发现儿童使用与成人相同的大脑网络来解决棘手的问题

一项新的研究发现，年仅 4 岁的儿童在成人大脑中发现了解决困难认知问题的网络证据。

多需求网络帮助人们集中注意力，同时处理记忆中的几件事，并解决数学等难题。

该研究的资深作者、俄亥俄州立大学心理学助理教授 Zeynep Saygin 说，虽然这个网络在儿童中尚未完全发育，但研究表明它的运作方式与在成人中的运作方式相似。

该研究涉及成人和 4 至 12 岁的儿童，他们在试图完成一项艰巨的任务时用 fMRI 扫描他们的大脑。

“我们发现即使在幼儿中，多需求网络也是一个独特的网络，并且与语言网络是分开的，就像在成人中一样，”Saygin 说。

“这是不确定的事情。另一种选择是大脑中的这些独立网络需要时间才能在儿童中区分自己，但这不是我们发现的。”

该研究由俄亥俄州立大学心理学研究生 Elana Schettini 领导，研究结果最近在线发表在《神经科学杂志》上。俄亥俄州立大学研究生 Kelly Hiersche 也是合著者。

结果可能有助于识别临床样本中认知控制神经发育的中断，例如患有多动症、品行障碍或脑损伤的儿童，这最终可能为治疗的发展提供信息。

“通过确定神经激活与任务表现之间关系的典型变异性，我们可以更好地理解什么是正常与异常，”Schettini 说。

该研究涉及 44 名 18 至 38 岁的成年人和 37 名 4 至 12 岁的儿童。

在进行 fMRI 扫描时，研究参与者被分配了一项相对困难的任务：向他们展示一系列包含 9 到 12 个正方形的网格，其中一些是蓝色的。然后向他们展示两个网格，他们必须选择与他们在早期网格中看到的蓝色方块序列相匹配的一个。儿童比成人更容易接受考验。

同样的参与者还完成了一项语言任务，他们听了有意义的句子和控制条件。在成年人中，语言大脑网络在空间上与多需求网络相邻，但又相互分离。但儿童的语言技能也在发展，因此尚不清楚多需求网络是否也支持这种技能的发展。

结果表明，大脑的同一区域——位于额叶和顶叶皮质的多需求网络——在完成具有挑战性的任务时在儿童和成人中都被激活，而在完成语言任务时根本没有被激活。

Saygin 说，有理由认为孩子不会像成年人那样拥有多重需求网络。

“我们知道，孩子们并不总是善于知道要关注什么，他们很容易分心，并且在遇到难题时并不总是表现出色。所以他们不会使用相同的东西成年人使用的多重需求网络，”她说。

“但即使在 4 岁的孩子中，这个网络也非常强大，并且与语言网络截然不同。”

与成年人有些不同。她说，当孩子们试图解决这个任务时，他们在大脑中看到的反应幅度较小，这表明大脑需要数年时间才能成熟并“上升”到成人水平。

但即使在儿童中，多需求大脑激活也反映了他们在任务中的努力程度和表现，与年龄无关;表现的个体差异反映在所有年龄段的大脑活动中。

“这些发现让我们更好地了解高级认知是如何在人类身上出现的，并且可以帮助我们设计干预措施来应对人们在认知控制方面存在问题，”Saygin 说。

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