Плохо с математикой? Спокойно — вас просто забыли воткнуть в розетку

Учёные из Университета Суррея показали , что простая и безопасная стимуляция определённых участков мозга может помочь людям, которым сложнее даётся математика. Новое исследование продемонстрировало: с помощью лёгких электрических импульсов можно улучшить способности к обучению у молодых людей с менее развитой нейронной сетью.

Работа опубликована в PLOS Biology и предлагает свежий взгляд на устранение разрыва в образовательных возможностях. Вместо того чтобы ограничиваться корректировкой программ или методов преподавания, учёные призывают учитывать индивидуальные особенности работы мозга.

В центре внимания оказался участок, отвечающий за память, концентрацию и решение сложных задач — дорсолатеральная префронтальная кора, или dlPFC. Для её активации применяли метод транскраниальной случайной стимуляции шумом (tRNS), при котором к зоне воздействия подаются слабые электрические сигналы.

В эксперименте приняли участие 72 здоровых добровольца в возрасте от 18 до 30 лет. Все они проходили пятидневный курс математических упражнений. Одной группе из 24 человек воздействие проводили в области префронтальной коры, другой — в задней теменной зоне (PPC), а третья группа получила плацебо-стимуляцию.

Для оценки влияния метода на активность мозга применялась нейровизуализация. Оказалось, что участники с хорошо развитой связью между префронтальной и теменной областями справлялись с заданиями быстрее остальных.

Однако наибольший эффект метод показал у тех, у кого эти связи были ослаблены. Именно у них воздействие на префронтальную кору заметно повысило результаты. Это открытие особенно важно для людей, которые изначально оказываются в менее благоприятных нейробиологических условиях.

Дополнительным фактором, влияющим на успех, стал уровень гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) — ключевого нейромедиатора, регулирующего работу нервных клеток. Чем ниже была концентрация этого вещества в префронтальной коре, тем более выраженными оказывались улучшения после стимуляции.

Интересно, что та же команда учёных уже ранее демонстрировала влияние уровня ГАМК на математические способности не только у взрослых, но и у школьников, включая тех, кто готовится к экзаменам A-level.

Исследование проводилось вслепую: ни участники, ни специалисты, оценивавшие результаты, не знали, кто именно получает реальное воздействие, а кто — его имитацию. Такой подход исключает субъективные искажения.

Как пояснил руководитель проекта, профессор Рой Коэн Кадош, образовательные реформы часто сосредоточены на учебных планах и новых технологиях. При этом индивидуальные особенности мозга по-прежнему остаются вне поля зрения, хотя именно они способны объяснить различия в успехах куда лучше стандартных факторов среды.

Учёные считают, что их открытие помогает понять природу так называемого эффекта Матфея — явления, при котором способные учащиеся с годами лишь укрепляют своё преимущество, а тем, кому сложно, становится ещё труднее догонять сверстников. Если эффективность методики подтвердится в более масштабных исследованиях, она может стать реальным инструментом для разработки персонализированных образовательных программ.

Пока речь идёт о лабораторных экспериментах, однако в перспективе технология может применяться и за пределами научных центров — например, в школах или университетах. Особенно актуально это для Великобритании, где власти активно обсуждают меры по повышению математической грамотности среди молодёжи.