Тайны мозга вашего ребенка. Как, о чем и почему думают дети и подростки от 0 до 18

Одна из причин, по которым понадобилось так много времени, чтобы выяснить наличие этого чувства у маленьких детей, заключается в том, что ранние исследователи (например, Пиаже) задавали неправильные вопросы. Если спросить «в каком ряду больше предметов?», дети в возрасте 3–4 лет укажут на меньшее количество глиняных шариков, если этот ряд был разложен так, чтобы казаться длиннее. Но замените глиняные шарики шоколадными конфетами, которые дети могут получить сразу же после ответа, и они покажут гораздо лучший результат. В ретроспективе становится понятно, что прежние исследователи тестировали два разных фактора: чувство числа и способность ясно выразить его. Ваша 3-летняя дочь знает, но не говорит. Если ее рот набит шоколадными конфетами, то степень ее познаний остается недоступна для задающего вопросы.

Как ни странно, более младшие 2-летние дети прекрасно справляются с задачей, будь то глиняные шарики или конфеты. Этот результат подразумевает, что в этом возрасте у детей есть чувство численности, но они утрачивают это абстрактное чувство примерно через один год. Что может происходить? Вероятно, в возрасте 3–4 лет детский мозг находится в процессе перехода от интуитивного понимания количества предметов к представлению об абстрактных числах, которое появляется позднее. К 5 годам, когда все приходит в норму, ребенок просто считает шарики и, возможно, хочет, чтобы их заменили конфетами.

Стремление взять конфету может показаться первобытным, но так и есть на самом деле. Опыт показывает, что шимпанзе тоже могут проводить с числами мысленную операцию, которая напоминает сложение. Если шимпанзе последовательно показывают два подноса с разным количеством шоколадок, он может определить, большим или меньшим будет их сумма по сравнению с количеством шоколадок на третьем подносе. Рудименты арифметических способностей эволюционно старше нашего вида и являются одной из граней «внутренней обезьяны» вашего малыша.

Чувство количества активирует сходные участки мозга у людей и обезьян. Числовая информация представлена в лобных и задних отделах теменных долей. Одним из ключевых мест является внутритеменная борозда, скрытый участок коры, где представлен семантический смысл числа (например, «семнадцать»). Когда этот участок мозга поврежден, люди могут давать лишь приблизительные, а не точные ответы – примерно на уровне шимпанзе.

Эта способность чувствовать количество привела ученых к предположению, что мозг представляет сравнительную численность, как бы опираясь на мысленный цифровой ряд. Мозг как будто создает образное упорядоченное представление, сродни делениям на линейке. Например, когда нас просят сказать, какое из двух чисел больше, нам требуется больше времени на ответ, если два числа находятся рядом (8 и 7), чем если они дальше отстоят друг от друга (8 и 2), как будто близкие числа действительно находятся ближе в нашем мысленном пространстве. Сравнение близких чисел приводит к большей активности во внутритеменной борозде.

Можно ли развить способность ребенка к оценке количества еще до того, как он научится считать?

У обезьян есть нейроны в правой и левой внутритеменнной борозде, которые активируются, когда животное сталкивается с конкретным количеством предметов. В целом эти области мозга являются частью более крупной системы, определяющей положение предметов, в том числе их количество и перемещение.

Способность теменной коры отвечать на вопрос «где?» (см. главу 10) охватывает множество функций. Задняя часть теменной коры становится активной у обезьян и людей в сочетании с движениями глаз. По отношению к математике неврологи отметили интересную дополнительную способность этого участка мозга. Они просили испытуемых, лежащих в сканере функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), выполнять простые арифметические расчеты. Одни и те же участки активизировались, когда люди выполняли мысленное сложение и вычитание, хотя их глаза не двигались. Соседние участки со множеством общих соединений тесно связаны со зрительными функциями, такими как быстрые движения глаз (саккады), направление внимания и определение движения зрительных образов. Поэтому наши зрительные способности могут быть связаны с мысленным цифровым рядом. Схему активности задней теменной коры даже можно использовать для предсказания (со средней степенью точности), занимается ли человек сложением или вычитанием.

Это на первый взгляд странное перекрытие между командами, управляющими движением глаз, и базовыми арифметическими способностями указывает на то, что некоторые аспекты обработки абстракций в мозге построены на нашей способности к взаимодействию с реальным миром. Многие когнитивные способности, помимо арифметики, можно «воплотить» сходным образом. Иными словами, мы способны мыслить абстрактно несмотря на то, что наш мозг развивался для более конкретных действий, таких как поиски добычи или тропы в лесу.