لماذا يجد بعض الأطفال صعوبة في الرياضيات؟ فحوصات الدماغ تقدم أدلة

الولايات المتحدة - وكالة أنباء إخباري

لماذا يواجه بعض الأطفال صعوبة في تعلم الرياضيات؟ صور الدماغ تكشف عن آليات خفية

كشف بحث علمي جديد، تم نشره مؤخرًا في مجلة "Journal of Neuroscience"، عن رؤى جديدة حول الأسباب الكامنة وراء صعوبات تعلم الرياضيات لدى بعض الأطفال. باستخدام تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، لاحظ العلماء أن الأطفال الذين يعانون من اضطرابات التعلم الرياضي (MDLs) يظهرون أنماطًا مختلفة في نشاط الدماغ عند معالجة المشكلات الرياضية التي تتضمن رموزًا عددية مقارنة بالأطفال ذوي المهارات الرياضية العادية. اللافت للنظر أن هذه الاختلافات تتلاشى بشكل كبير عندما يتم تقديم نفس المشكلات في صورة نقاط بدلاً من الأرقام المكتوبة، مما يسلط الضوء على دور المعالجة الرمزية في هذه الصعوبات.

تُعد هذه النتائج خطوة هامة نحو فهم أعمق للتحديات التي تواجه الأطفال الذين يكافحون مع الرياضيات. لطالما لوحظ أن معالجة الرموز العددية تشكل عقبة رئيسية للكثيرين. البروفيسور بيرت دي سميدت، عالم الأعصاب التعليمي في جامعة KU Leuven في بلجيكا، والذي لم يشارك في الدراسة، أكد على هذه الملاحظة قائلاً: "هناك ملاحظة ثابتة جدًا مفادها أن المعالجة الرمزية هي حقًا الصراع للأطفال الذين يعانون من صعوبات". ومع ذلك، فإن الدراسة الجديدة لا تكتفي بتأكيد هذه الفرضية، بل تتعمق في تفاصيل السلوكيات الدماغية المرتبطة بها، مثل عدم الحذر في تقديم الإجابات وعدم إبطاء وتيرة التفكير بعد ارتكاب الأخطاء، مما يقدم فهمًا أوسع لما يكمن وراء صعوباتهم مع الرموز العددية.

شملت الدراسة التي أجراها باحثون من جامعة ولاية سان خوسيه وجامعة ستانفورد، أطفالًا في الصفين الثاني والثالث، بعضهم يعاني من صعوبات تعلم الرياضيات وبعضهم الآخر يتمتع بمهارات رياضية نمطية. طُلب من الأطفال تحديد الرقم الأكبر بين زوج من الأرقام (من 1 إلى 9) خلال ثوانٍ معدودة. خلال هذه المهمة، تم تسجيل زمن استجابة الأطفال ومراقبة نشاط أدمغتهم باستخدام جهاز MRI. استخدم الفريق تحليلًا رياضيًا معقدًا لبيانات الأداء والسلوك، بهدف تحديد الأنماط الدقيقة في كيفية تعامل الأطفال مع المهمة، ومدى حذرهم في الإجابات، وكيفية تعديل سلوكهم بعد الأخطاء. تم بعد ذلك مقارنة هذه الأنماط السلوكية بنشاط الدماغ المسجل.

قالت الدكتورة هيسانغ تشانغ، عالمة الأعصاب الإدراكي في جامعة ولاية سان خوسيه والمؤلفة الرئيسية للبحث: "لم نكن مهتمين بالضرورة بأداء هذه المهمة، بل بكيفية تعامل المجموعتين من الأطفال مع هذه المهمة بشكل مختلف". كشفت بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي عن ارتباط بين قلة الحذر لدى الأطفال الذين يعانون من صعوبات تعلم الرياضيات وانخفاض النشاط في منطقة "التلفيف الجبهي الأوسط" (middle frontal gyrus). هذه المنطقة معروفة بدورها في معالجة الأرقام، بالإضافة إلى وظائف أخرى مثل التركيز، والتحكم في الاندفاع، والتكيف مع الظروف المتغيرة. وبالمثل، وُجد أن عدم إبطاء الأطفال لوتيرة تفكيرهم بعد الأخطاء يرتبط بانخفاض النشاط في "القشرة الحزامية الأمامية" (anterior cingulate cortex)، وهي منطقة دماغية تلعب دورًا حيويًا في اكتشاف الأخطاء ومراقبة الأداء.

عندما تم تقديم المشكلات نفسها باستخدام النقاط بدلاً من الرموز الرقمية، اختفت هذه الاختلافات الدماغية والسلوكية. أظهر الأطفال الذين يعانون من صعوبات تعلم الرياضيات مستويات نشاط مماثلة في هاتين المنطقتين الدماغيتين مقارنة بأقرانهم. ومع ذلك، أشارت الدكتورة تشانغ إلى أن هذا التحليل استكشافي ولا يمكنه إثبات علاقة سببية مباشرة بين نشاط هذه المناطق وقدرات الأطفال الرياضية. ومع ذلك، فإن تحديد هذه المناطق الدماغية يشير إلى أن فهم الاختلافات في المهارات الرياضية يتطلب نظرة أكثر تعقيدًا من مجرد تحديد جزء واحد في الدماغ مسؤول عن الرياضيات.

تقترح الدراسة أن المناطق الدماغية المسؤولة عن معالجة المعلومات واكتشاف الأخطاء تلعب دورًا محوريًا. الدكتورة ماري أرساليدو، عالمة الأعصاب المعرفي التنموي في جامعة يورك في تورنتو، والتي لم تشارك في البحث، علقت قائلة: "نحن نتعلم أن هناك العديد من المناطق المشاركة". أحد الأفكار الرئيسية المستخلصة من هذا العمل هو وجود "آليات خفية تميز الطلاب الذين قد يكون لديهم صعوبات في التعلم الرياضي". قد تفتح هذه الاكتشافات آفاقًا جديدة للتدخلات المستقبلية، والتي يمكن أن تركز على تعليم الأطفال كيفية التفكير في استراتيجيات حل المشكلات لديهم، وربما تزويدهم بأساليب مختلفة لحل المشكلات، مع التركيز على تحسين آليات المعالجة الكامنة.

وكالة أنباء إخباري