Възможно ли е да се излекува дискалкулията • Александър Марков • Научни новини на "Елементи" • Невробиология,
Дискалкулията - неспособност да се прави аритметика - често е самостоятелно заболяване, а не страничен ефект от други неврологични и психологически проблеми. Основата на дискалкулията е невъзможността "с един поглед" (без преизчисляване) да се оцени броят на обектите в комплектите. Интрапариеталната бразда на париеталния лоб е отговорна за тази функция. При хора с дискалкулия тази част от мозъка е слабо активна и по-малка по размер. Образователните компютърни програми, разработени въз основа на невробиологични данни, трябва да помогнат за коригиране на дискалкулията, което от своя страна не само ще подобри живота на хората, но и ще има благоприятен ефект върху икономиката.
Но дислексията е общопризнат медицински проблем, за борбата с който се отделят солидни средства, а дискалкулията все още се разхожда в „бедните роднини“. Така Националният здравен институт на САЩ (NIH) е похарчил 107,2 милиона долара за изследване на дислексията от 2000 г. насам, но само 2,3 милиона долара за дискалкулия.
Междувременно, според наличните (разбира се, много условни) оценки, около 5-7% от децата страдат от дискалкулия. Авторите на обзора отбелязват, че ниската математическа грамотност на населението струва скъпо на обществото. Социологическите проучвания показват, че има положителна корелация между този показател и темпа на растеж на БВП, което предполага причинно-следствена връзка. Социолозите са изчислили, че ако беше възможно да се изтеглят 20% от най-„математически изостаналите“ американци до първото (минимално приемливо) ниво според Международната програма за оценка на учениците (виж: PISA), това би довело до допълнително увеличение на БВП с 0,74% годишно. За да се класира за това ниво, лице на 15ггодини трябва да могат да решат например следния проблем: „Сингапурските долари (SGD) се обменят за южноафрикански рандове (ZAR) по курс 1 SGD = 4,2 ZAR. Човек обмени 3000 сингапурски долара за южноафрикански рандове по този курс. Колко южноафрикански ранда получи?” Приблизително 20% от 15-годишните американци не успяват да се справят с подобни задачи. И ако си мислите, че в България положението е по-добро, грешите: по отношение на качеството на училищното образование, в това число и по математика, България изостава много от Америка през последните години (вижте например доклада PISA за 2009 г., PDF, 4.3 Mb). За Обединеното кралство се изчислява, че ниската математическа грамотност струва на правителството £2,4 милиарда годишно.
Още по-важен е фактът, че липсата на математическа грамотност намалява качеството на живот на хората дори повече от липсата на обикновена грамотност. Специално проучване, проведено във Великобритания, показа, че хората, които изпитват сериозни затруднения с аритметиката, печелят по-малко, боледуват по-често и по-често нарушават закона. Разбира се, може дълго да се спори кое е причината и кое е следствието, но много специалисти са убедени, че причината е именно в неумението да се смята, а скапаният живот е следствие от това.
Дискалкулията в много случаи е самостоятелно заболяване, а не страничен ефект от други дефекти. Тя може да бъде силно селективна, тоест човек с патологична аритметична неспособност може да бъде абсолютно нормален във всички останали отношения. Някои възрастни с дискалкулия разбират много добре геометрията и дори програмират на професионално ниво. От друга страна, дискалкулията често (по-често, отколкото може да се обясни с обикновена случайност) се появява заедно с дислексия и синдромдефицит на вниманието и хиперактивност.
С помощта на анализ на близнаци беше показано, че аритметичните способности до голяма степен (поне 30%) зависят от гените, а не от условията на развитие. Освен това се оказа, че те се наследяват отделно от други генетично определени способности (например да четат или да научават имена и титли). Всичко това предполага, че аритметичните способности трябва да имат своя собствена неврологична основа: може би има някаква специализирана част от мозъка, отговорна конкретно за аритметиката (или за някаква по-основна умствена функция, необходима за разбирането на аритметиката, но не толкова важна за всичко останало).
Децата с дискалкулия не разбират значението на числата: мозъкът им не може да установи съответствие между число и неговата величина (идеята за количество). Психолозите, които изучават умственото развитие на децата, въз основа на многобройни експерименти и наблюдения, стигнаха до извода, че основната основа на аритметичните способности е способността автоматично, „на око“ да се оцени броят на обектите в комплектите. Новородените деца обикновено могат да различават комплекти с малък брой предмети (до три). Възрастните, като правило, незабавно (без да броят) оценяват комплекти, съдържащи до пет обекта. Ако има повече обекти, се изисква преброяване, за да се определи точният им брой, но нормален човек, като правило, разбира с един поглед кой набор от обекти има повече и кой има по-малко. При дискалкулия тази способност отсъства. Например, едно нормално дете веднага вижда коя от двете карти за игра е по-висока - пет или осем. Човек, страдащ от дискалкулия, за да разбере това, трябва усърдно да брои иконите на двете карти.
