Beş yaşından küçük çocuklar ‘küçük bir kasaba’ gezebilir

Emory Üniversitesi'nde bir sinirbilim çalışması bu varsayım. Beyin taramalarını ve sanal bir ortamı birleştiren deneyler aracılığıyla araştırmacılar Tiny Town olarak adlandırdılar, beş yaşındaki çocukların harita tabanlı navigasyonu destekleyen beyin sistemine sahip olduklarını gösterdiler.

Ulusal Bilimler Akademisi Dergi Bildirileri, bu bilişsel yeteneğin bu tür küçük çocuklarda yürürlüğe girdiğine dair ilk nöral kanıt olan bulguyu yayınladı.

Emory'nin ilk yazarı ve Emory Psikoloji Bölümü'ndeki doktora sonrası bir adam olan Yaelan Jung, "Büyük ölçekli navigasyon yetenekleri kesinlikle çocukluk boyunca gelişmeye devam ederken, bulgularımız altında yatan sinir sisteminin oldukça erken kurulduğunu gösteriyor" diyor.

Psikoloji doçenti ve çalışmanın kıdemli yazarı Daniel Dilks, "On yıl veya daha fazla zaman almak yerine harita tabanlı navigasyon devam ediyor." "Beş yaşındakiler beyin sistemine sahip olan küçük, sanal bir kasaba etrafında yollarını bulmalarını sağlıyor. Sadece dağ bölgesindeki dondurma mağazasının göl bölgesindeki dondurma mağazasından farklı olduğunu bilmiyorlar, her birine ulaşmak için sokaklarda nasıl gezineceğini biliyorlar."

Görsel beyni haritalama

Dilks, yüz, yer ve nesne işleme ile ilgili görsel korteksin belirli işlevlerini tanımlamanın ön saflarında - dünyamızı nasıl tanıdığımızı ve yaşadığımızı. Ayrıca, bebeklikten yetişkinliğe kadar bu işlevlerin geliştirilmesi için zaman çizelgesini incelemek için öncü yöntemlerdir.

"Sinirbilimde iki temel soru," diye açıklıyor, "Beyinde bilginin nasıl organize edildiği ve bu bilginin kökenleri. Başka bir deyişle, hangi bilgiyle doğarsınız ve bilgi büyüdükçe nasıl gelişir?"

FMRI teknolojisi bu sorulara bir pencere sunuyor. Zararsız, noninvaziv teknik, beyni taramak ve kandaki manyetik özellikleri kaydetmek için dev bir mıknatıs kullanır. Bir beyin bölgesine yükselen kan akışını ölçer, bu da bölgenin daha aktif olduğunu gösterir.

Son on yılda yetişkin çalışmalarında Dilks Lab, beyindeki sahne seçici üç bölgenin ayrı, örtüşmeyen, görevler yaptığını göstermiştir. Parahipokampal Yer Alanı (PPA), yerleri tanımamıza ve bunları kategorilere kümelememize olanak tanır. Retrosplenial kompleks (RSC), yerleri daha geniş bir alan içindeki uygun yerleriyle eşleştirerek bir yerden diğerine gezinmemizi sağlar. Oksipital yer alanı (OPA), sınırlara veya diğer engellere çarpmadan yakın çevremizde dolaşmamızı sağlar.

Dilks, "Şu anda çoğu nörolojik sorunu çözemeyiz," diyor. "Ancak beynin normal olarak nasıl geliştiği ve işlev gördüğü hakkında daha fazla bilgi edinmeye devam ederek, bir şeyler ters gittiğinde onu onarmaya yaklaşmaya devam ediyoruz."

Harita tabanlı navigasyona karşı yürüyüş navigasyonu

2024'te Dilks ve Jung, yakın ortamda yürümek, sınırlardan ve engellerden kaçınmak için beyin sisteminin 8 yaşına kadar yetişkin gibi görünmediğini keşfettiler.

"Söz konusu görünüyor," diyor Dilks. "Çoğu çocuk iki yaşından önce yürüyebilir. Ve yine de yakın çevrenizde dolaşmanıza yardımcı olan beyin sistemi nispeten geç olana kadar yetişkin gibi görünmeye başlamaz."

Dilks ve Jung, harita tabanlı navigasyonun daha karmaşık ve sofistike yeteneklerinin daha önce geliştiği teorisine sahipti. İyi yürümeden önce bile, çocukların odadan odaya taşındıklarını ve bebek arabalarına yerden yerine götürüldüğünü ve esasen çevrelerinin bir haritasını oluşturmalarına izin verdiğini belirttiler.

Mevcut makale için, beş yaşındakilerin teorilerini test etmek için deney protokolleri oluşturdular.

Yetişkin bir çalışma için Dilks Lab tarafından geliştirilen Neuralville olarak bilinen sanal bir kasaba ile başladılar. Bir kasaba meydanını çevreleyen ve dört kardinal yöne yönelik sokaklarda düzenlenen sekiz binadan oluşur.

