Близько 20% наших математичних здібностей можна пояснити присутністю гена ROBO1. Наділені цим геном люди ще в дитинстві мають більше сірої речовини у важливих математичних центрах мозку. А в шкільному віці носії гену ROBO1 значно краще розв’язують математичні тести, з’ясували науковці.
Зображення: kirstypargeter/ iStock.
Схильність до математики глибоко закорінена в нашому мозку. У нас є схеми, ділянки та нейрони, що спеціально активуються при розпізнаванні кількостей, числових величин, а також цифри нуль. У цьому процесі важлива передусім права півкуля. У математиків реакція мозку ще більш виражена: коли вони задумуються над математичними проблемами, у їхній голові активується ціла мережа пов’язаних ділянок. Але що зумовлює схильність людини до математики?
«Талант математика визначає складна комплексна взаємодія генів і середовища», – пояснили Міхаель Скайде (Michael Skeide) з Інституту когнітивних та неврологічних наук імені Макса Планка в Лейпцигу та його колеги. Згідно з дослідженнями, принаймні 60% відмінностей можна пояснити генетичними задатками. Тож математичні здібності часто проявляються у представників однієї сім’ї. Але які гени сприяють математичним здібностям і як вони впливають на мозок, досі майже не досліджено.
«Нашою метою було дослідити взаємодію між генами, що, як відомо, можуть сприяти розвитку математичних задатків, і мозковими структурами у дітей – до того, як вони починають вчити математику», – пояснили вчені. Для своєї розвідки науковці обрали 178 дітей у віці 3–6 років, потім проаналізували, чи у 10 з гіпотетично математичних генів у дитячому геномі був один (або кілька) з 18 варіантів однонуклеотидів.
За допомогою магнітно-резонансної томографії науковці порівняли об’єм сірої речовини в дитячому мозку загалом та у спеціальних його ділянках, які тісно пов’язані з математичними здібностями. За кілька років після цього вчені проаналізували дані стандартних математичних тестів, які діти-піддослідні здавали у віці 7 та 9 років.
Результат: 9 із досліджуваних генів не проявили суттєвого зв’язку з об’ємом мозку або математичними здібностями дітей. Але десятий ген ROBO1 продемонстрував вплив на ці показники. Діти – носії гену ROBO1 мали суттєво більший об’єм сірої речовини в задній частині правої тім’яної долі, з’ясували науковці. Також суміжна ділянки в мозку – внутрішньотім'яна борозна (sulcus intraparietalis) – у носіїв гену ROBO1 була виразніша.
Ці мозкові ділянки вважають центром опрацювання числових величин. «Розпізнавання величин становить собою основу для розв’язання математичних проблем вищих порядків», – пояснили Скайде та його команда. На їхню думку, різниця в об’ємі цього мозкового регіону може пояснити, чому деякі маленькі діти розпізнають числа краще, ніж інші.
Вплив гену ROBO1 проявився також у шкільному віці: діти, наділені цим геном, у другому класі проходили стандартні тести з математики значно краще, ніж їхні ровесники без цього гену. Їхня перевага в математиці була також тісно пов’язана з більшим об’ємом мозку в «математичних ділянках», повідомили вчені.
Кореляцію гену ROBO1 та математичних схильностей підтвердили дослідженнями в галузі генетики та біології розвитку. Вони засвідчують: цей ген, зокрема, керує рухом і розташуванням нейронів у мозку ембріона. «ROBO1 може також впливати на ріст нейронів у корі голловного мозку», – припустили вчені.
На думку Скайде та його команди, отримані результати засвідчують: ген ROBO1 відіграє вирішальну роль у розвитку індивідуальних математичних здібностей. «Наше дослідження доводить, що п’яту частину математичного таланту можна пояснити цим геном і зумовленою ним відмінністю в об’ємі правої тім’яної долі», – зауважили вчені.
Водночас отримані результати підтверджують, що математична обдарованість проявляється в ранньому віці – задовго до того, як дитина починає розв’язувати перші задачі. Адже вже тоді математичний центр у мозку деяких дітей розвивається краще. Якщо ще й школа та батьки надаватимуть відповідну підтримку, талант розвиватиметься повною мірою.
Nadja Podbregar
PLOS, 28/10/2020, (PLOS Biology, 2020; doi: 10.1371/journal.pbio.3000871)
Зреферувала С.К.
12.11.2020