Bepaalde genetische aandoeningen bij kinderen educatieve vaardigheden in een opvallend patroon: afbreuk te doen aan hun numerieke vaardigheden meer dan hun verbale vaardigheden. Nieuw onderzoek werpt licht op deze splitsing in mogelijkheden door te onderzoeken hoe verschillen in hersenstructuren van invloed kunnen zijn hoe de geest werkt.
Onderzoekers van The Children's Hospital van Philadelphia , het bestuderen van een gemeenschappelijke chromosoomafwijking, gebruik hebben gemaakt van high-tech imaging-tools aan abnormale hersenweefsel in verband met problemen in het waarnemen van ruimtelijke relaties en het denken over nummers te identificeren.
Inzicht in de verbanden tussen hersenstructuur en hersenfunctie kunnen bieden aanwijzingen aan de verbetering van methoden om kinderen met specifieke leerproblemen te helpen. Door het opsporen van specifieke plaatsen in de hersenen geassocieerd met een verminderde mentale functies, wetenschappers hopen om uiteindelijk kinderen helpen scholen hun hersenen om alternatieve routes te volgen en rond hun cognitief zwakke punten te werken.
Cognitief neurowetenschapper Tony J. Simon, Ph.D., de studies van de kinderen leidde met chromosoom 22q11.2 deletie-syndroom, de meest voorkomende genetische deletie-syndroom. In deze aandoening, is een klein deel van chromosoom 22 ontbreekt, waardoor symptomen zoals hartafwijkingen, gespleten gehemelte, abnormale immuunreacties en cognitieve stoornissen. Children's Hospital is een wereldcentrum voor onderzoek en behandeling van het syndroom.
De huidige werkzaamheden is gebaseerd op de cognitieve neurowetenschappen - een opkomende wetenschappelijke veld, dat onderzoekt hoe de geest komt voort uit de biologie van de hersenen. Een belangrijke factor die het veld is de toepassing van hulpmiddelen zoals magnetische resonantie beeldvorming (MRI) om meer nauwkeurige metingen van de structuren opbrengst in het levende brein. MRI kan beelden en berekenen volumes van anatomische eigenschappen. Daarnaast, door te meten hoe het water verspreidt in de hersenen, geeft dit aan de lay-out van zenuwvezels en suggereert hoe de hersengebieden zijn met elkaar verbonden.
Dr. Simon is nu in de MIND Institute van de University of California, Davis. Hij publiceerde onlangs twee studies van patiënten in het Children's Hospital van Philadelphia met chromosoom 22q11.2 deletie-syndroom.
Een studie, in het april 2005 nummer van Cortex, maatregelen bijzondere waardeverminderingen in de kinderkamer 'visueel-ruimtelijke en numerieke vaardigheden. Een aanvullende studie, in het maartnummer van NeuroImage, beschrijft structurele afwijkingen in de hersenen van kinderen met het syndroom. De abnormale structuren deed zich voor in en rond de posterieure pariëtale kwab, de richting van de achterkant van de hersenen.
"Samen vormen deze studies onze hypothese dat afwijkingen in de pariëtale kwab van de hersenen zijn een cruciale factor in de visueel-ruimtelijke en numerieke verwerking van problemen die we zien bij kinderen met dit syndroom te versterken," zei Dr Simon.
Onderzoekers hebben al enige tijd bekend dat kinderen met een chromosoom 22q11.2 deletie-syndroom slecht presteren in wiskunde vaardigheden in vergelijking met verbale vaardigheden. Het huidige onderzoek levert bewijs in de richting van een uitleg van dat gat in de cognitieve vaardigheden.
In de Cortex studie, de Children's Hospital team van 12 kinderen, in vergelijking met het syndroom van 15 gezonde kinderen. Ze vonden kinderen met het chromosoom verwijderen verricht meer slecht op experimenten ontworpen om visuele aandacht oriënteren test, opsommen, en het beoordelen van numerieke grootheden. Alle drie de taken hebben betrekking op hoe de kinderen mentaal objecten en de ruimtelijke relaties tussen hen te vertegenwoordigen. In eerder onderzoek heeft Dr Simon betoogd dat een dergelijke visueel-ruimtelijke vaardigheden zijn een fundamentele basis voor de latere leren van tellen en wiskunde.