Pohled do dětské mysli

The University of Iowa (přeložila Mirka Lungová)

Když malé děti něco upřeně sledují či v soustředění vraští čelo, víte, že jejich mysl horečně pracuje. Nicméně nikdy si nejste zcela jisti, nad čím vlastně přemýšlejí. Teď se můžete podívat dovnitř. Psychologové pod vedením těch z Univerzity v Iowě poprvé pomocí optického zobrazování nahlédli dovnitř mozku, aby kvantifikovali, kolik chápou 3–4leté děti, když zkoumají dění kolem sebe, a aby zjistili, jaké oblasti mozku jsou přitom ve hře.

Studie zkoumá „vizuální pracovní paměť“, základní kognitivní funkci, v níž zpracováváme to, co v určitém okamžiku vidíme, což pomáhá zaměřit pozornost. V řadě testů založených na přiřazování objektů výzkumníci zjistili, že 3leté dítě je schopno si ve vizuální pracovní paměti uchovat maximálně 1,3 objektu, zatímco 4leté již dosahuje kapacity 1,8 objektu. Pro srovnání u dospělého jsou to podle předchozích studií maximálně 3 až 4 objekty.

„Toto je doslova a do písmene první pohled do mozku 3–4letých dětí při zpracování tohoto konkrétního úkolu pracovní paměti,“ říká John Spencer, profesor psychologie na Univerzitě v Iowě a jeden z autorů článku, který byl publikován v časopise NeuroImage.

Tento výzkum je důležitý, protože výkon vizuální pracovní paměti je spojován s řadou dětských poruch včetně hyperaktivity s poruchou pozornosti (ADHD, v českém odborném tisku překládané jako hyperkinetická porucha), autismu, vývojové poruchy koordinace (DCD, známé též jako vývojová dyspraxie), stejně tak je dáván do souvislosti s předčasným narozením dítěte. Cílem je použít nové zobrazovací techniky mozku k odhalení těchto poruch dříve, než se projeví v dětském chování.

„V raném věku se mohou děti s poruchou chovat stejně,“ poznamenává Spencer, působící též v Centru Delta a jehož oddělení je také součástí Vysoké školy svobodných umění a věd (the College of Liberal Arts and Sciences), „ale umíte-li rozpoznat problémy v jejich mozku před tím, pak je možné zasáhnout a posunout děti na standardnější cestu.“

Řada výzkumů je zaměřena na lepší porozumění vizuální pracovní paměti dětí a dospělých. Předchozí studie odhadovaly činnost nervových sítí za použití funkční magnetické rezonance (fMRI). Toto skvěle funguje u dospělých, ale již ne tak dobře u dětí, obzvláště těch nejmenších, jejichž trhavé pohyby záznamy stroje zkreslují. Spencer a jeho tým tedy přistoupili k funkční blízkoinfračervené spektroskopii (fNIRS), která se využívá již od šedesátých let, ale nikdy nebyla použita na výzkum pracovní paměti dětí mladších 3 let.

Stejně jako fMRI zaznamenává fNIRS nervovou činnost pomocí měření rozdílů v koncentraci okysličené krve kdekoli v mozku. Pravděpodobně jste viděli podobnou technologii, když vám zdravotní sestra připevnila na prst klip, aby změřila váš krevní oběh. Je-li v mozku aktivována určitá oblast, neurony vystřelí jako šílené, polykajíce kyslík dodávaný krví. Aby mohly tyto neurony dál fungovat, potřebují další dodávku krve bohaté na kyslík. Na základě kontrastu mezi okysličenou a odkysličenou krví měří fNIRS oblasti, které pracují v mozku v daném okamžiku na plný plyn.

Výzkumníci vybavili děti barevnými pohodlnými lyžařskými čepicemi, do nichž byly vetkány vodiče optických vláken. Děti hrály počítačové hry, v nichž jim byly na dvě sekundy ukazovány karty s jedním až třemi objekty různých tvarů. Po sekundové pauze jim byla ukázána karta buď se stejným, či jiným tvarem a ony odpovídaly, zda se karty shodovaly, či nikoli.

Test přinesl nový náhled na věc. V první řadě byla nervová aktivita v pravé části prefrontální mozkové kůry důležitým barometrem vyšší kapacity vizuální pracovní paměti v obou věkových skupinách. Vědci tvrdí, že by to mohlo pomoci odborníkům na klinikách dříve než v minulosti posoudit vizuální pracovní paměť dětí v mladším věku a pracovat s těmi, jejichž kapacita bude nižší než norma.

Za druhé, čtyřleté děti v porovnání s tříletými prokázaly vyšší využití parietální kůry mozkové, která je umístěna v obou hemisférách pod temenem hlavy a předpokládá se, že řídí prostorovou pozornost.

„To naznačuje, že zlepšení výkonnosti je doprovázeno narůstáním nervových reakcí,“ dodává Aaron Buss, postgraduální student Univerzity v Iowě a jeden z autorů článku. „Bude potřeba další výzkum k vysvětlení toho, jak přesně nervové reakce narůstají: zda díky změnám v místním nastavení, změnám v dlouhodobém spojení či díky určité kombinaci.“

Spoluautory článku jsou David Boas z Massachusettské všeobecné nemocnice (Massachusetts General Hospital) a Harvardské lékařské školy (Harvard Medical School) a Nicholas Fox, výzkumný asistent na Univerzitě v Iowě (the University of Iowa).

Reference

  • Buss AT, Fox N, Boas DA, Spencer JP. Probing the early development of visual working memory capacity with functional near-infrared spectroscopy. Neuroimage 2014; 85(Pt 1): 314-325. doi: 10.1016/j.neuroimage.2013.05.034.

Zdroj

Související odkazy

8.4.2015


Zpět