. Wraz z postępem w neurotechnologii, wprowadzenie łagodnej stymulacji elektrycznej mózgu może zrewolucjonizować wsparcie dla osób z trudnościami matematycznymi, zarówno w szkołach, jak i ośrodkach korepetycji czy podczas rehabilitacji poznawczej. Na tle innych rozwiązań edtech wyróżnia się podejście opierające się na biologii — stymulacja mózgu może stanowić alternatywę dla uczniów, którzy nie osiągają efektów dzięki klasycznym metodom.
Przyszłe badania będą kluczowe dla określenia, jak bezpiecznie i etycznie skalować te metody, by mogły szerzej wspierać rozwój poznawczy i edukację cyfrową.
Źródło: itresan
Komentarze