133 студента в возрасте от 14 до 18 лет приняли участие в эксперименте, проведенном исследователями с кафедры экспериментальной психологии Оксфордского университета. В отличие от большинства стран мира, в Великобритании 16-летние учащиеся могут принять решение прекратить обучение математике. Эта ситуация позволила команде изучить, может ли этот специфический недостаток математического образования у студентов из аналогичной среды повлиять на развитие мозга и когнитивные способности.

Исследование показало, что студенты, которые не изучали математику, имели меньшее количество важнейшего химического вещества для пластичности мозга (гамма-аминомасляной кислоты) в ключевой области мозга, участвующей во многих важных когнитивных функциях, включая мышление, решение проблем, математику, память и обучение. Основываясь на количестве химических веществ в мозге, обнаруженных у каждого ученика, исследователи смогли различать подростков, которые изучали или не изучали математику, независимо от их когнитивных способностей. Более того, количество этого химического вещества в мозге успешно предсказывало изменения в показателях математической успеваемости примерно через 19 месяцев. Примечательно, что исследователи не обнаружили различий в химическом составе мозга до того, как подростки перестали изучать математику.

Руководил исследованием Рой Коэн Кадош, профессор когнитивной неврологии Оксфордского университета. Он сказал: "Математические навыки связаны с целым рядом преимуществ, включая занятость, социально-экономический статус, а также психическое и физическое здоровье. Подростковый возраст - важный период в жизни, который связан с важными изменениями в мозге и когнитивных способностях. К сожалению, возможность прекратить изучение математики в этом возрасте, по-видимому, приводит к разрыву между подростками, которые прекращают свое математическое образование, и теми, кто продолжает его. Наше исследование обеспечивает новый уровень биологического понимания влияния образования на развивающийся мозг и взаимного эффекта между биологией и образованием.

"Пока неизвестно, как можно предотвратить это неравенство или его долгосрочные последствия. Не каждому подростку нравится математика, поэтому нам нужно изучить возможные альтернативы, такие как обучение логике и рассуждениям, которые задействуют ту же область мозга, что и математика ".

Профессор Коэн Кадош добавил: "Хотя мы начали это направление исследований до COVID-19, мне также интересно, как ограниченный доступ к образованию в целом и математике в частности (или его отсутствие из-за пандемии) влияет на мозг и когнитивное развитие детей и подростков. Хотя мы все еще не знаем о долгосрочном влиянии этого перерыва, наше исследование дает важное понимание того, как отсутствие одного компонента в образовании, математики, может повлиять на мозг и поведение ".

Исследование было проведено исследователями Оксфордского университета Джорджем Захарополусом, Роем Коэном Кадошем и Франческо Селлой (в настоящее время в Центре математического познания Университета Лафборо).