Концентрация ГАМК в средней лобной извилине позволила предсказать успехи в математике

Pinky and the Brain / Warner Bros. Animation, 1995-1998

Высокая концентрация гамма-аминомасляной кислоты в средней лобной извилине способна предсказать успехи в математике. Американские исследовали выявили такую закономерность, сравнив уровень этого нейромедиатора в средней лобной извилине у школьников. Ученые сделали вывод, что гамма-аминомасляная кислота играет важную роль в нейропластичности и обучении. Исследование опубликовано в PNAS.

Связь математического образования с функционированием нейронов в последние годы неизменно привлекала интерес исследователей. Они обнаружили, что важную роль в математических способностях играют лобные и теменные регионы мозга. При этом неизвестно, как недостаток математического образования влияет на функционирование областей мозга. Ученые выдвигают гипотезу, что математические способности определяются разной концентрацией нейромедиаторов — гамма-аминомасляной кислоты (тормозящий эффект) и глутамата (возбуждающий эффект). Например, низкие уровни рецепторов гамма-аминомасляной кислоты ассоциировались в исследованиях с более низким развитием когнитивных функций. При этом связь концентрации нейромедиаторов с математическими способностями еще не изучалась.

В школах Великобритании студенты могут по желанию прекратить изучение математики в возрасте 16 лет, поэтому исследователи во главе с Роем Коэном Кадошем (Roi Cohen Kadosh) из Оксфордского Университета решили проанализировать концентрации глутамата и гамма-аминомасляной кислоты в мозге у подростков, имеющих сходный уровень образования в целом, но различающихся по математическому бэкграунду. В группе школьников, которые обучались математике, было 49 человек, а в группе тех, кто ей не обучались, 38 человек. Ученые провели магнитно-резонансную спектроскопию, чтобы измерить концентрации нейромедиаторов в левой средней лобной извилине и внутритеменной борозде. Исследователи выбрали эти регионы, так как их связывают с вычислительными способностями и обучением.

Оказалось, что концентрация гамма-аминомасляной в левой средней лобной извилине способна предсказать, занимается ли человек математикой или нет (p = 0,009). У группы студентов, не обучавшихся математике, уровень этого нейромедиатора был ниже, также они хуже выполняли математические тесты. Взаимосвязи изучения математики с концентрацией глутамата и различий в содержании нейромедиаторов во внутритеменной борозде не получили.


Ученые предложили отличникам математические тесты через 19 месяцев после измерения концентраций нейромедиаторов. С помощью регрессионного анализа они рассчитали, связана ли концентрация гамма-аминомасляной кислоты в средней лобной извилине с результатами тестов. Высокий уровень этого нейромедиатора оказался предиктором успешности выполнения тестов (p = 0,014).


Исследователи заключили, что гамма-аминомасляная кислота, по-видимому, способна модулировать мозг и играет важную роль в нейропластичности — способности мозга строить новые нейронные связи.

Исследования по влиянию обучения на мозг проводятся регулярно. Американские ученые проанализировали данные магнитно-резонансной томографии у людей, с которыми до 5 лет проводили занятия по когнитивному и речевому развитию, и у тех, которых не обучали. Раннее обучение оказалось связано с увеличением площади поверхности и объема коры больших полушарий у мужчин и нижней левой лобной извилины у женщин.

Анастасия Кузнецова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.