Объем рабочей памяти – способность удерживать информацию в течение короткого периода времени – является одним из самых надежных предикторов будущих достижений в математике и чтении. В то время как предыдущие исследования показали, что МРТ может предсказать текущую производительность рабочей памяти у детей, ученые не были уверены, сможет ли МРТ предсказать их будущую когнитивную способность.
В текущем исследовании Хенрик Ульман, Рита Алмейда, доктор философии, и Торкель Клингберг, доктор медицинских наук, доктор философии, из Каролинского института в Швеции оценили когнитивные способности группы здоровых детей и подростков и измерили структуру и функции мозга каждого ребенка с помощью МРТ. Основываясь на данных МРТ, собранных во время этого первоначального тестирования, исследователи обнаружили, что они могут предсказать производительность рабочей памяти детей два года спустя, что было невозможно с помощью когнитивных тестов.
«Наши результаты показывают, что будущее когнитивное развитие можно предсказать на основе анатомической и функциональной информации, предлагаемой МРТ, помимо той, которая в настоящее время достигается с помощью когнитивных тестов», – сказал Уллман, ведущий автор исследования. "Это имеет большое значение для понимания нейронных механизмов когнитивного развития."
Ученые набрали 62 ребенка и подростка в возрасте от 6 до 20 лет в лабораторию, где они прошли тесты на рабочую память и логику мышления.
Они также получили несколько снимков МРТ, чтобы оценить структуру мозга и изменения в активности мозга, когда они выполняли задание на рабочую память. Два года спустя группа вернулась в лабораторию, чтобы выполнить те же когнитивные тесты.
Используя статистическую модель, исследователи оценили, коррелируют ли данные МРТ, полученные во время начальных тестов, с производительностью рабочей памяти детей во время контрольного визита. Они обнаружили, что в то время как активность мозга в лобной коре коррелировала с рабочей памятью детей во время начальных тестов, активность в базальных ганглиях и таламусе предсказывала, насколько хорошо дети набирают результаты в тестах рабочей памяти два года спустя.
«Это исследование является еще одним вкладом в растущее число исследований нейровизуализации, которые дают представление о разгадывании настоящего и прогнозировании будущих когнитивных способностей в развитии», – сказала Джуди Иллес, доктор философии, нейроэтик из Университета Британской Колумбии. "Однако оценить это важное новое знание проще, чем применить его в повседневной жизни. То, как ребенок работает сегодня и завтра, зависит от множества положительных и отрицательных жизненных событий, которые невозможно оценить с помощью только сегодняшних технологий."
Это исследование финансировалось Фондом Кнута и Алисы Валленберг и Шведским исследовательским советом.