Képalkotó tanulmány nyomon követi a problémamegoldással járó agytevékenységet
Az idegképalkotó adatok felhasználásával végzett új kutatási megközelítésből kiderül, hogy az agy különálló fázisokon keresztül halad előre, miközben az egyén kihívást jelentő problémákat old meg.
Két elemzési stratégia ötvözésével a kutatók funkcionális MRI adatokkal azonosíthatták az agyi aktivitás mintáit, amelyek a probléma megoldásának négy különálló szakaszát kísérik.
"Teljes rejtély volt számunkra, amíg a hallgatók megoldották az ilyen jellegű problémákat, amíg ezeket a technikákat nem alkalmaztuk" - mondja John Anderson, a Carnegie Mellon Egyetem pszichológusa, a kutatás vezető kutatója.
"Most, amikor a diákok ott ülnek és gondolkodnak, másodpercenként elmondhatjuk, mire gondolnak."
E munka betekintése végül felhasználható a hatékonyabb tantermi oktatás tervezésére - mondja Anderson.
A tanulmány megjelenikPszichológiai tudomány, a Pszichológiai Tudomány Egyesület folyóirata.
A kutatás egy folyamatban lévő vizsgálati vonalból származik, amely agyi képalkotás segítségével megérti a gondolkodás alapjául szolgáló folyamatok sorrendjét. Míg az idegépalkotás kutatást nyújtott a megismerés különböző aspektusaira, azt nem lehet egyértelműen megérteni, hogy ezek a darabok hogyan illeszkednek összefüggő egésszé, mivel az emberek valós időben valós feladatokat látnak el.
Anderson arra volt kíváncsi, hogy két elemzési megközelítés - a multivoxel minta-elemzés (MVPA) és a rejtett félig Markov-modell (HSMM) - kombinálható-e a gondolkodás különböző szakaszainak megvilágítására.
Az MVPA-t általában az aktiválás pillanatnyi mintáinak azonosítására használták; A HSMM hozzáadásával Anderson feltételezte, hogy információt szolgáltatna arról, hogy ezek a minták hogyan játszódnak ki az idők során.
Anderson és kollégái, Aryn A. Pike és Jon M. Fincham úgy döntöttek, hogy ezt a kombinált megközelítést alkalmazzák a résztvevőktől összegyűjtött időképes adatokra, amikor megoldják a matematikai feladatok bizonyos típusait.
Annak felmérésére, hogy az azonosított szakaszok megfeleltethetők-e a gondolkodás tényleges szakaszainak, a kutatók manipulálták a matematikai problémák különböző jellemzőit. Ehhez létrehoztak néhány problémát, amelyek nagyobb erőfeszítéseket igényeltek a megfelelő megoldási terv kidolgozásához, és mások, amelyek nagyobb erőfeszítéseket igényeltek a megoldás végrehajtásához.
A cél az volt, hogy teszteljék, vajon ezeknek a manipulációknak megvannak-e azok a konkrét hatásai, amelyekre a különböző szakaszok időtartama alatt számítani lehet.
A kutatók 80 résztvevőt vittek a laboratóriumba - miután a matematikai feladatok megoldására speciális stratégiákat alkalmaztak, a résztvevők egy sor célproblémára válaszoltak, miközben a szkennerben voltak. Minden problémáról visszajelzést kaptak, a válaszok zöldre váltottak, ha helyesek voltak, és pirosak, ha helytelenek voltak.
A HSMM-MVPA módszer segítségével a neurovizálás adatainak elemzésére Anderson és munkatársai a megismerés négy szakaszát azonosították: kódolás, tervezés, megoldás és válaszadás.
Az eredmények azt mutatták, hogy a tervezési szakasz általában hosszabb volt, amikor a probléma több tervezést igényelt, és a megoldási szakasz hosszabb volt, amikor a megoldást nehezebb kivitelezni, jelezve, hogy a módszer a megismerés valós szakaszaihoz kapcsolódott, amelyeket a a problémák különféle jellemzői.
"A kutatók általában a feladat teljesítésének teljes idejét tekintik annak bizonyítékaként, hogy a feladat végrehajtása milyen szakaszokban és hogyan kapcsolódik egymáshoz" - mondja Anderson. "A cikkben szereplő módszerek lehetővé teszik számunkra a szakaszok közvetlen mérését."
Bár a tanulmány kifejezetten a matematikai problémamegoldásra összpontosított, a módszer szélesebb körű alkalmazásra ígérkezik - állítják a kutatók.
Ugyanazon módszer alkalmazása az agyi képalkotó technikákkal, amelyeknek nagyobb az időbeli felbontása, például az EEG, még részletesebb információkat tárhat fel a kognitív feldolgozás különböző szakaszairól.
Forrás: Pszichológiai Tudomány Egyesület
