يولد الأطفال مع الأسس العصبية للرياضيات

يولد الأطفال بإحساس فطري بالأرقام، والآن تم تحديد آليات الدماغ الكامنة وراء هذه القدرة لأول مرة. في غضون أيام أو حتى ساعات من ولادتهم، تمكنت مجموعة من الأطفال من التمييز بين أربعة إلى 12 محفزًا، حيث يُظهر نشاط دماغهم كيف يتواجد هذا الإحساس البدائي بالعدد.

يقول بريان بتروورث من جامعة كوليدج لندن، الذي لم يشارك في البحث: “إن استخلاص المعلومات الرقمية من البيئة يشبه تمامًا رؤية العالم بالألوان، بالنسبة لمعظم الناس”. ويعني بذلك أن امتلاك حس الأرقام هو جزء من مجموعة أدواتنا الأساسية “للبدء”. تمامًا كما تنظر إلى وعاء من الكمثرى وترى أنها خضراء دون الحاجة إلى التفكير، فإن الدماغ أيضًا مهيأ لاستخراج كمية تقريبية من المشهد.

أراد ماركو بوياتي – من جامعة ترينتو في إيطاليا – وزملاؤه فحص آليات الدماغ التي تدعم إحساسنا الفطري بالأرقام، والذي لا يتم اكتسابه من خلال اللغة أو الثقافة. وقاموا بتزويد 21 طفلاً حديث الولادة تتراوح أعمارهم بين 0 و3 أيام بغطاء تخطيط كهربية الدماغ (EEG) الذي يحتوي على أجهزة استشعار تراقب النشاط الكهربائي عبر الدماغ.

يقول بوياتي إن دراسة الإدراك عند الأطفال حديثي الولادة ليس بالأمر السهل. “إنهم يفتحون أعينهم لمدة دقيقة أو دقيقتين، وهذا كل شيء. الأمر معقد وبطيء، ولكنه مجزٍ للغاية عندما نحصل على نتائج.”

خلال لحظات اليقظة، استمع الأطفال إلى تسجيل مدته 90 ثانية لأصوات مكررة، مرتبة في مجموعات مكونة من أربعة أو 12 مقطعًا. يقول بوياتي: “شيء مثل: لا، لا، لا، لا”. أظهر الباحثون في الوقت نفسه للأطفال محفزًا بصريًا يحتوي على أربع أو 12 نقطة لمدة تصل إلى 50 ثانية.

ووجدوا أن النشاط الكهربائي في المنطقة الجدارية الصدغية لدى الأطفال – التي تستقبل المعلومات الحسية وتنظمها – انخفض عندما تطابق عدد النقاط مع عدد المقاطع المنطوقة، ولكن ليس عندما تم عرض عدد غير متطابق.

وهذا يتناسب مع ما هو معروف عن الدماغ البالغ. عندما نشعر بمحفز متكرر، يقلل دماغنا من استجابته له في عملية تكيفية تعرف باسم قمع التكرار. وهذا يسمح للدماغ بالعمل بكفاءة أكبر، دون الحاجة إلى معالجة كل المدخلات المتكررة كما لو كانت جديدة.

عندما تم تقديم عدد غير متطابق من النقاط للأطفال، ارتفع نشاطهم العصبي. يقول بوياتي: “إن رؤية عدد جديد من النقاط يحرر الدماغ من تأثير التكيف هذا”. “إنها المرة الأولى التي نظهر فيها الآلية العصبية لهذا الإحساس الفطري بالأرقام.”

ويضيف أن هذه القدرة الفطرية لها قيمة تطورية واضحة. إن القدرة السريعة على التمييز بين واحد والعديد من الحيوانات المفترسة، أو واحد والعديد من المواد الغذائية، على سبيل المثال، من شأنها أن تعطي ميزة مهمة للبقاء.

نحن نعلم أيضًا أن حاسة الأرقام لدى الطفل في عمر عام واحد تتنبأ بمهاراته في الرياضيات بعد عدة سنوات. يقول بوياتي إن فهم آليات الدماغ المرتبطة بهذا المعنى قد يساعد الباحثين على تحديد الأطفال المعرضين لخطر عسر الحساب (صعوبة في التعلم تؤثر على قدرة الشخص على فهم المعلومات الرقمية أو تذكرها أو استخدامها).

يقول: “إن دراسة التنفيذ العصبي لحاسة الأرقام عند الولادة أمر مهم لأنه الأساس لتطوير وظائف الرياضيات العليا في وقت لاحق، ومع مزيد من البحث، يمكن أن تساعد هذه النتيجة في تصميم علامة حيوية عصبية مبكرة لخطر الإصابة بعسر الحساب”.