Emory Çocuk Çalışma Merkezi'ne kayıtlı beş yaşındaki katılımcılarla yapılan testlerde Jung kısa süre sonra Neuralville'in gezinmeleri için biraz fazla karmaşık olduğunu öğrendi. Paradigmayı basitleştirdi, bir üçgene dönüştürdü ve ona küçük bir kasaba dedi. Kardinal yönler yerine, ayırt edici manzaralar, dağ köşesi, ağaç köşesi ve göl köşesi de dahil olmak üzere üçgenin her noktasını tanımlar.

Tiny Town için altı yapı yarattı, her biri genellikle çocukların ilgisini çeken kategoriler de dahil olmak üzere: dondurma mağazaları, oyun alanları ve itfaiye istasyonları.

Bilimi eğlenceli hale getirmek

Jung, çocuk katılımcılarla deneyler yapmanın yaratıcılık ve sabır gerektirdiğini söylüyor.

"Cevap vermeye çalıştığımız bilimsel sorulara ulaşmak istiyoruz," diye açıklıyor, "ama bir çalışmaya katılan bir çocuğun iyi vakit geçirmesi de önemlidir. İyi bir bilim izlenimi ile ayrılmalarını istiyoruz."

Jung ilk olarak bir çocuğu sokaklarında hareket etmek ve farklı yerlere ulaşmak için bir bilgisayardaki ok tuşlarını kullanarak sanal kasabaya tanıdı. Daha sonra çocuğu aynı şeyi yapmaya davet etti. “Bu konuda çok iyi olmaları büyüleyiciydi” diyor.

Bu alıştırmayı bilgilerinin testleri izledi. Bir çocuğa küçük kasabanın hala görüntülerini gösterdi ve şu sorular sordu: Bu binayı Tiny Town'da gördünüz mü? Dağ köşesinde mi?

Çocukların çoğu bu testi geçti ve bir sonraki aşamaya geçti: tarama eğitimi.

Jung, eğitim sürecini çocukları ve yetişkin laboratuvar üyelerini içeren bir oyuna dönüştürdü. Bir yetişkin çocuğu işaret eder ve "Dondurun!"

"Çocuklar onu sevdi! Özellikle odadaki yetişkinleri dondurmayı sevdiler," diyor Jung. "Birimizden birine işaret ederler ve 'Şimdi sıranın!' Derlerdi."

Araştırmacılar katılımcılara tarayıcının bir kamera gibi olduğunu ve makinede bir görev yaptıklarında fotoğraflarının bulanık olmaması için mükemmel bir şekilde tutmaları gerektiğini açıkladılar.

Çocuklar daha sonra oyun benzeri görevi yapmak için eğitildi ve Tiny Town'dan eşleştirilmiş görüntülere yanıt olarak bir düğmeye bastı. Örneğin, belirli bir itfaiye görüntüsünün bir dağ görüntüsü ile gösterildiyse, bu senaryo küçük kasabayla doğru şekilde eşlenirse düğmeye basmaları gerekiyordu.

Katılımcılar, deney için gerçek olanı girmeden önce görevi sahte bir tarayıcıda uyguladılar. Jung, "Onlara rahat bir battaniye ve yastık verdik ve kendi özel tiyatrolarında bir film izleyeceklerini açıkladık." "Bu fikri gerçekten sevdiler."

Ortaya çıkan veriler, beş yaşındaki çocukların bir harita öğrenebileceğini ve zihinlerinde tutabileceğini gösterdi. Ve bunu yapmak için RSC'lerini kullandılar - Beyin Bölgesi, binaların yerini bir haritada kodlamak için uzmanlaştı ve bir yerden diğerine gezinmemizi sağladı.

Pastanın üzerindeki krema, araştırmacılar da dahil olmak üzere çalışmaya katılan herkesin deneyimden keyif almasıdır.

"Çocuklarla çalışmak gerçekten eğlenceliydi," diyor Jung. "Beş yaşın bir çocuğu taramak için büyülü bir zaman olduğunu öğrendim. Yeni şeylerden korkma eğiliminde değiller."

Dilks laboratuvarı şimdi beynin yürümeye başlayan çocuklar için bir protokol üzerinde çalışarak dünyayı tanıma ve hareket etme yeteneğini nasıl geliştirdiği sorusuna daha derin bir dalış yapıyor.

Bebeklerden ve beş yaşındakilerden daha büyük bir meydan okuma olduğunu kanıtlıyorlar. Üç yaşında bir çocuğun annesi Jung, "İki ve üç yaşları arasında çocuklar temelde sizi dinlemiyor" diyor.

O ve laboratuvar arkadaşları, bir tarayıcı, çizgi film ve Cheerios'un karton mockup'u içeren stratejileri deniyorlar.

Jung, "İnsanların karmaşık davranışlar için beynin farklı bölümlerini nasıl kullandıklarını ve bunun yaş ve deneyimlerle nasıl değiştiğini keşfetmek büyüleyici" diyor. "Tipik ve atipik nöral gelişimin daha iyi anlaşılması da dahil olmak üzere klinik uygulamalar için zemin hazırlıyoruz."