과학자들은 신경 전달 물질의 수준을 측정하여 수학적 능력을 예측합니다

당신은 수학 능력이 있습니까? 새로운 연구에 따르면 두 가지 주요 신경 전달 물질의 수준이 사람의 수학 능력을 예측할 수 있으며, 이는 수학을 쉽게 찾는 사람들에게 뇌 화학이 역할을 할 수 있음을 시사합니다.

새로운 연구에는 6세 학생부터 대학생까지 255명의 대상이 포함되었습니다. 이 연구는 뇌 가소성과 학습에 역할을 하는 것으로 알려진 두 가지 신경 전달 물질인 글루타메이트와 감마-아미노부티르산(GABA)에 초점을 맞췄습니다.

이전 연구를 바탕으로 수학적 능력과 관련된 뇌의 두 영역, 즉 왼쪽 정수리 내 고랑(IPS)과 왼쪽 중간 전두엽(MFG)에 초점을 맞췄습니다.

결과는 놀라울 정도로 상반되었습니다. 가장 어린 과목에서 높은 GABA 수준과 낮은 IPS 글루타메이트 수준은 높은 수학 능력과 일관되게 연관되었습니다.

그러나 상급 대학 코호트에서는 정반대의 현상이 관찰되었습니다. 낮은 수준의 GABA와 높은 수준의 글루타메이트는 강력한 수학적 능력과 관련이 있습니다. 두 신경 전달 물질의 MFG 수준은 수학 능력과 관련이 없습니다.

코호트를 18개월 동안 두 번 테스트하여 연구자들은 이러한 신경 전달 물질 수준이 미래의 수학적 능력을 예측할 수 있는지 확인할 수 있었습니다. 신경 전달 물질 수준이 1년 반 후에 완료된 수학 시험의 성공을 효과적으로 예측했기 때문에 효과가 있었습니다.

이 단계에서 나이가 많은 학생들과 어린 학생들의 뇌 화학에서 이러한 차이의 이유는 불분명합니다. 연구자들은 "GABA와 글루타메이트의 농도는 인지 기능의 민감한 기간에 따라 주어진 인지 기능의 가소성을 증가시키거나 제한한다"고 제안합니다.

따라서 높은 수준의 GABA는 뇌 발달의 중요한 시기에 어린 아이들의 수학 능력을 향상시킬 수 있는 반면, 유사한 높은 수준의 GABA는 나중에 동일한 수학 능력을 손상시킬 수 있습니다.

이 프로젝트에 참여하는 연구원 중 한 명인 Roy Kadosh는 이 발달 스위치의 발견은 청소년기의 어느 시점에서 발생하는 뇌 가소성의 알려지지 않은 변화를 나타냅니다.

Roy Kadosh는 "GABA와 글루타메이트 및 학업 성취 간의 연결에서 발달 스위치의 발견은 일반적이고 알려지지 않은 가소성의 원리를 강조합니다."라고 말합니다. "더 좁은 발달 단계에 초점을 맞춘 인간이나 동물에 대한 이전 연구와 달리, 우리의 가로 세로 연구는 가소성과 각성과 뇌의 억제 사이의 관계가 서로 다른 단계에서 일정하지 않을 수 있음을 시사합니다."

같은 그룹의 또 다른 최근 연구에서는 14~18세 어린이의 중전두이랑(MFG)에서 GABA 수준을 구체적으로 조사했습니다. 이 연구는 MFG 수준이 학생의 수학 성공 여부를 효과적으로 예측할 수 있음을 보여주었습니다.

추가 연구는 특정 학습 활동이 수학에 덜 관심이 있는 어린이가 두뇌의 이러한 영역이 필요한 발달 훈련을 계속 받을 수 있도록 도울 수 있는지 여부를 조사할 것입니다.

Roy Kadosh는 "모든 십대가 수학을 좋아하는 것은 아니므로 논리 및 추론 학습과 같이 수학과 동일한 두뇌 영역을 포함하는 가능한 대안을 모색해야 합니다."라고 말합니다.

새로운 연구는 PLOS Biology 저널에 게재되었습니다.

작가: Vitalii Babkin