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大脑和精神表现 认知 神经学

研究发现,儿童在获得新技能时,会循环使用大脑区域

一年零八个月前

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发布于2021年6月18日下午3点

科学家研究了学龄儿童在发育过程中的大脑活动,发现当孩子长大后,看到四肢(手、腿等)时激活的区域随后在看到面孔或文字时激活。加州帕洛阿尔托斯坦福大学的科学家们进行的这项研究揭示了关于大脑视觉发育的新见解,并有助于为学习障碍的预防和治疗策略提供信息。这项研究由国家眼科研究所资助,并发表在《自然人类行为》杂志上。

斯坦福大学吴蔡神经科学研究所教授Kalanit Grill-Spector博士说:“我们的研究解决了学习阅读等经历如何塑造发育中的大脑。”“此外,它还揭示了大脑中负责书写的区域在支持阅读这一重要技能之前的最初功能作用。”

格里尔-斯佩克特的团队使用功能性核磁共振成像技术来研究腹侧颞叶皮层(VTC)中被图像识别刺激的区域。约有30名5至12岁的儿童参加了这项研究。在核磁共振扫描仪中,孩子们观看了10个不同类别的图像,包括单词、身体部位、面部、物体和地点。研究人员绘制了显示出刺激的VTC区域,并测量了它们在接下来的一到五年里在儿童随后的核磁共振测试中强度和体积的变化。

结果表明,随着年龄的增长,与面孔和文字识别相对应的VTC区域增加。与5-9岁儿童相比,青少年的词汇选择区容量是5-9岁儿童的两倍。值得注意的是,当选择单词的VTC容量增加一倍时,同一区域的肢体选择容量减少了一半。根据研究人员的说法,肢体选择性的降低与单词和面孔选择性的增加直接相关,这为儿童发育期间皮层循环提供了第一个证据。

“肢体选择性体积的丧失让我们感到惊讶,”第一作者、格里尔-斯佩克特实验室的博士后玛丽莎·诺特博士说。“这挑战了皮层发育理论,该理论认为新的表征,如涉及单词识别的新兴区域,是在以前未参与的皮层上雕刻出来的。”我们的研究表明,在儿童时期,大脑皮层的选择性可以从一种类型转变为另一种类型。”

该研究的作者认为,VTC皮层的再循环可能反映了儿童时期对不断变化的视觉需求的调整。例如,婴儿倾向于看脸。当他们成长为幼儿并学习语言时,他们正在探索物体并破译手势。随着孩子们学习阅读,单词识别变得越来越重要。

在未来的研究中,Grill-Spector及其同事将探索肢体选择性VTC体积的减少是否具有行为意义,并询问是否偏离观察到的趋势与发育障碍有关。

就像你在网上读到的任何东西一样,这篇文章不应该被解释为医学建议;在改变你的健康习惯之前,请咨询你的医生或初级保健提供者。

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提供的材料:

https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-funded-study-shows-children-recycle-brain-regions-when-acquiring-new-skills

Nordt, M。et al。儿童发育过程中高级视觉皮层的皮层再循环。自然-人类行为, doi:10.1038/s41562-021-01141-5(2021)。



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