Способност заколичественото определяне по някакъв начин е свързано със способността за разграничаване на собствените пръсти. Децата, като правило, започват да овладяват аритметиката чрез броене на пръсти. За да направите това, трябва да установите съответствие между пръстите си и обектите, които се броят. Децата, страдащи от така наречената дигитална агнозия (синдром на Герщман), се бъркат в собствените си пръсти: например не могат да намерят на ръката си пръста, посочен или показан на ръката им от учителя. Дигиталната агнозия е свързана с дефекти в париеталния лоб. По правило аритметиката е трудна за такива деца.
Фактът, че париеталните лобове играят ключова роля в математическото мислене, е известен от около 100 години. Наблюдавано е, че нараняванията на париеталните дялове могат да доведат до селективна загуба на аритметични умения. Нови неинвазивни методи за изследване на мозъка, като fMRI, направиха възможно прецизиране на тази информация. Оказа се, че функцията на основния „аритметичен орган“ при хората се изпълнява отинтрапариетална бразда(intraparietal sulcus). Именно тази област на париеталния кортекс е отговорна за оценката на броя на обектите в комплектите. Фактът, че интрапариеталната бразда се възбужда при извършване на умствени операции, свързани с количества и аритметика, потвърждава централната роля на тази функция, идентифицирана преди това от психолозите в математическото мислене.
В допълнение към интрапариеталната бразда има и други области на мозъка, чиято координирана работа е необходима за нормалното развитие на математическите умения. Когато се изправи пред нови видове задачи,префронталната корае активна, която е отговорна за съзнателната рационална дейност, вниманието и работната памет. При решаване на познати проблеми се активираъгловата извивка(ъгловата извивка) на левия теменен лоб, която е отговорна по-специално за извличането на факти от дългосрочнипамет. Разбирането на символи - думи и цифри, обозначаващи числа - изисква активна работа на някои части на темпоралния лоб, катовретеновидна извивка(вретеновидна извивка). В допълнение към числата и думите, веретенообразният гирус участва и в разграничаването на лица.
При деца, които тепърва започват да учат аритметика, математическото мислене е придружено от повече възбуда в префронталния кортекс (съзнателно, активно мислене); докато научавате, все повече и повече работа се поема от теменните лобове и веретенообразната извивка (уменията стават по-автоматични), но без активната работа на интрапариеталната извивка не се решава нито една аритметична задача, проста или сложна, на която и да е възраст. Дори при опитен калкулатор, решаващ най-простата задача 2 + 3, мозъчният център, отговорен за оценката на количествата, винаги е възбуден. Изглежда, че човешкият мозък, дори и добре обучен, не е в състояние да се справи с елементарни аритметични действия, без да активира представи за количественото значение (стойност) на числата. Това обстоятелство изглежда е свързано с така наречения „ефект на размера на проблема“: парадоксалния факт, че дори хора с богат опит в изчисленията, които знаят наизуст не само таблицата за умножение, но и много по-сложни неща, все пак се нуждаят от повече време, за да умножат две големи едноцифрени числа (8 × 9), отколкото две малки (3 × 4).
Въз основа на тези данни е логично да се предположи, че дискалкулията може да е резултат от някакъв вид увреждане (вродено или придобито) в работата на интрапариеталната бразда или други компоненти на "аритметичната невронна мрежа". Изследванията потвърдиха това предположение. Оказа се, че при деца, страдащи от дискалкулия, при решаване на аритметични задачиинтрапариеталната бразда работи по-малко активно и обемът на сивото вещество в тази част на мозъка е по-малък от този на техните връстници, които не изпитват затруднения с аритметиката. Освен това се оказа, че при дискалкулия средно невронните връзки между веретенообразната извивка и париеталните дялове са по-слабо развити. Това, очевидно, би трябвало да създаде трудности при сравняването на символите, обозначаващи числата, с техните величини.
Сега се правят първите опити за използване на такива програми, насочени към обучение на интрапариеталната бразда. Например при работа с програмите The Number Race и Graphogame-Math детето трябва да определи кой от двата набора, показани на екрана, съдържа повече обекти, а програмата отчита дали отговорът е верен. Ефективността на тези програми е изследвана чрез строги експерименти с всички необходими контроли. Оказало се, че 6-7-годишни деца с намалени математически способности, които играели на тези игри по 10-15 минути всеки ден в продължение на три седмици, станали много по-добри в задачите в сравнение с числата. За съжаление, ефектът не се разпростира върху други видове аритметични задачи, като броене или събиране.
Авторите се оплакват, че поради недостатъчно внимание към проблема с дискалкулията, някои ключови въпроси все още остават без отговор. Например, все още не е известно дали тежките форми на дискалкулия могат да бъдат напълно излекувани. Възможно е, както в случая с дислексията, ранната намеса да намали външните прояви на болестта, но мозъкът все още ще работи по различен начин, отколкото при хора, които първоначално не са имали проблеми с аритметиката. Може би вместо неработещи невронни мрежи ще се развият някои „заобиколни решения“.
Източник:Brian Butterworth, Sashank Varma, Diana Laurillard. Дискалкулия: от мозъка доОбразование //Наука. 2011. Т. 332. С. 1049–1053.