研究称通过测量神经递质水平可预测数学能力

　　据外媒 New Atlas 报道，一项新研究表明，两种关键的神经递质的水平可以预测数学能力，这表明大脑“化学”可能在那些发现数学容易的人身上起作用。这项新的研究发表在《PLOS 生物学》杂志上，招募了 255 名受试者，从 6 岁的小学生到大学生。研究的重点是两种已知在大脑可塑性和学习中起作用的神经递质–谷氨酸和γ-氨基丁酸（GABA）。

　　根据先前的研究，研究重点是与数学能力有关的两个脑区–左侧顶内沟（IPS）和左侧额中回（MFG）。结果是耐人寻味的不和谐的。在最年轻的受试者中，左侧 IPS 的高 GABA 水平和低谷氨酸水平始终与高数学技能有关。但在年龄较大的大学受试者队列中，看到的情况正好相反；低 GABA 和高谷氨酸与强大的数学能力有关。而 MFG 中这两种神经递质的水平与数学能力没有关系。

　　该队列在 18 个月内进行了两次测试，使研究人员能够看到这些神经递质水平是否能够预测未来的数学能力。而这是有效的，神经递质水平有效地预测了一个人在一年半后完成的数学测试中的成功。

　　在这个阶段，高年级和低年级学生之间的大脑化学差异背后的原因尚不清楚。研究人员认为，“GABA 和谷氨酸的浓度增强或限制了特定认知功能的可塑性，这取决于该认知功能的敏感期”。

　　因此，高 GABA 水平有可能在大脑发育的关键时期增强幼儿的数学能力，而类似的高 GABA 水平在以后的生活中会损害这些相同的数学技能。从事这项研究的研究人员之一 Roi Cohen Kadosh 说，这种发展“开关”的发现指出了大脑可塑性的未知转变，这种转变发生在青春期的某个时刻。

　　Cohen Kadosh 说：“我们发现 GABA 和谷氨酸与学业成就之间的发展开关，突出了一个普遍的、未知的可塑性原则。与以前对人类或动物的研究侧重于较窄的发展阶段相比，我们的横断面-纵向研究表明，不同阶段的可塑性和大脑兴奋和抑制之间的联系不太可能是不可改变的。”

　　同一研究小组的另一项最新研究专门研究了 14 至 18 岁的额中回的 GABA 水平。该研究表明，MFG 的 GABA 水平可以有效地预测一个学生是否还在学习数学，或者在几年前就已经停止了这个科目。

　　Cohen Kadosh 表示，这可能表明数学教育可以帮助刺激关键大脑区域的发展。进一步的研究将致力于研究某些学习干预措施是否能够帮助那些对数学不太感兴趣的孩子，使这些大脑区域仍然得到他们所需的发展锻炼。

　　Cohen Kadosh 说：“并不是每个青少年都喜欢数学，所以我们需要研究可能的替代方法，如逻辑和推理的训练，这些训练与数学的大脑区域相同。”

　　这项新研究发表在《PLOS 生物学》杂志上。